本發(fā)明涉及化學(xué)合成材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是制備新型含釓類單層納米片溶膠的MRI造影劑。

背景技術(shù)：

在生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，納米材料已經(jīng)引起了廣大科研工作者的關(guān)注。由于尺寸小和大的比表面積，納米材料具有許多優(yōu)良的性能，特別是作為磁共振成像造影劑。納米材料可以包括一個大型有效載荷的活性磁中心，可以穿透生物膜，并且它們可以容易地與靶向分子結(jié)合。

目前對于納米磁共振造影劑而言，臨床大量應(yīng)用的是小分子釓螯合物Gd-DTPA，但是存在著分子量小，半衰期短，體內(nèi)信號弱等缺點。近年來這種釓螯合物Gd-DTPA引發(fā)的副作用已經(jīng)得到醫(yī)學(xué)界普遍關(guān)注。近幾十年來分子影像學(xué)發(fā)展飛速，而核磁共振是分子影像學(xué)的重要應(yīng)用技術(shù)之一，傳統(tǒng)的小分子釓螯合物Gd-DTPA作為分子影像學(xué)靶向診斷的探針存在諸多亟待解決的問題，所以合成含釓的低毒的穩(wěn)定的納米材料成為許多學(xué)者關(guān)注的焦點。

近年來，也有許多學(xué)者合成了含釓的納米材料作為磁共振造影劑。然而，不管是零維的量子點還是一維的納米線，其內(nèi)層的稀土離子都不能被充分利用。如果可以得到單層的納米材料，那上述問題就可以得到解決，而且也可以減少釓含量的用量，增加釓化合物的穩(wěn)定性，進(jìn)一步降低毒性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一類新型含釓類單層納米片溶膠的MRI造影劑及其制備方法，其釓利用率比較高，成像效果比較好，且釓的化合物穩(wěn)定性好，不溶于水，毒性低。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是：

一類含釓的MRI造影劑，特點是該造影劑為含有釓氧(GdO)⁺單層納米片或釓羥基水合物{Gd₂(OH)₅·2H₂O }⁺單層納米片的水溶膠。

一種上述MRI造影劑的制備方法，該方法包括以下具體步驟：

a、合成GdOBr或者Gd₂(OH)₅(NO₃)·2H₂O層狀物質(zhì)；參閱《Interplay between crystal structure and magnetic susceptibility of tetragonal ROBr》和《Ln₂(OH)₅NO₃ · xH₂O (Ln=Y,Gd-Lu): A Novel Family of Anion Exchange Intercalation Hosts》制備；

b、取步驟a中的層狀物質(zhì)，將其置于苯甲酸鈉溶液中，將混合物在微波爐中高火微波2分鐘后取出，冰水浴冷卻，待降至室溫后再次放入微波爐中高火微波2分鐘，冰水浴冷卻，如此循環(huán)40次，將所得物品水洗，乙醇洗滌，抽濾，得到苯甲酸根柱撐的層狀物質(zhì)；其中，所述層狀物質(zhì)、苯甲酸鈉與去離子水的質(zhì)量比為1:2:200；所述微波輸出功率為700W；

c、取步驟b中得到的苯甲酸根柱撐的層狀物質(zhì)與聚乙二醇（PEG）置于去離子水中，然后400r/min球磨剝片7-10小時，對得到的液體進(jìn)行4000r -8000r/10min離心，得到弛豫率r=13.204-13.981mM^-1S^-1的單層納米片溶膠即所述MRI造影劑；其中，所述苯甲酸根柱撐的層狀物質(zhì)、聚乙二醇與去離子水的質(zhì)量比為1:1:200。

本發(fā)明以氧化釓、硝酸釓、溴化銨、苯甲酸鈉等為原料，經(jīng)高溫、微波、球磨等條件，得到了含釓類單層納米片溶膠的MRI造影劑。

本發(fā)明的有益效果是：

(1) 制備一類新型含釓類單層納米片溶膠的MRI造影劑。

(2) 由于制備的是單層的氧化物或氫氧化物納米片，納米片中釓利用率比較高，成像效果比較好，且釓的化合物穩(wěn)定性好，不溶于水，毒性低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1制得的MRI造影劑的TEM圖；

圖2 為本發(fā)明實施例1含(GdO)⁺納米片溶膠的MRI造影劑的T1權(quán)重圖像；

圖3為本發(fā)明實施例3制得的MRI造影劑的TEM圖；

圖4 為本發(fā)明實施例3含{Gd₂(OH)₅·2H₂O }⁺納米片溶膠的MRI造影劑的T1權(quán)重圖像。

具體實施方式

實施例1

a、取1g氧化釓Gd₂O₃,加入2.1617g NH₄Br（其中NH₄Br與Gd₂O₃物質(zhì)的量的比例為4:1），然后在研缽中將兩者充分研磨混合均勻。

b、將步驟a中得到的混合物轉(zhuǎn)移到坩堝內(nèi)，震實，放入馬弗爐。溫度為420℃保溫2小時，然后升溫至700℃保溫2小時，待冷卻到室溫后，即得到純凈的GdOBr。

c、取0.5g GdOBr，將其置于100ml苯甲酸鈉溶液中（其中苯甲酸鈉與GdOBr質(zhì)量比為2:1），將混合物在微波爐中高火微波（微波輸出功率為700W）2分鐘后取出冰水冷卻，待降至室溫后再次放在微波爐中高火微波2分鐘，冷卻，如此循環(huán)40次，將所得樣品水洗，乙醇洗滌，抽濾，得到苯甲酸根與溴離子進(jìn)行離子交換后的GdOC₆H₅COO。

d、取0.5g步驟c得到的GdOC₆H₅COO和0.5g聚乙二醇置于100ml去離子水中，然后400r/min球磨剝片7小時，對得到的液體進(jìn)行8000r/10min離心，即得到釓氧納米片溶膠MRI造影劑（r=13.981mM^-1S^-1）。

