具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒及制备制造技术

本发明专利技术涉及一种具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒及其制备方法。一种具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒，其特征在于，所述氧化钆纳米颗粒平均粒度介于2-6纳米，在740-780纳米处具有荧光发射。本发明专利技术的优点在于利用溶胶凝胶法直接合成2-6纳米的氧化钆纳米颗粒，该氧化钆纳米颗粒同时具备磁共振和荧光双功能成像特性，且合成过程绿色，不涉及高毒性有机物，也不涉及高温高压等高能手段，对合成条件要求低，操作简单易行，可进行大规模生产。

Gadolinium oxide nanoparticles with magnetic resonance and fluorescence dual functional imaging and preparation thereof

The invention relates to gadolinium oxide nanoparticles with dual functions of magnetic resonance and fluorescence and a method for preparing the same. An gadolinium oxide nanoparticle having dual functional magnetic resonance and fluorescence imaging is characterized in that the gadolinium oxide nanoparticles have an average particle size of 2-6 nm and exhibit fluorescence emission at 740-780 nm. The invention has the advantages of gadolinium oxide nanoparticles synthesized 2-6 nanoparticles by sol gel method, the gadolinium oxide nanoparticles with magnetic resonance imaging and fluorescence double function characteristics, and green synthesis process, not involving high toxic organic compounds, such as high temperature and high pressure does not involve high energy means, low requirement on the synthesis conditions, operation simple and easy, can be mass-produced.

