CN103623435A - 纳米磁共振造影材料和造影剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纳米磁共振造影材料和造影剂及其制备方法。一种纳米磁共振造影材料包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O；其中，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y＝0~1，n=1~16。由上述纳米磁共振造影材料制得的纳米磁共振造影剂性质稳定、不易分解和电离、毒性低，适合作为注射和口服试剂使用。

Description

纳米磁共振造影材料和造影剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种纳米磁共振造影材料和造影剂及其制备方法。

背景技术

医学诊断的目的是能够清晰的观察人体的器官和组织。磁共振成像是一种非侵入性和无放射性的医疗诊断方法。在通常情况下，不同的组织中质子密度仅有微小的差别，这就使得各个器官的影像对比度不高。所以，我们通常采用造影剂来改变组织内质子的弛豫时间，从而增强正常组织和病灶组织之间的对比度，使医生诊断出疾病。

磁共振造影剂分为两类：即T₁造影剂和T₂造影剂。T₁造影剂能够缩短纵向弛豫时间得到明亮的信号；而T₂造影剂能够缩短横向弛豫时间得到暗淡的信号。显然，T₁造影剂在诊断方面优于T₂造影剂。目前，商业化的造影剂多为T₁造影剂，他们都是含Gd³⁺的多氨基多羟羧基顺磁性化合物。目前常用的造影剂有马根维显，欧乃影，莫迪司等；上述含Gd化合物结构不太稳定，在体内易产生游离的Gd，这可能引起***性肾原纤维化疾病和肾原纤维化皮肤病，会给患者造成严重危害。

普鲁士蓝分为两种，一种为可溶性的，分子式为KFe[Fe(CN)₆]·nH₂O，n=1~5；一种为不溶性的，分子式为Fe₄[Fe(CN)₆]₃·nH₂O，n=14-16，Huang等在美国专利US8092783B2中描述了Gd掺杂到结构通式为A_4xFe_4-x ^III[Fe^II(CN)₆]_3+x·nH₂O的普鲁士蓝中作为纳米磁共振造影剂，但该通式实际为不溶性的普鲁士蓝，这种不溶性的普鲁士蓝在溶液中不稳定，易产生沉淀。李永绣在中国专利CN102397562A报道了用普鲁士蓝吸附Gd离子的方法制备造影剂，这种靠静电引力物理吸附Gd³⁺的方法不牢固，使得体内游离出Gd的剂量增加，毒性也随之增大。

发明内容

基于此，有必要提供一种性能稳定、毒性小的纳米磁共振造影材料和造影剂及其制备方法。

一种纳米磁共振造影材料，具有以下化学式：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O；

其中，A为Li⁺，Na⁺，K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16。

一种纳米磁共振造影材料，包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O；

其中，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16。

在其中一个实施例中，所述辅料为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、壳聚糖、右旋糖酐、丙三醇、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸、酒石酸、淀粉、环糊精、对羟基苯甲酸酯、聚乙烯醇、乳酸及乳酸钠中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述纳米磁共振造影材料为纳米颗粒，粒径为5nm~300nm。

一种纳米磁共振造影剂，包括纳米磁共振造影材料、稳定剂及水，其中，所述纳米磁共振造影材料包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16，所述纳米磁共振造影材料的质量百分数为0.01%~40%，稳定剂的质量百分数为0.01%~20%。

在其中一个实施例中，所述稳定剂为柠檬酸、柠檬酸钠、乳酸、乳酸钠、甘露醇、酒石酸、酒石酸钠、山梨酸、苯甲酸、苯甲酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、壳聚糖、右旋糖酐、丙三醇、环糊精、糖精钠及聚乙烯醇中的至少一种。

一种纳米磁共振造影剂的制备方法，包括如下步骤：

分别制备浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L A₄[Fe^II(CN)₆]水溶液、浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L可溶性铁盐水溶液和浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L可溶性钆盐水溶液，其中，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺；

在辅料存在的条件下，按照摩尔比3:(4-x)(1-y):(4-x)y的比例将所述A₄[Fe^II(CN)₆]水溶液与可溶性铁盐水溶液和可溶性钆盐水溶液混合均匀，控制反应温度为0~100℃，充分反应后除去杂质，干燥后得到纳米磁共振造影材料，所述纳米磁共振造影材料包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16；及