圖1所示為釓氧納米片溶膠的TEM圖，由圖可以看到制備出的納米片襯度很低，說明納米片很薄；圖2為不同含量的釓氧納米片溶膠的T1權(quán)重圖像，由圖可以看到與純水相比，其樣品在釓離子濃度比較低的情況下有很好的成像效果。

實施例2

a、取2g氧化釓Gd₂O₃,加入5.4041g NH₄Br（其中NH₄Br與Gd₂O₃物質(zhì)的量的比例為5:1），然后在研缽中將兩者充分研磨混合均勻。

b、將a步驟中得到的混合物轉(zhuǎn)移到坩堝內(nèi)，震實，放入馬弗爐。溫度為420℃之間保溫2小時，然后升溫至700℃保溫2小時，待冷卻到室溫后，即得到純凈的GdOBr。

c、取1g GdOBr，將其置于200ml苯甲酸鈉溶液中（其中苯甲酸鈉與GdOBr2質(zhì)量比為2:1），將混合物在微波爐中高火微波（微波輸出功率為700W）2分鐘后取出冰水冷卻，待降至室溫后再次放在微波爐中高火微波2分鐘，冷卻，如此循環(huán)40次，將所得樣品水洗，乙醇洗滌，抽濾，得到苯甲酸根與溴離子進(jìn)行離子交換后的GdOC₆H₅COO。

d、取1g步驟c得到的GdOC₆H₅COO和1g聚乙二醇置于200ml去離子水中，然后400r/min球磨剝片8小時，對得到的液體進(jìn)行6000r/10min離心，即得到氧化釓納米片溶膠MRI造影劑（r=13.916mM^-1S^-1）。

實施例3

a、取2g稀土金屬鹽Gd(NO3)₃·6H₂O溶于一定50毫升去離子水中。在磁力攪拌條件下向溶液中逐滴加入0.01M稀氨水至溶液 pH為7,持續(xù)攪拌 30 分鐘使其混合均勻。然后將上述混合物置于聚四氟乙烯襯里的水熱釜中， 120℃條件下加熱 12 小時。抽濾、水洗滌除去可溶性的鹽,即可得到產(chǎn)物Gd₂(OH)₅NO₃·2H₂0。

b、取0.5g a中得到的層狀物質(zhì)，將其置于100ml苯甲酸鈉溶液中（其中苯甲酸鈉與Gd₂(OH)₅NO₃·2H₂0質(zhì)量比為2:1），將混合物在微波爐中高火微波（微波輸出功率為700W）2分鐘后取出冰水冷卻，待降至室溫后再次放在微波爐中高火微波2分鐘，冷卻，如此循環(huán)40次，將所得樣品水洗，抽濾，得到苯甲酸根與硝酸根離子進(jìn)行離子交換后的層狀物質(zhì)。

c、取0.5g步驟b得到的層狀物質(zhì)和0.5g聚乙二醇置于100ml去離子水中，然后400r/min球磨剝片7小時，對得到的液體進(jìn)行8000r/10min離心，即得到釓羥基水合物納米片溶膠MRI造影劑（r=13.688 mM^-1S^-1）。

圖3所示為釓羥基水合物納米片溶膠的TEM圖，由圖可以看到制備出的納米片襯度很低，說明納米片很??；圖4為不同含量的釓羥基水合物納米片溶膠的T1權(quán)重圖像，由圖可以看到與純水相比，其樣品在釓離子濃度比較低的情況下有很好的成像效果。

實施例4

a、取1.8g稀土金屬鹽Gd(NO₃)₃·6H₂O溶于一定50毫升去離子水中。在磁力攪拌條件下向溶液中逐滴加入0.01M稀氨水至溶液 pH為7,持續(xù)攪拌 30 分鐘使其混合均勻。然后將上述混合物置于聚四氟乙烯襯里的水熱釜中， 120℃條件下加熱 12 小時。抽濾、水洗滌除去可溶性的鹽,即可得到產(chǎn)物Gd₂(OH)₅NO₃·2H₂0。

b、取1.5 g a中得到的層狀物質(zhì)，將其置于200ml苯甲酸鈉溶液中（其中苯甲酸鈉與Gd₂(OH)₅NO₃·2H₂0質(zhì)量比為2:1），將混合物在微波爐中高火微波（微波輸出功率為700W）2分鐘后取出冰水冷卻，待降至室溫后再次放在微波爐中高火微波2分鐘，冷卻，如此循環(huán)40次，將所得樣品水洗，抽濾，得到苯甲酸根與硝酸根離子進(jìn)行離子交換后的層狀物質(zhì)。

c、取1g步驟b得到的層狀物質(zhì)和1g聚乙二醇置于200ml去離子水中，然后400r/min球磨剝片8小時，對得到的液體進(jìn)行6000r/10min離心，即得到釓羥基水合物納米片溶膠MRI造影劑（r=13.204 mM^-1S^-1）。