一种双模态成像造影剂及其制备方法与流程

本发明涉及纳米技术领域，特别涉及一种双模态成像造影剂及其制备方法。

背景技术：

在这些年代，已经发明了许多用于生物学研究和临床诊断的成像技术，例如超声波，x射线计算机断层扫描(ct)，磁共振成像(mri)，正电子发射断层扫描(pet)和光学成像(oi)。所有这些成像技术为临床医生提供了实现患者身体的非侵入性成像的可能性。由于不同的原理，每种成像方法都有自己的优点和缺点。类似地，mri广泛用于其在身体的不同软组织之间的良好对比度，不使用电离辐射和高空间分辨率(100μm)，然而，长扫描时间使得不可能执行实时检测。另一方面，包括生物发光成像(bli)和荧光成像(fli)的光学成像(oi)是可获得的，准确的和特异性的，并且可以提供快速和灵敏的全身成像，甚至检测微观肿瘤，空间分辨率为大约1-10mm，取决于组织深度。不同的成像技术，存在单一技术的缺点。

通过与使用标准3dpet扫描仪的图像相比，得出结论，使用ct信息是获得3dpet的衰减校正因子的可行方法。alpert在1996年报道了pet和mri的组合。然而，它是关于pet和mri的数据分析，随后是两种成像技术的图像配准。xu和xu报道了mri和oi的组合，他们使用宽带近红外(nir)断层扫描系统与mri联合创建了一个新的小动物脑研究系统。mri产生高分辨率组织图像，其在nir图像重建过程中作为先验信息应用，因此获得的nir图像在定量精度和空间分辨率方面得到改进，以提供更直接和直观的工具脑生理学和病理生理学的研究。

另一方面，一些成像技术需要造影剂(ca)来获得高质量的图像，例如pet，ct和mri。因此，双模态成像造影剂尤为重要。

技术实现要素：

本发明提供一种双模态成像造影剂及其制备方法，解决了不同的成像技术存在技术单一的缺点的技术问题，达到了提供一种双模态成像的技术效果。

本发明提供一种双模态成像造影剂，所述双模态成像造影剂包括cofe2o4纳米颗粒，和在所述cofe2o4纳米颗粒的表面上沉积的一层cdte。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种上述双模态成像造影剂的制备方法，所述制备方法包括：

合成cofe2o4纳米颗粒；

在所述cofe2o4纳米颗粒的表面上沉积的一层cdte，形成cofe2o4和cdte的混合物；

对所述cofe2o4和cdte的混合物加热，得到胶体；

对所述胶体透析处理后加入丙酮溶液，并以预设转速第一次离心处理一段时间，分离均匀成核形成的游离的cofe2o4和cdte；

将所述游离的cofe2o4和cdte沉积在离心管的底部，并分散于丙酮溶液中进行第二次离心处理，形成纯化的cofe2o4-cdte固体；

将所述纯化的cofe2o4-cdte固体，与0.5ml0.2mol/lcdcl2，15～70mg柠檬酸钠，10～61μl3-mpa，0.1～0.25ml0.1mna2teo3和11～31.25mgnabh4混合，并搅拌，得到产物；

将所得产物纯化，并置于黑暗中，其中，所述产物为cofe2o4-cdte1，cofe2o4-cdte2，cofe2o4-cdte3，cofe2o4-cdte4和cofe2o4-cdte5中的一种或多种，cdte的下标数字表示cdte沉积时间。

优选的，所述对所述cofe2o4和cdte的混合物加热，具体为：

对所述cofe2o4和cdte的混合物在高压釜中在120℃～140℃下加热1～5h。

优选的，所述对所述胶体透析处理后加入丙酮溶液，并以预设转速第一次离心处理一段时间，具体为：

对所述胶体透析处理后加入丙酮溶液，并以10000rpm转速离心1.5小时。

优选的，所述丙酮溶液中水与丙酮的比为4:1。

优选的，所述15～70mg柠檬酸钠具体为50mg。

优选的，所述第二次离心处理具体为：

以10000rpm转速离心1.5小时，并重复三次。

优选的，所述将所述纯化的cofe2o4-cdte固体，与0.5ml0.2mol/lcdcl2，15～70mg柠檬酸钠，10～61μl3-mpa，0.1～0.25ml0.1mna2teo3和11～31.25mgnabh4混合，并搅拌，具体为：