将所述纳米磁共振造影材料溶于水中，加入稳定剂，即得纳米磁共振造影剂，其中，所述纳米磁共振造影材料的质量百分数为0.01%~40％，稳定剂的质量百分数为0.01%~20%。

在其中一个实施例中，所述可溶性铁盐为无水氯化铁、六水合氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、醋酸铁、柠檬酸铁及葡萄糖酸铁中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述可溶性钆盐为无水氯化钆、六水合氯化钆、硝酸钆及碳酸钆中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述除去杂质包括如下步骤：

使用离心法除去大颗粒杂质；及

使用透析法、超滤法、分子排阻色谱法及溶液洗涤法中的至少一种方法除去剩余未反应的原料、反应副产物及多余辅料。

制得的纳米磁共振造影材料性能稳定，如在pH=1的盐酸中、生理盐水和纯水中放置24小时后，溶液颜色无明显变化，澄清透明，测定溶液中游离的CN^-、Gd³⁺和Fe³⁺含量，在pH=1的盐酸中、生理盐水中和水中都仅为几个PPM，稳定性好、不易分解和电离、毒性低，特别是在强酸溶液中能稳定存在而不分解，能够作为注射和口服纳米磁共振造影剂使用。

该纳米磁共振造影剂的制备方法工艺简单，原料易得，产率高。纳米磁共振造影剂的制备方法中加入了辅料，辅料能够控制纳米磁共振造影材料的粒径，使纳米磁共振造影剂的弛豫率得到提高，造影效果更佳。

附图说明

图1为实施例1所制备的KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]纳米磁共振造影材料的X-射线衍射图；

图2为实施例1中所制备的KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]纳米磁共振造影材料的透射电子显微镜图片；

图3为实施例1中所制备的KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]纳米磁共振造影材料的粒径分布图；

图4为稳定性实验结果；

图5为右旋糖酐为辅料的纳米磁共振造影剂在1.5T磁场下成像实验结果；

图6为右旋糖酐为辅料的纳米磁共振造影剂在1.5T磁场下弛豫率实验结果；

图7为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为辅料的纳米磁共振造影剂在1.5T磁场下弛豫率实验结果；

图8为柠檬酸为辅料的纳米磁共振造影剂在1.5T磁场下弛豫率实验结果；

图9为马根维显在1.5T磁场下弛豫率实验结果；

图10为细胞毒性实验结果；

图11为实施例1中所制备的纳米磁共振造影剂的体内成像实验结果。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一实施方式的纳米磁共振造影材料，具有以下化学式：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O；

其中，A为Li⁺，Na⁺，K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16。

一实施方式中的纳米磁共振造影材料，包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O（即为钆掺杂的普鲁士蓝，简称为GdPB）；

其中，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16。

所述辅料构成的外壳与所述内核的质量比为1∶100~100:1。

该纳米磁共振造影材料用辅料包裹内核GdPB，结合紧密、稳定性好、不易分解和电离、Gd³⁺含量低，对人体及动物体的危害较小。

所述辅料优选为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、壳聚糖、右旋糖酐、丙三醇、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸、酒石酸、淀粉、环糊精、对羟基苯甲酸酯、聚乙烯醇、乳酸及乳酸钠中的至少一种。辅料的作用为包裹在GdPB表层，控制纳米磁共振造影材料的粒径，使其符合纳米磁共振造影剂的造影标准。

所述纳米磁共振造影材料优选为粒径为5nm~300nm的纳米颗粒，易于吸收进入组织部位。

该纳米磁共振造影材料可以采用如下制备方法，包括如下步骤：

步骤一、分别制备浓度0.1mmol/L~2000mmol/L A₄[Fe^II(CN)₆]水溶液、浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L可溶性铁盐水溶液和浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L可溶性钆盐水溶液，其中，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺。

其中，可溶性铁盐可以为本领域常用的可溶性铁盐，或者是将不溶性铁盐经过酸碱氧化等反应生成可溶性铁盐、将二价铁盐经过酸碱氧化等反应生成三价可溶性铁盐，优选为无水氯化铁、六水合氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、醋酸铁、柠檬酸铁及葡萄糖酸铁中的至少一种。

