新型水溶性纳米造影剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种新型水溶性纳米造影剂及其制备方法和应用，该制备方法，包括：1)将β‑环糊精与三价铁盐溶液进行混合以制得混合溶液；2)将碱分散于混合溶液中以制得絮状混合物溶液；3)将絮状混合物溶液进行加热、过滤、洗涤滤饼以制得新型水溶性纳米造影剂。通过上述方法制得的纳米造影剂具有优异的水溶性和分散性，同时该方法工序简单、产物具有优异的产率和纯度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米造影剂，具体地，涉及新型水溶性纳米造影剂及其制备方法和应用。
技术介绍
在医学疾病诊断中，早期的单模态成像技术有着自身的劣势和局限性。最近，发展多模态成像技术准确诊断疾病引起了广泛的兴趣。比如，磁共振成像(MRI)能提供更好的结构信息，其基于在外加磁场的功用下组织质子的反应，所以它在医学上是一种非常有效的诊断技巧，并且它对于活体器官是没有任何伤害的。但是MRI仍然存在灵敏性差的问题。随着纳米科学蓬勃发展，无机纳米材料也逐渐地应用到生物和医疗等领域。磁性的纳米颗粒在医学诊断和治疗中的应用有着非常好的前景。当磁性颗粒的尺寸小于临界尺寸时，它们在室温下表现出超顺磁状态，这使其在磁性分离，药物传输，超热治疗和磁共振成像的造影剂方面有着独特的应用。在纳米颗粒作为造影剂的作用下，磁共振成像能形成更大反差的照片从而给疾病的诊断和治疗上提供了解剖结构方面更丰富的信息。这必须要求作为造影剂的纳米颗粒具备很好的分散性，稳定性，生物兼容性，水溶性等相关特点。但是合成广泛地应用到医疗上的纳米材料仍然是个巨大的挑战，因为无机物很难分散在生物溶剂中，或者其合成时带有一些有毒成分不能应用于活体细胞，因此合成能与生物介质相结合的纳米无机物变得尤为重要目前为止，合成纳米颗粒的方法主要集中在共沉淀，微乳液合成、水(溶剂)热和热分解等。目前商用的超顺磁氧化铁纳米颗粒(SPION)作为MRI造影剂(如Resovist和Feridex)就是利用共沉淀方法得到的，因为其合成的SPION有着一定的水溶性。但是，这种方法得到的纳米颗粒不是具备单分散性，其形貌和尺寸的单一性也是非常差。为了解决这个问题，有研究者利用溶剂热和热分解的方法合成SPION，得到的纳米颗粒确实有着单一的形貌和尺寸，在有机溶剂中有着很好的分散性，由于其尺寸一般都比较大很难在水溶液中有着很好的分散性。于是，一些功能性分子接枝在在纳米颗粒的表面以帮助其提高在水溶液中的分散性和稳定性，拓展其在T2加权MRI中的应用，如右旋糖苷，二氧化硅，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇和缩氨酸聚合物。但是这些方法步骤比较繁杂，合成过程很难控制，条件要求苛刻，很难实现工业化；并且由于后期利用分子结合，很大程度上降低了材料本身的分散性和水溶性。综上所述，纳米技术的应用大大拓宽了磁性纳米颗粒的研究范围，在众多的方法中，采用液相沉淀法一步合成水溶性分子接枝的磁性纳米颗粒是一种生产成本较低，相对成熟的技术，最适合工业化。但是在目前的工业生产方面研究水平还是很低的，特别是超高分散性和水溶性纳米磁性颗粒的工业生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型水溶性纳米造影剂及其制备方法和应用，通过上述方法制得的纳米造影剂具有优异的水溶性和分散性，同时该方法工序简单、产物具有优异的产率和纯度。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种新型水溶性纳米造影剂的制备方法，包括：1)将β-环糊精与三价铁盐溶液进行混合以制得混合溶液；2)将碱分散于混合溶液中以制得絮状混合物溶液；3)将絮状混合物溶液进行加热、过滤、洗涤滤饼以制得新型水溶性纳米造影剂。本专利技术还提供了一种新型水溶性纳米造影剂，该新型水溶性纳米造影剂通过上述的方法制备而得。本专利技术进一步提供了一种上述的新型水溶性纳米造影剂在MRI中的应用。通过上述技术方案，本专利技术通过各步骤的协同作用制得了β-环糊精接枝的氧化铁纳米颗粒，该β-环糊精接枝的氧化铁纳米颗粒纯度高、尺寸小、粒径均匀且具有优异的造影功能使其能够作为MRI造影剂使用，同时作为改性金属氧化物的β-环糊精接枝的氧化铁纳米颗粒在水溶性试剂中具有优异的分散性和水溶性，且活性和水溶性均十分稳定。另外，该制备方法工序简单、成本低廉使其能够大范围的推广和使用。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是检测例2中的A2的XRD检测图；图2是检测例3中的A2的TEM图；图3是检测例4中的A2分散于水中的静置前后对比图；图4是检测例5中的A2的弛豫率线形图；图5是检测例5中的A2的MRI成像的灰度图；图6是检测例5中的A2的MRI成像的伪彩图；图7是检测例3中的A1的TEM图；图8是检测例3中的A3的TEM图；图9是检测例3中的A4的TEM图；图10是检测例3中的A5的TEM图；图11是检测例3中的A6的TEM图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种新型水溶性纳米造影剂的制备方法，包括：1)将β-环糊精与三价铁盐溶液进行混合以制得混合溶液；2)将碱分散于混合溶液中以制得絮状混合物溶液；3)将絮状混合物溶液进行加热、过滤、洗涤滤饼以制得新型水溶性纳米造影剂。