包括含碳13的石墨烯量子点的MRI造影剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可作为磁共振造影剂的含碳13的石墨烯量子点的制备方法，由该方法制备的含碳13的石墨烯量子点，以及包括含碳13石墨烯量子点的磁共振造影剂。烯量子点的磁共振造影剂。烯量子点的磁共振造影剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括含碳13的石墨烯量子点的MRI造影剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种包括含碳
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C)的石墨烯量子点的磁共振造影剂、其制备方法等，更具体地说，涉及一种可用作磁共振造影剂的含碳
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13的石墨烯量子点的制备方法、使用该制备方法制备的含碳
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13的石墨烯量子点、以及包含该石墨烯量子点的磁共振造影剂。。

技术介绍

[0002]用于诊断的磁共振成像(MRI)是最安全和非破坏性的成像技术之一，其能够通过观察人体内部来诊断疾病，与其他诊断成像技术不同，它具有不涉及放射性暴露的优势，同时对人体组织敏感。因此，磁共振的应用和利用率趋于日益增加，并且自2019年起，在韩国，磁共振的医疗保险范围也在不断扩大。
[0003]作为磁共振造影剂，使用的是钆、锰和氧化铁等顺磁性材料的胶体溶液，以及特别地，目前市售的钆基产品应用最为广泛。然而，由于钆、锰等有很强的毒性，它们以与有机材料的螯合物形式使用以减少其毒性。然而，这仍然已知会在人体中诱发各种副作用。例如，在某些情况下会出现相对温和的症状，如瘙痒、呕吐、恶心和皮疹，以及严重的副作用，如肾衰竭、系统性纤维化、过敏性休克和心脏骤停，甚至可能导致死亡(韩国专利No.10
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2020870)。
[0004]因此，有人试图利用
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C开发包含富勒烯和碳纳米管的造影剂，其对人体无害，并且可作为造影剂使用，但由于富勒烯和碳纳米管在水中溶解度不好，因此存在局限性，即只有当它们与在水中良好溶解的底物组合时才能作为造影剂使用。此外，当富勒烯和碳纳米管经历动态核极化(DNP)过程时，由于
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C MRI信号被强化103倍，由于富勒烯和碳纳米管需要经历动态核极化过程，所以很难实质性地实现工业化并有效地使用富勒烯和碳纳米管作为对比剂。
[0005]因此，迫切需要开发使用
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C的新型造影剂，所述造影剂具有低毒性，容易排出体外，容易溶解在水溶液中，并能显著提高灵敏度而不需要经历动态核极化过程。