所述可溶性钆盐可以为本领域常用的可溶性钆盐，或者是将不溶性钆盐经过酸碱氧化等反应生成可溶性钆盐，优选为无水氯化钆、六水合氯化钆、硝酸钆及碳酸钆中的至少一种。

步骤二、在辅料存在的条件下，按照摩尔比3:(4-x)(1-y):(4-x)y的比例将所述A₄[Fe^II(CN)₆]水溶液与可溶性铁盐水溶液和可溶性钆盐水溶液混合均匀，控制反应温度为0~100℃，充分反应后除去杂质，干燥后得到纳米磁共振造影材料，所述纳米磁共振造影材料包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16。

该步骤中，在辅料存在的条件下，A₄[Fe^II(CN)₆]水溶液与可溶性铁盐水溶液和可溶性钆盐充分反应，生成GdPB，其中Gd³⁺部分取代普鲁士蓝中的Fe³⁺，辅料包裹在GdPB表层，形成纳米磁共振造影材料。

所述除去杂质可以选用如下方法，包括如下步骤：

使用离心法除去大颗粒杂质；及

使用透析法、超滤法、分子排阻色谱法及溶液洗涤法中的至少一种方法除去剩余未反应的原料、反应副产物及多余辅料。

制得的纳米磁共振造影材料性能稳定，如在pH=1的盐酸中、生理盐水和纯水中放置24小时后，溶液颜色无明显变化，澄清透明，测定溶液中游离的CN^-、Gd³⁺和Fe³⁺含量，在pH=1的盐酸中、生理盐水中和水中都仅为几个PPM，稳定性好、不易分解和电离、毒性较低，特别是在强酸溶液中能稳定存在而不分解，能够作为注射和口服纳米磁共振造影剂使用。

一实施方式的纳米磁共振造影剂，包括纳米磁共振造影材料、稳定剂及水，其中，所述纳米磁共振造影材料包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16，所述纳米磁共振造影材料的质量百分数为0.01%~40%，稳定剂的质量百分数为0.01%~20%。

所述稳定剂为柠檬酸、柠檬酸钠、乳酸、乳酸钠、甘露醇、酒石酸、酒石酸钠、山梨酸、苯甲酸、苯甲酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、壳聚糖、右旋糖酐、丙三醇、环糊精、糖精钠及聚乙烯醇中的至少一种。稳定剂的作用是增加纳米磁共振造影剂的稳定性，更利于纳米磁共振造影剂的应用。

该纳米磁共振造影剂可以采用如下制备方法，包括如下步骤：

步骤一、分别制备浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L A₄[Fe^II(CN)₆]水溶液、浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L可溶性铁盐水溶液和浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L可溶性钆盐水溶液，其中，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺。

步骤二、在辅料存在的条件下，按照摩尔比3:(4-x)(1-y):(4-x)y的比例将所述A₄[Fe^II(CN)₆]水溶液与可溶性铁盐水溶液和可溶性钆盐水溶液混合均匀，控制反应温度为0~100℃，充分反应后除去杂质，干燥后得到纳米磁共振造影材料，所述纳米磁共振造影材料包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16。

步骤三、将所述纳米磁共振造影材料溶于水中，加入稳定剂，即得纳米磁共振造影剂，其中，所述纳米磁共振造影材料的质量百分数为0.01%~40%，稳定剂的质量百分数为0.01%~20%。

该纳米磁共振造影剂的制备方法工艺简单，原料易得，产率高。纳米磁共振造影剂的制备方法中加入了辅料，辅料能够控制纳米磁共振造影材料的粒径，同时使纳米磁共振造影剂的弛豫率得到提高，造影效果更佳。

下面结合附图及具体实施例对纳米磁共振造影材料和造影剂及其制备方法作进一步的阐述。

实施例1

称取4.224g的K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O溶解到1000mL水中，得到10mmol/L的K₄[Fe(CN)₆]水溶液，再将20g右旋糖酐溶于铁***水溶液中，得到溶液C；

