[发明专利]基于水溶性聚合物修饰的磁性纳米颗粒的MRI造影剂及其制备方法

说明书

本发明公开了基于水溶性聚合物修饰的磁性纳米颗粒的MRI造影剂及其制备方法，该造影剂包含表面修饰有季戊四醇四‑3‑巯基丙酸酯‑聚乙烯基吡咯烷酮(PTMP‑PVP)的Fe₃O₄纳米颗粒，该方法包括以下步骤：以季戊四醇四‑3‑巯基丙酸酯(PTMP)作为链转移剂，N‑乙烯基吡咯烷酮(VP)为单体，采用自由基聚合，得到水溶性聚合物PTMP‑PVP；再用共沉淀法，以铁前驱体溶液为原料，PTMP‑PVP为保护剂合成了PTMP‑PVP包覆的Fe₃O₄纳米颗粒。本发明所制备的Fe₃O₄纳米颗粒具有良好的稳定性和生物相容性、尺寸均一性，同时还有较高的弛豫率比值，有作为T2造影剂的潜力。

技术领域

本发明涉及材料科学与生物医学的交叉领域，特别涉及一种基于水溶性聚合物修饰的磁性纳米颗粒的MRI造影剂及其制备方法。

背景技术

无创可视化的分子成像手段不仅可以减少对人体的伤害，而且还可以对各种疾病提供有效的诊断信息，因此在我们的生活领域越来越得到人们的青睐。目前，医学上流行着的分子诊断成像技术有诸多种类，如：正电子发射断层扫描(PET)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、X射线计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)等。在上述这些成像技术中，PET、SPECT、CT和X射线扫描技术因电离辐射对人体会产生的伤害较大、隐患较多，因而磁共振成像(MRI)技术通常被作为首选的诊断手段。但在生物体内含水量的多少以及H质子的弛豫时间会影响磁共振信号的强弱。一般人体正常组织之间由氢质子产生的信号差异没有明显不同，此时就需要造影剂的辅助，造影剂的使用可改变水质子的弛豫时间从而引起明显的信号强度的改变，使造影剂聚集处的信号发生明显的改变，从而让磁共振成像在人体检测上得到了很好的应用。

随着纳米医学的进步与发展，磁性Fe₃O₄纳米颗粒因其固有的超顺磁性、低毒性和生物安全性，是成为继钆之后一种新型的MRI造影剂类型。磁性Fe₃O₄纳米颗粒可以使得局部组织里的水质子的弛豫速率发生改变，提高健康部位与患病部位的信号差异，进而得到不同对比度的清晰的图像，同时也显示体内器官的功能状态，缩短其成像时间。

作为在生物医学领域应用的磁性Fe₃O₄纳米颗粒而言，表面配体的性质对于所制备的纳米颗粒能否用于医学领域有着巨大的影响，因此，如何制备具有良好的生物相容性和稳定性的磁性Fe₃O₄纳米颗粒是当前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有MRI造影剂的问题，本发明提出一种基于水溶性聚合物修饰的磁性纳米颗粒的MRI造影剂及其制备方法，以得到具有良好的生物相容性和稳定性的磁性Fe₃O₄纳米颗粒。

一种基于水溶性聚合物修饰的磁性纳米颗粒的MRI造影剂，包括Fe₃O₄纳米颗粒，所述Fe₃O₄纳米颗粒表面修饰有季戊四醇四-3-巯基丙酸酯-聚乙烯基吡咯烷酮。

进一步的，上述MRI造影剂，其中，季戊四醇四-3-巯基丙酸酯-聚乙烯基吡咯烷酮以季戊四醇四-3-巯基丙酸酯作为链转移剂，N-乙烯基吡咯烷酮为单体，采用自由基聚合而成。

本发明还公开了一种基于水溶性聚合物修饰的磁性纳米颗粒的MRI造影剂的制备方法，包括以下步骤：

S1，将单体乙烯基吡咯烷酮、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯和引发剂分散溶解于乙醇中，得到混合物分散液；

S2，将所述混合物分散液在氮气保护下升温至60～80℃，搅拌反应4～6小时后冷却到室温；