将所述纯化的cofe2o4-cdte固体，与0.5ml0.2mol/lcdcl2，15～70mg柠檬酸钠，10～61μl3-mpa，0.1～0.25ml0.1mna2teo3和11～31.25mgnabh4混合，并在140℃下搅拌1小时。

优选的，所述11～31.25mgnabh4具体为25mgnabh4。

优选的，所述0.1～0.25ml0.1mna2teo3具体为0.2ml0.1mna2teo3。

本申请至少具有如下有益效果：

本申请提供一种双模态成像造影剂及其制备方法，通过cdte层的沉积可以显着地提高cofe2o4纳米颗粒的弛豫率45％以上，达到了核磁-荧光双功能成像。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为cofe2o4-cdte纳米复合材料的制备过程。

图2为cofe2o4与不同cdte沉积的尺寸变化

图3为fefe2o4-cdte纳米系统的tem照片。

图4为柠檬酸钠和cofe2o4-cdte的tga曲线。

图5为cofe2o4和cofe2o4@cdte的nmrd分布与1-5倍的cdte沉积，每个样品的拟合，cofe2o4核的流体动力学直径为17.72nm。

图6为制备的cofe2o4和cofe2o4@cdte纳米颗粒的t2加权mr图像。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明提供一种双模态成像造影剂，所述双模态成像造影剂包括cofe2o4纳米颗粒，和在所述cofe2o4纳米颗粒的表面上沉积的一层cdte。通过cdte层的沉积可以显着地提高cofe2o4纳米颗粒的弛豫率45％以上，达到了核磁-荧光双功能成像。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种上述双模态成像造影剂的制备方法，所述制备方法包括：

步骤s210，合成cofe2o4纳米颗粒；

步骤s220，在所述cofe2o4纳米颗粒的表面上沉积的一层cdte，形成cofe2o4和cdte的混合物；

步骤s230，对所述cofe2o4和cdte的混合物加热，得到胶体；

其中，所述步骤s230中所述对所述cofe2o4和cdte的混合物加热，具体为：

对所述cofe2o4和cdte的混合物在高压釜中在120℃～140℃下加热1～5h。

步骤s240，对所述胶体透析处理后加入丙酮溶液，并以预设转速第一次离心处理一段时间，分离均匀成核形成的游离的cofe2o4和cdte；

其中，所述步骤s240中所述对所述胶体透析处理后加入丙酮溶液，并以预设转速第一次离心处理一段时间，具体为：

对所述胶体透析处理后加入丙酮溶液，并以10000rpm转速离心1.5小时。

步骤s250，将所述游离的cofe2o4和cdte沉积在离心管的底部，并分散于丙酮溶液中进行第二次离心处理，形成纯化的cofe2o4-cdte固体。

其中，所述步骤s250中所述第二次离心处理具体为：

以10000rpm转速离心1.5小时，并重复三次。

所述丙酮溶液中水与丙酮的比为4:1。

步骤s260，将所述纯化的cofe2o4-cdte固体，与0.5ml0.2mol/lcdcl2，15～70mg柠檬酸钠，10～61μl3-mpa，0.1～0.25ml0.1mna2teo3和11～31.25mgnabh4混合，并搅拌，得到产物；

其中，所述步骤s260中所述15～70mg柠檬酸钠具体为50mg。

所述将所述纯化的cofe2o4-cdte固体，与0.5ml0.2mol/lcdcl2，15～70mg柠檬酸钠，10～61μl3-mpa，0.1～0.25ml0.1mna2teo3和11～31.25mgnabh4混合，并搅拌，具体为：