将2.433g FeCl₃·6H₂O溶于900mL水中，搅拌，得到10mmol/L的氯化铁溶液；

将0.372g GdCl₃·6H₂O溶于100mL水中，搅拌，得到10mmol/L的氯化钆溶液；

将上述氯化铁和氯化钆溶液混合，然后缓慢滴加到溶液C中，搅拌速度为1000rpm，反应温度为15℃，反应时间为60min，将反应后的溶液进行透析，然后离心，速度为10000rpm，时间为10min，弃去沉淀，用超滤的方法去除上层清夜中多余的右旋糖酐及杂质，经冷冻干燥后，得到纳米磁共振造影材料。该纳米磁共振造影材料中包括具有化学式KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O的内核及包裹内核的右旋糖酐外壳，其中内核KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O的质量为1.5g。该化合物KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O的X-射线衍射分析图如图1所示，其结构与普鲁士蓝相似，部分Fe的位置被Gd所取代；经热重分析可知化合物中含有4个结晶水，其元素分析数据如下：K:10%，Gd:4.0%，Fe:27.3%，CN:39.2%，与分子式符合，通过硫酸-苯酚法测出纳米磁共振造影材料中辅料右旋糖酐含量为2.5g。如图2所示，用透射电镜和纳米粒度仪测得该化合物KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]的粒径为40nm~60nm。

将上述纳米磁共振造影材料加水溶解，配制成30mL、质量百分浓度为10%的溶液，加入300mg的甘露醇，即得到含有KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O的纳米磁共振造影剂。

实施例2

称取2.112g的K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O溶解到1000mL水中，得到5mmol/L的K₄[Fe(CN)₆]水溶液，再将12g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶于铁***水溶液中，得到溶液C；

将1.217g FeCl₃·6H₂O溶于900mL水中，搅拌，得到5mmol/L的氯化铁溶液；

将0.186g GdCl₃·6H₂O溶于100mL水中，搅拌，得到5mmol/L的氯化钆溶液；

将上述氯化铁和氯化钆溶液混合，然后缓慢滴加到溶液C中，搅拌速度为800rpm，反应温度为25℃，反应时间为30min，将反应后的溶液进行透析，然后离心，速度为12000rpm，时间为15min，弃去沉淀，经过透析，后进行冷冻干燥，即得到纳米磁共振造影材料。该纳米磁共振造影材料中包括具有化学式KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O的内核及包裹内核的PVP外壳，其中内核KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O含量为0.84g，辅料PVP的含量为0.34g。

将上述纳米磁共振造影材料加水溶解，配制成50mL、质量百分浓度为0.5%的溶液，加入100mg的酒石酸，即得到含有KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O的纳米磁共振造影剂。

实施例3

称取4.224g的K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O溶解到1000mL水中，得到10mmol/L的K₄[Fe(CN)₆]水溶液，再将1g柠檬酸溶于铁***水溶液中，得到溶液C；

将2.433g FeCl₃·6H₂O溶于900mL水中，搅拌，得到10mmol/L的氯化铁溶液；

将0.372g GdCl₃·6H₂O溶于100ml水中，搅拌，得到10mmol/L的氯化钆溶液；

将上述氯化铁和氯化钆溶液混合，然后缓慢滴加到溶液C中，搅拌速度为500rpm，反应温度为65℃，反应时间为60min，将反应后的溶液进行透析，然后离心，速度为2000rpm，时间为10min，弃去沉淀，用体积比为2:1的乙醇和水溶液对上层清液进行沉淀，并洗涤数次，经冷冻干燥后，得到纳米磁共振造影材料。该纳米磁共振造影材料中包括具有化学式KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O的内核及包裹内核的柠檬酸外壳，其中内核KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O为2.56g，辅料柠檬酸的含量为0.3g。

将纳米磁共振造影材料加水溶解，配制成20mL、质量百分浓度为5%的溶液，加入500mg的甘露醇，即得到含有KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O的纳米磁共振造影剂。

实施例4

将2.433g FeCl₃·6H₂O溶于900mL水中，搅拌，得到10mmol/L的氯化铁溶液；

将0.372g GdCl₃·6H₂O溶于100mL水中，搅拌，得到10mmol/L的氯化钆溶液；

将上述氯化铁和氯化钆溶液混合，加入2g PVP，搅拌均匀，得到溶液C；

称取4.224g的K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O溶解到1000mL水中，得到10mmol/L的K₄[Fe(CN)₆]水溶液；