在本专利技术的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的造影剂的水溶性和造影性能，优选地，在步骤1)中，相对于三价铁盐溶液中的1mol的三价铁盐，β-环糊精的用量为0.1-2mol；更优选地，在步骤1)中，相对于三价铁盐溶液中的1mol的三价铁盐，β-环糊精的用量为0.25-2mol，进一步优选地，β-环糊精的用量为0.25-1mol。在本专利技术的步骤1)中，三价铁盐溶液的浓度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的造影剂的水溶性和造影性能，优选地，在步骤1)中，三价铁盐溶液的浓度为0.25-1mol/L。在本专利技术的步骤1)中，三价铁盐的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的造影剂的水溶性和造影性能，优选地，三价铁盐选自氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的一种或多种在本专利技术的步骤1)中，混合的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的造影剂的水溶性和造影性能，优选地，混合至少满足以下条件：混合温度为0-30℃，混合时间为10-30min。在本专利技术的步骤2)中，碱的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的造影剂的水溶性和造影性能，优选地，在步骤2)中，相对于10mL的混合溶液，碱的用量为0.15-1.2g。在本专利技术的步骤2)中，碱的具体种类可以在宽的范围内选择，但是从成本上考虑，优选地，碱选自氢氧化钠和/或氢氧化钾。在本专利技术的步骤3)中，加热的具体条件可以在宽的范围内选择，但是从成本上考虑，优选地，在步骤3)中，加热至少满足以下条件：加热温度为100-200℃，优选加热温度为100-120℃；加热时间为0.5-36h，优选加热时间为3-12h。在本专利技术的步骤3)中，新型水溶性纳米造影剂的纯度与粒径可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的造影剂的水溶性和造影性能，优选地，新型水溶性纳米造影剂至少满足以下条件：粒径为2-4nm，纯度大于99重量％。在本专利技术的步骤3)中，洗涤的具体步骤可以按照本领域中任意一种常规的洗涤方式进行，但是为了进一步提高制得的造影剂的造影性能，优选地，洗涤通过水和/或酒精进行，并且洗涤至滤饼的pH为中性。本专利技术还提供了一种新型水溶性纳米造影剂，该新型水溶性纳米造影剂通过上述的方法制备而得。本专利技术进一步提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型水溶性纳米造影剂的制备方法，其特征在于，包括：1)将β‑环糊精与三价铁盐溶液进行混合以制得混合溶液；2)将碱分散于所述混合溶液中以制得絮状混合物溶液；3)将所述絮状混合物溶液进行加热、过滤、洗涤滤饼以制得新型水溶性纳米造影剂。

【技术特征摘要】
1.一种新型水溶性纳米造影剂的制备方法，其特征在于，包括：1)将β-环糊精与三价铁盐溶液进行混合以制得混合溶液；2)将碱分散于所述混合溶液中以制得絮状混合物溶液；3)将所述絮状混合物溶液进行加热、过滤、洗涤滤饼以制得新型水溶性纳米造影剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，相对于所述三价铁盐溶液中的1mol的三价铁盐，所述β-环糊精的用量为0.1-2mol。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，相对于所述三价铁盐溶液中的1mol的三价铁盐，所述β-环糊精的用量为0.25-1mol。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述三价铁盐溶液的浓度为0.25-2mol/L；优选地，所述三价铁盐选自氯化铁、硫酸铁和硝酸铁中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述混合至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿保友，余楠，来逢雨，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34