[发明专利]T1-MRI和光声双模态成像的造影剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种T1‑MRI和光声双模态成像的造影剂及其制备方法，该造影剂是由鞣花酸、铁和聚乙烯吡咯烷酮组成。聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂，可以控制鞣花酸‑铁配位聚合物的粒径，并改善其水溶性。鞣花酸‑铁配位聚合物的纵向弛豫率为2.47mM^‑1S^‑1，明显高于目前报道的铁配合物类造影剂，具有优异的T1‑MRI造影。更重要的是该聚合物同样具有很强的近红外吸收性能，光热转换性能优异，呈现了明显的近红外光声造影性能。该试剂同时兼具T1‑MRI造影和光声造影功能，可以为MRI和光热造影技术的联合提供必要的双模态造影剂，提高诊断的精准度。因此，该双模态造影剂具有很好的临床应用前景。

技术领域

本发明涉及属于纳米材料和生物医用领域，尤其是涉及一种T1-MRI和光声双模态成像的造影剂及其制备方法。

背景技术

目前恶性肿瘤仍是威胁人类生命和健康的主要疾病，因此，对肿瘤进行早期诊断及治疗显得尤为重要。但是单一的影像手段总是有着固有的优缺点，如核磁共振成像(MRI)是一种无侵入的早期诊断方式，并且具有无限的穿透深度，是临床应用比较广泛的医学升段。其中，T1加权的MRI成像技术，是一种阳性影像技术，能使的相关病灶部位呈现明亮的变化，能更好的区分骨骼和软组织，深受临床医生的欢迎。但是T1加权的MRI的灵敏度较差，不能有效的区分正常组织和早期的瘤变组织，限制了其很多的应用。光声影像技术是近年来新兴的一种影像技术，是通过将脉冲激光转换成超声波来实现影像的一种技术，兼具超声影像的深度和光声影像的灵敏度。但是由于激光的穿透深度的限制，其最大穿透深度最多也是数十厘米。如果将T1-MRI和光声影像技术结合起来，就能将T1-MRI的无限穿透深度和光声影像的高灵敏度的优势实现强强联合，突破单一影像模式的缺陷。为了更好的实现对病灶位置的区分，影像技术往往需要相对应的造影剂。因此，T1-MRI/光声影像技术的联合就需要开发与之对应的双模式造影剂。

由于Gd基造影剂是目前临床商用的T1-MRI造影剂，因此目前研究较多的应用于T1-MRI/光声影像的造影剂主要是基于Gd基的双模式造影剂。如杨黄浩等发明的一种改性金纳米棒@硫氧化钆及其制备方法(申请号：CN 201710418492.X)以及陈春英等发明的“一种金钆复合纳米材料、制备方法及其用途”(申请号：CN201511031874.4)等都是以Gd基材料为T1-MRI造影的试剂，这两种多模式造影剂制备比较复杂，成本比较高。而郑斌等发明的“Gd:CuS矿化流感病毒的可视化引导肿瘤联合免疫治疗纳米制剂的合成方法(申请号：201910379498.X)”，则是利用一步法制备了可以用于T1-MRI和光声影像的双模式造影剂，但是这种试剂里同样含有了Gd离子，可能会引起肾中毒，使用的时候会带来安全隐患。因此，仍然需要开发简单的一步法合成无Gd的T1-MRI/光声影像双模式造影剂。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高性能的T1-MRI和光声双模态成像的造影剂及其制备方法。

本发明的T1-MRI和光声双模态成像的造影剂为鞣花酸-铁离子-聚乙烯吡咯烷酮的复合物，三种组分的物质的量比例为50～200∶1∶5～100。

较佳的，其粒径为10～50nm，动力学半径为10～1000nm，弛豫率为1～4mM^-1S^-1，具有近红外吸收，吸收峰在500～700nm。

进一步的，其粒径为30～50nm，动力学半径为200～1000nm，弛豫率为1～3mM^-1S^-1。

较佳的，本发明的T1-MRI和光声双模态成像的造影剂的T1-MRI可通过以下步骤制备：

(1)Fe前驱体溶液的制备：将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中获得透明的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，随后加入三价的铁离子溶液，搅拌0.8～1.5小时，获得Fe前驱体溶液；