将溶液C缓慢滴加到铁***水溶液中，搅拌速度为800rpm，反应温度为25℃，反应时间为60min，将反应后的溶液进行透析，然后离心，速度为15000rpm，时间为10min，弃去沉淀，用体积比为2:1的丙酮和水溶液对上层清液进行沉淀，并洗涤数次，经冷冻干燥后，即得到纳米磁共振造影材料。该纳米磁共振造影材料中包括具有化学式KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O的内核及包裹内核的PVP外壳，其中内核KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O含量为2.98g，辅料PVP的含量为2.2g。

将得到的纳米磁共振造影材料加水溶解，配制成15mL、质量百分浓度为30%的溶液，加入40mg的柠檬酸钠，即得到含有KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O的纳米磁共振造影剂。

稳定性实验

将实施例1中制得的KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O纳米磁共振造影材料分别放入pH=1的盐酸、生理盐水和纯水中，放置24小时后，观察其稳定性情况如下：

溶液颜色无明显变化，澄清透明，测定溶液中CN^-和Gd³⁺含量，在pH=1的盐酸中、生理盐水中和纯水中都仅为几个PPM，如图4所示，CN^-含量远远低于抽烟人体内的量，Gd³⁺含量也远远小于中毒剂量，说明纳米粒子KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O稳定性很好，特别是在酸中能够稳定存在，不分解，且毒性小，不仅能够作为注射制剂，还可以作为口服纳米磁共振造影材料。

弛豫率实验

弛豫率是评价纳米磁共振造影剂造影效果的重要指标，取实施例1、2、3中制得的纳米磁共振造影剂若干，分别将其稀释为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mmol/L，取500μL放入样品管中，将样品管放入37℃水浴中加热15min，然后放入仪器探头内5min后开始测量，磁场强度为1.5T，同时，我们取市售产品马根维显（Gd-DTPA），作为参照。

弛豫率结果如图6、图7、图8和图9所示，在1.5T磁场下，不同辅料对纳米磁共振造影剂弛豫率的影响如表1所示。

表1不同辅料对纳米磁共振造影剂弛豫率的影响

造影剂	造影材料	辅料	R1(mM-1s-1)	R2(mM-1s-1)	磁场强度
						实施例1	GdPB	右旋糖酐	4.11	5.36	1.5T
实施例2	GdPB	PVP	4.08	5.38	1.5T
						实施例3	GdPB	柠檬酸	2.73	3.56	1.5T
参照实验	马根维显	-	3.27	3.82	1.5T

从上表可以看出，不同辅料制得的纳米磁共振造影剂的弛豫率不同，右旋糖酐和PVP为辅料制得的纳米磁共振造影剂弛豫率较好，R₁大于4.0，柠檬酸为辅料制得的纳米磁共振造影剂弛豫率低，R₁为2.73。采用右旋糖酐和PVP为辅料制得的纳米磁共振造影剂弛豫率高于用柠檬酸为辅料的纳米磁共振造影剂，且高于市售商品马根维显的弛豫率，说明加入合适的辅料后纳米磁共振造影剂的弛豫率得到明显提高。

毒性实验

将实施例1制得的KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O纳米磁共振造影剂配制成不同浓度，分别放入细胞培养液中，进行细胞培养，时间为24小时；在各种浓度下，并未发现细胞有任何异常，结果如图10所示。

同时将实施例1制得的KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O纳米造影剂采用灌胃和尾静脉注射的方法，对小鼠进行急毒实验，随机选择昆明种小鼠40只，体重18.0~20.5g，随机分为4组，每组各10只。禁食16小时，不禁水。

以实施例1制得的KGd_0.1Fe_0.9[Fe(CN)₆]·4H₂O造影剂进行高中低三个剂量组给药，一次口服灌胃剂量分别为5mg/Kg、50mg/Kg、500mg/Kg；尾静脉注射剂量为200μL，浓度分别为10mmol/L、20mmol/L和30mmol/L。观察给药后小鼠中毒症状，并连续观察进食、行为活动及体重增长情况10天，结果如表2和表3所示。

