[发明专利]元素均匀分布的氧化铁/氧化钆复合纳米颗粒的制备方法

说明书

一种元素均匀分布的氧化铁/氧化钆复合纳米颗粒的制备方法，其步骤如下：（1）利用回流装置制备油酸铁/钆前体复合物；（2）利用高温热分解法制备氧化铁氧化钆复合纳米颗粒，将油酸铁/钆前体复合物置于高沸点的有机溶剂中，高温加热，得到产物；（3）将制备所得产物和3，4‑二羟苯基丙酸置于三口烧瓶中，控制反应温度和时间，得到元素分布均匀的亲水性氧化铁/氧化钆复合纳米颗粒。本发明制备工艺简单，成本低廉，所得产物具有良好的分散性和安全性。本发明在磁共振对比剂材料制备、改性与应用方面具有良好的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种元素均匀分布的亲水性氧化铁/氧化钆复合纳米颗粒的制备方法，属于纳米材料领域，可用于磁共振对比剂材料制备、改性与应用等方面。

背景技术

磁共振成像技术因无创性，高分辨率以及高穿透性等特点在临床疾病诊断中占据着重要地位，然而，随着疾病复杂度的提高，常常需要对比剂来辅助疾病诊断。对比剂本身不产生信号，进入人体后可与周围水质子产生反应缩短弛豫时间以产生信号，从而达到对比效果。

对比剂根据成像效果分类，一般可分为两类：阳性对比剂和阴性对比剂。钆基对比剂为目前临床上常用的对比剂，如钆喷葡胺，钆双胺等，属阳性对比剂，可缩短纵向弛豫时间（T₁），呈现出亮信号，临床诊断应用较为广泛。然而，钆类对比剂引发的肾源性系统性纤维化和脑部沉积令人无法忽视。因此，低毒性对比剂的开发引发了人们的关注。氧化铁纳米颗粒具有良好的生物相容性，属阴性对比剂，可缩短横向弛豫时间（T₂），呈现暗信号。但是，此类对比剂在应用时易产生伪影，影响疾病判断的准确性。因此，制备具有两种成像效果的T₁-T₂双模态对比剂，既能综合两类对比剂的优点，也可以减少缺点所带来的影响，互为补充成像信息，提高疾病诊断准确性，在临床诊断方面具有更好的应用价值。

目前制备氧化铁纳米颗粒的方法有共沉淀法、高温热分解法、微乳液法和水热法等多种方法。

发明内容

本发明提供高度生物相容性的亲水性的元素分布均匀的氧化铁/氧化钆纳米颗粒的制备方法。

1. 元素分布均匀的氧化铁/氧化钆纳米颗粒的制备方法，步骤如下：

（1）油酸铁/钆前体复合物的制备：将5.47g油酸钠（10mmol），60ml超纯水和20ml无水乙醇置于250ml三口烧瓶中，搅拌溶解，将0.81g无水氯化铁（5.0mmol），0.38g六水合氯化钆（1.0mmol）置于20ml超纯水中，搅拌使其溶解。随后将此溶液逐滴加入上述三口烧瓶中，加热至75℃回流4h，终止反应，带液体冷却后，转移至分液漏斗中，加入20ml正己烷，静置分层，弃下层，使用超纯水洗涤2次，将产物置于烘箱55℃干燥24h，得到蜡状油酸铁/钆前体复合物。

（2）氧化铁/氧化钆复合纳米颗粒的制备：称取油酸铁/钆前体复合物1.12g于烧杯中，加入0.17ml油酸和15ml 1-十八烯，超声搅拌使其溶解，随后转入250ml三口烧瓶中，通入N₂加热至200℃，反应30min，稍后以4℃/min 的速度升温至320℃，反应30min，终止反应，转移至离心管中，加入80ml无水乙醇使其沉淀，8000rpm离心5min，反复用无水乙醇清洗3次（若固体紧贴离心管壁，可加入少量正己烷使其悬浮），最终得到沉淀，加入3ml正己烷，置于4℃环境保存。

（3）亲水性氧化铁/氧化钆复合纳米颗粒的制备：称取3，4-二羟苯基丙酸200mg和60ml四氢呋喃于三口烧瓶中，通入氮气，加热至50℃，称取氧化铁/氧化钆复合纳米颗粒100mg溶于20ml四氢呋喃中，逐滴加入至三口烧瓶中，50℃回流4h，终止反应，加入0.5mol/L氢氧化钠5ml，10000rpm离心10min，弃上清液，加入3ml超纯水重悬，即得亲水性氧化铁/氧化钆复合纳米材料。

所述元素分布均匀的亲水性氧化铁/氧化钆复合纳米颗粒，形貌规整，呈立方体状，分散性良好，粒径均一，粒径为4-8nm。