技术实现思路

【技术问题】
[0006]本专利技术旨在解决如上所述的相关领域中的问题，并且其目的是提供利用微波制备含碳13的石墨烯量子点的方法，通过该制备方法制备的包含含碳13的石墨烯量子点作为活性成分的磁共振成像造影剂等。
[0007]然而，本专利技术旨在解决的技术问题不限于上述技术问题，并且本专利技术所属
的普通技术人员可从以下描述中清楚地理解未提及的其他技术问题。【技术方案】
[0008]本专利技术提供了一种制备磁共振成像造影剂的方法，该方法包括：a)通过向水溶液中加入含碳
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13(
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C)的糖以制备糖溶液；b)通过用微波处理步骤a)中的糖溶液来合成含
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C
的石墨烯量子点；以及c)制备包含含
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C石墨烯量子点的磁共振成像造影剂。
[0009]在本专利技术的一个示例性实施方案中，含
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C的糖可以是优选选自葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、纤维素、糖原、淀粉、阿拉伯木聚糖、蔗糖、麦芽糖和甲壳素中的任一种或多种，并且更优选葡萄糖，但不限于此，只要该含
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C的糖是含有
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C的糖。
[0010]在本专利技术的另一个示例性实施方案中，该水溶液优选为蒸馏水或酸性水溶液，并且酸性水溶液是指使用乳酸、乙酸、甲酸、抗坏血酸、柠檬酸、草酸、丁酸等制备的水溶液，但不限于此，除非该酸性水溶液是有机溶剂或显示毒性的水溶液。
[0011]在本专利技术的另一个示例性实施方案中，步骤a)中的糖溶液的以优选地0.001g/ml至1g/ml，更优选地0.01g/ml至0.1g/ml的浓度制备。
[0012]在本专利技术的又另一个示例性实施方案中，在步骤b)中可优选将糖溶液以10瓦(W)至3000瓦(W)的功率消耗微波处理1分钟至500分钟，更优选地以100瓦至1000瓦的功率消耗微波处理10分钟至300分钟，甚至更优选地以500瓦至1000瓦的功率消耗微波处理20分钟至100分钟，还更优选地以700瓦至900瓦的功率消耗微波处理20分钟至50分钟。
[0013]在本专利技术的又一个示例性实施方案中，含
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C的石墨烯量子点可优选具有0.1nm至100nm，更优选地0.1nm至10nm的平均直径。
[0014]在本专利技术的又一个示例性实施方案中，该磁共振成像造影剂的特征在于在包括肝脏或脾脏的网状内皮系统中积累并用于获得其图像。
[0015]在本专利技术的又一个示例性实施方案中，该磁共振成像造影剂的特征在于被用于获得血管、淋巴结或癌细胞的血管生成、或动脉粥样硬化斑块的图像。
[0016]在本专利技术的又一个示例性实施方案中，该磁共振成像造影剂的特征在于作为添加到磁共振图像中的多成像造影剂，并且用于获得包括拉曼成像、正电子发射断层成像(PET)或荧光成像的图像。
[0017]在本专利技术的又一个示例性实施方案中，磁共振成像造影剂的特征在于作为T1造影剂。
[0018]此外，本专利技术提供了一种磁共振成像造影剂，其包含含有
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C的石墨烯量子点作为活性成分。
[0019]在本专利技术的一个示例性实施方案中，该含
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C的石墨烯量子点的特征在于由碳和氧组成。
[0020]此外，本专利技术提供了一种图像监测方法，其包括向对其有需要的受试者施用由该方法制备的磁共振成像造影剂。【有益效果】
[0021]由于制备包含本专利技术的含碳13的石墨烯量子点作为活性成分的磁共振成像造影剂的方法可以在1小时内在短时间内通过一步法容易地制备含碳13的石墨烯量子点，并且可在制备过程中在不使用如有机溶剂等有害物质的情况下制备含碳13的石墨烯量子点，不需要后续去除的后处理工艺步骤，以及可以提高稳定性。进一步说，由于本专利技术的磁共振成像造影剂仅由碳、氧和氢组成，因此毒性较低，并且可容易地使用糖来分散在水溶液中，因此当施用于人体时，磁共振成像造影剂可容易地从体内排出，并且预期在使用磁共振成像造影剂时减少肾功能受损患者经常发生的肾源性系统纤维化的发生率，因此，本专利技术的磁共振成像造影剂有望作为磁共振成像造影剂稳定地应用于各种患者。
附图说明
[0022]图1是组显示根据本专利技术的一个示例性实施方案的含碳13的石墨烯量子点的合成机制和合成结果的一组视图。
[0023]图2是显示使用傅里叶变换红外光谱分析根据本专利技术的一个示例性实施方案的含碳13的石墨烯量子点的特征的结果的视图。
[0024]图3是显示了使用拉曼光谱分析根据本专利技术的一个示例性实施方案的含碳13的石墨烯量子点的特征的结果的一组视图。
[0025]图4是显示了使用X射线光电子能谱分析根据本专利技术的一个示例性实施方案的含碳13的石墨烯量子点的特征的结果的一组视图。
[0026]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备磁共振造影剂的方法，该方法包括：a)通过向水溶液中加入含碳
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13(
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C)的糖，制备糖溶液；b)通过用微波处理步骤a)中的所述糖溶液，合成含
13
C的石墨烯量子点；以及c)制备包含所述含
13
C的石墨烯量子点的磁共振成像造影剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述的含
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C的糖是选自葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、纤维素、糖原、淀粉、阿拉伯木聚糖、蔗糖、麦芽糖和甲壳素中的任一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶液是蒸馏水或酸性水溶液。4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)中的所述糖溶液以0.001g/ml至1g/ml的浓度制备。5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤b)中的所述糖溶液以10至3000瓦(W)的功耗微波处理1分钟至500分钟。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述含
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【专利技术属性】
技术研发人员：洪秉熙，郑荣镇，朴钟普，
申请(专利权)人：首尔大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：