将所述纯化的cofe2o4-cdte固体，与0.5ml0.2mol/lcdcl2，15～70mg柠檬酸钠，10～61μl3-mpa，0.1～0.25ml0.1mna2teo3和11～31.25mgnabh4混合，并在140℃下搅拌1小时。

所述11～31.25mgnabh4具体为25mgnabh4。所述0.1～0.25ml0.1mna2teo3具体为0.2ml0.1mna2teo3。

步骤s270，将所得产物纯化，并置于黑暗中。

其中，所述产物为cofe2o4-cdte1，cofe2o4-cdte2，cofe2o4-cdte3，cofe2o4-cdte4和cofe2o4-cdte5中的一种或多种，cdte的下标数字表示cdte沉积时间。

所述产物的粒径的分布请见图2，可以看出所得产物的粒径随沉积时间的延长而增加，从10nm增加到50nm；透射电子显微镜测试结果见图3，可以看出所述产物为典型的核-壳结构；图4是所述产物进行热重分析，可以看出其表面的活性剂在受热分解中的热失重从室温到700oc下降48.7％。

测量所有纳米颗粒的流体动力学尺寸，其结果见图5，可以看出不同沉积时间的产物在磁反应0.01-1000mhz下变化强度从55s-1mm到0的变化趋势和表面电位；将所述产物约2mm的样品溶液放入细胞中进行培养，并在37℃下观察细胞的核磁和荧光测量。结果请参阅图6，可以看出在小鼠的核磁共振成像中可以清晰的观察到t2加权mr图像，该产物能很好的实现核磁-荧光双功能成像。

实施例1

s1，合成cofe2o4纳米颗粒；

s2，在所述cofe2o4纳米颗粒的表面上沉积的一层cdte，形成cofe2o4和cdte的混合物；

s3，对所述cofe2o4和cdte的混合物在高压釜中在130℃下加热2h得到胶体；

s4，对所述胶体透析处理后加入丙酮溶液，并以10000rpm转速离心1.5h，分离均匀成核形成的游离的cofe2o4和cdte；

s5，将所述游离的cofe2o4和cdte沉积在离心管的底部，并分散于丙酮溶液中以10000rpm转速离心1.5小时，并重复三次第二次离心处理，形成纯化的cofe2o4-cdte固体。

所述丙酮溶液中水与丙酮的比为4:1。

s6，将所述纯化的cofe2o4-cdte固体，与0.5ml0.2mol/lcdcl2，60mg柠檬酸钠，40μl3-mpa，0.2ml0.1mna2teo3和20mgnabh4混合，并在140℃下搅拌1小时，得到产物；

s7，将所得产物纯化，并置于黑暗中。

实施例2

s1，合成cofe2o4纳米颗粒；

s2，在所述cofe2o4纳米颗粒的表面上沉积的一层cdte，形成cofe2o4和cdte的混合物；

s3，对所述cofe2o4和cdte的混合物在高压釜中在125℃下加热2h得到胶体；

s4，对所述胶体透析处理后加入丙酮溶液，并以10000rpm转速离心1.5h，分离均匀成核形成的游离的cofe2o4和cdte；

s5，将所述游离的cofe2o4和cdte沉积在离心管的底部，并分散于丙酮溶液中以10000rpm转速离心1.5小时，并重复三次第二次离心处理，形成纯化的cofe2o4-cdte固体。

所述丙酮溶液中水与丙酮的比为4:1。

s6，将所述纯化的cofe2o4-cdte固体，与0.5ml0.2mol/lcdcl2，30mg柠檬酸钠，30μl3-mpa，0.15ml0.1mna2teo3和20mgnabh4混合，并在140℃下搅拌1小时，得到产物；

s7，将所得产物纯化，并置于黑暗中。

另外，cofe2o4-cdte与cofe2o4@cdte为同一物质，即-可以用@替代。

本申请至少具有如下有益效果：

本申请提供一种双模态成像造影剂及其制备方法，通过cdte层的沉积可以显着地提高cofe2o4纳米颗粒的弛豫率45％以上，达到了核磁-荧光双功能成像。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。