【技术实现步骤摘要】
具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒及制备
本专利技术涉及一种具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒及其制备方法。
技术介绍
随着生物医学研究和诊断的需要，利用纳米材料进行生物成像的技术显越来越受人们的关注。生物成像技术主要包括光学成像,核磁共振成像,超声成像和正电子成像等。目前的突光成像(Fluorescence Imaging, FI)灵敏度高,检测时间短,主要是利用有机突光染料或无机荧光纳米材料进行造影成像。传统的有机荧光染料易被光漂白，稳定性较差，它们的激发峰窄，特定的有机染料要求特定波长的激发光激发，发射峰宽而不对称，严重拖尾或重叠，容易相互干扰；有机染料常常是多个染料分子连接到单个生物分子上，许多常用染料的光谱性质有标记诱导效应；此外有机染料一般毒性比较大。而无机荧光纳米材料光化学稳定较好，激发峰宽，发射峰窄，呈对称高斯分布，重叠小，可用同一激发光进行多荧光颜色标记；荧光颜色可通过控制其组成和大小进行调节；无机荧光纳米材料一般通过配体化学作用进行生物交联，多个生物分子连接到一个纳米颗粒上，关于标记诱导效应的信息较少。此外，通过表面修饰的手段，可以大大的降低无机荧光纳米材料的毒性。上述特征使得无机荧光纳米颗粒在生物荧光标记应用上具有很大的优势。然而，由于无机纳米颗粒荧光发射一般需要光源激发，因此利用荧光成像对深层组织进行检测的时候存在局限性。磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种无创伤性的影像诊断手段。目前研究的MRI造影剂主要包括两大类，一类是多胺多羧酸类钆(Gd)配合物及其衍生物，为T1阳性造影剂；另一类是超顺磁性氧化铁及其衍生物，为T2阴性造影剂。多胺多羧酸类钆(Gd)配合物及其衍生物在1988年就已经被批准作为MRI造影剂，但这类试剂弛豫率比较低，因此临床应用时需要注射大剂量的药物，这必然增加药物对生物题的毒性效应。而超顺磁性氧化铁及其 衍生物在应用于磁共振和荧光双功能成像时，一般使用在超顺磁氧化铁表面修饰上有机染料，或者将其和有机染料共同包覆在壳层内，超顺磁氧化铁本身不同时具备磁共振和荧光双功能成像特性。磁共振成像可对深层组织进行成像，但灵敏度不如荧光成像。文献报道了一种超顺磁性氧化钆纳米级颗粒，超顺磁Gd2O3纳米颗粒比多胺多羧酸类钆(Gd)配合物及其衍生物具有更高的弛豫率，因此发展基于Gd2O3纳米颗粒是一个非常好的研究方向。此外，发展基于Gd2O3纳米颗粒可结合MRI成像和荧光成像，可以克服MRI成像灵敏度不足和荧光成像深层组织成像不足两方面缺陷，充分发挥了两种成像技术的优势，为研究和临床诊断提供更加可靠的信息。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种。一种具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒，其特征在于，所述氧化钆纳米颗粒平均粒度介于2-6纳米，在740-780纳米处具有荧光发射。—种具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤为: 将含钆化合物充分溶解于溶剂中，配成浓度为0.01-0.lmol/L的溶液，在加热到一定温度后，在恒温搅拌条件下加入表面修饰物1-6毫升，反应30分钟后，加入碱溶液，其中Gd与0H_的摩尔比为1:1.5-1:6，反应6-24小时后，加入10%过氧化氢1_12毫升，继续反应1-6小时，离心提纯，得到氧化钆纳米颗粒。所述的含钆离子化合物为氯化钆及其水合物，硝酸钆及其水合物，硫酸钆及其水合物中的一种。所述的表面修饰物为油酸，聚(乙二醇)二 (羧甲基)醚，聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯中的一种。所述的溶剂为乙醇，乙二醇，一缩二乙二醇，二缩三乙二醇，聚乙二醇400，正丁醇中的任一种。所述的碱为氢氧化钠，氢氧化锂，氢氧化钾，氢氧化钙，氨水中的任一种。所述的加热后，恒温的温度为20°C _140°C范围内的任一温度。本专利技术的优点在于利用溶胶凝胶法直接合成2-6纳米的氧化钆纳米颗粒，该氧化钆纳米颗粒同时具备磁共振和荧光双功能成像的特性，且合成过程绿色，不涉及高毒性有机物，也不涉及高温高压等高能手段，对合成条件要求低，操作简单易行，可进行大规模生产。利用溶胶凝胶法可以直接合成出尺寸均一，分散性较好的氧化钆纳米颗粒，该氧化钆纳米颗粒同时在740-780纳米处具有荧光发射。【附图说明】图1为实施例1的氧化钆纳米颗粒的透射电镜图。图2为实施例1的氧化钆纳米颗粒的荧光光谱图。图3为实施例2的氧化钆纳米颗粒的透射电镜图。图4为实施例2的氧化钆纳米颗粒的荧光光谱图。图5为实施例3的氧化钆纳米颗粒的透射电镜图。图6为实施例3的氧化钆纳米颗粒的荧光光谱图。图7为实施例1，实施例2，实施例3的氧化钆纳米颗粒磁共振信号图。具体实施方法 实施例1: 将六水合硝酸钆充分溶解于一缩二乙二醇中，配成浓度为0.04mol/L的溶液，在100°C和搅拌条件下加入聚(乙二醇)二 (羧甲基)醚6 mL，反应30分钟后，加入氢氧化钠，其中Gd与0H_的比为:1:3，反应24小时后，加入10%过氧化氢7ml，继续反应2小时，离心提纯，得到氧化钆纳米颗粒。图1为该氧化钆纳米颗粒的透射电镜图。从图上可以清楚看出氧化钆纳米颗粒平均直径是6纳米左右。图2为该氧化钆纳米颗粒的荧光光谱图，从图上可以清楚看出氧化钆纳米颗粒发射波长在780纳米左右。实施例2: 将六水合硫酸钆充分溶解于乙醇中，配成浓度为0.01mol/L的溶液，在20°C和搅拌条件下加入聚(乙二醇)二 (羧甲基)醚6 mL，反应30分钟后，加入氢氧化锂，其中Gd与0!1_的比为:1:6,反应12小时后,加入10%过氧化氢Iml,继续反应I小时,离心提纯,得到氧化礼纳米颗粒。图1为该氧化钆纳米颗粒的透射电镜图。从图上可以清楚看出氧化钆纳米颗粒平均直径是2纳米左右。图2为该氧化钆纳米颗粒的荧光光谱图，从图上可以清楚看出氧化钆纳米颗粒发射波长在740纳米左右。 实施例3: 将六水合氯化钆充分溶解于二缩三乙二醇中，配成浓度为0.lmol/L的溶液，在140°C和搅拌条件下加入油酸6 mL，反应30分钟后，加入氢氧化钾，其中Gd与0H_的比为:1:1.5，反应6小时后，加入10%过氧化氢12ml，继续反应6小时，离心提纯，得到氧化钆纳米颗粒。图1为该氧化钆纳米颗粒的透射电镜图。从图上可以清楚看出氧化钆纳米颗粒平均直径是4纳米左右。图2为该氧化钆纳米颗粒的荧光光谱图，从图上可以清楚看出氧化钆纳米颗粒发射波长在765纳米左右。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒，其特征在于，所述氧化钆纳米颗粒平均粒度介于2?6纳米，在740?780纳米处具有荧光发射。

【技术特征摘要】
1.一种具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒，其特征在于，所述氧化钆纳米颗粒平均粒度介于2-6纳米，在740-780纳米处具有荧光发射。2.根据权利要求1所述具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤为: 将含钆化合物充分溶解于溶剂中，配成浓度为0.01-0.lmol/L的溶液，在加热到一定温度后，在恒温搅拌条件下加入表面修饰物1-6毫升，反应30分钟后，加入碱溶液，其中Gd与0H_的摩尔比为1:1.5-1:6，反应6-24小时后，加入10%过氧化氢1_12毫升，继续反应1-6小时，离心提纯，得到氧化钆纳米颗粒。3.根据权利要求2所述具有磁共振和荧光双功能成像的氧化钆纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述的含钆离子化合物为氯化钆及其水合物，硝酸钆及...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华娟，朱君，路青，姚远，周涓，何丹农，许建荣，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：