表2小鼠口服灌胃纳米磁共振造影剂后体重增长情况

表3小鼠尾静脉注射纳米磁共振造影剂后体重增长情况

从上述表2和表3数据可知，无论是注射和口服，对照组和给药组小鼠的体重增长，进食和行为活动未发现明显差异，说明该纳米纳米磁共振造影剂无明显毒副作用。

成像实验

将实施例1制得的纳米磁共振造影剂稀释，配制成体积浓度为1%的纳米磁共振造影剂溶液，取一150g的成年SD大鼠，将剂量为200μL的纳米磁共振造影剂溶液采用尾静脉注射法射入大鼠体内，然后将大鼠置于MRI(磁共振造影)机器中进行测试，结果如图11所示。

由图11可知，在纳米磁共振造影剂刚注射进大鼠体内时，心脏区域明显变亮，显示为T₁造影，在注射1小时的时候，纳米磁共振造影剂在心脏部位仍然有明显造影效果，在2小时后，造影效果明显减弱，纳米磁共振造影剂在体内基本代谢完毕。由此可见，该纳米磁共振造影剂的造影效果较好，能够用于磁共振造影成像领域。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种纳米磁共振造影材料，其特征在于，具有以下化学式：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O；

其中，A为Li⁺，Na⁺，K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16。

2.一种纳米磁共振造影材料，其特征在于，包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O；

其中，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16。

3.根据权利要求2所述的纳米磁共振造影材料，其特征在于，所述辅料为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、壳聚糖、右旋糖酐、丙三醇、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸、酒石酸、淀粉、环糊精、对羟基苯甲酸酯、聚乙烯醇、乳酸及乳酸钠中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的纳米磁共振造影材料，其特征在于，所述纳米磁共振造影材料为纳米颗粒，粒径为5nm~300nm。

5.一种纳米磁共振造影剂，其特征在于，包括纳米磁共振造影材料、稳定剂及水，其中，所述纳米磁共振造影材料包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0～1，n=1~16，所述纳米磁共振造影材料的质量百分数为0.01%~40%，稳定剂的质量百分数为0.01%~20%。

6.根据权利要求5所述的纳米磁共振造影剂，其特征在于，所述稳定剂为柠檬酸、柠檬酸钠、乳酸、乳酸钠、甘露醇、酒石酸、酒石酸钠、山梨酸、苯甲酸、苯甲酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、壳聚糖、右旋糖酐、丙三醇、环糊精、糖精钠及聚乙烯醇中的至少一种。

7.一种纳米磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别制备浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L A₄[Fe^II(CN)₆]水溶液、浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L可溶性铁盐水溶液和浓度为0.1mmol/L~2000mmol/L可溶性钆盐水溶液，其中，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺；

在辅料存在的条件下，按照摩尔比3:(4-x)(1-y):(4-x)y的比例将所述A₄[Fe^II(CN)₆]水溶液与可溶性铁盐水溶液和可溶性钆盐水溶液混合均匀，控制反应温度为0~100℃，充分反应后除去杂质，干燥后得到纳米磁共振造影材料，所述纳米磁共振造影材料包括具有以下化学式的内核及包裹所述内核的由辅料构成的外壳：A_3x[Gd_yFe^III _1-y]_(4-x)[Fe^II(CN)₆]₃·nH₂O，A为Li⁺、Na⁺、K⁺或NH₄ ⁺，0<x≤1，y=0~1，n=1~16；及

将所述纳米磁共振造影材料溶于水中，加入稳定剂，即得纳米磁共振造影剂，其中，所述纳米磁共振造影材料的质量百分数为0.01%~40％，稳定剂的质量百分数为0.01%~20%。

8.根据权利要求7所述的纳米磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，所述可溶性铁盐为无水氯化铁、六水合氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、醋酸铁、柠檬酸铁及葡萄糖酸铁中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的纳米磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，所述可溶性钆盐为无水氯化钆、六水合氯化钆、硝酸钆及碳酸钆中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的纳米磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，所述除去杂质包括如下步骤：

使用离心法除去大颗粒杂质；及

使用透析法、超滤法、分子排阻色谱法及溶液洗涤法中的至少一种方法除去剩余未反应的原料、反应副产物及多余辅料。

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