核磁共振成像作為一種無創(chuàng)的非輻射成像方式,其在醫(yī)學診斷中具有廣泛的應用,特別是針對軟組織病變的檢查,核磁共振成像具有不可替代的優(yōu)勢。因此開發(fā)新型的核磁共振成像造影劑,使得臨床上能夠獲得更高對比度的成像圖從而提高針對某些疾病的診斷精度,其具有非常重要的現(xiàn)實意義。本文主要包括以下內(nèi)容:首先制備了單分子內(nèi)含有6或20個Gd³⁺的兩種簇合物（Gd6與Gd20）。為了改善其水溶性,我們采用聚乙二醇改性的聚（苯乙烯-co-馬來酸酐）共聚物（PSMA-PEG）通過疏水疏水相互作用將這兩種簇合物分別包裹起來,制備出Gd6-PSMA-PEG NPs與Gd20-PSMA-PEG NPs兩種納米粒子。兩種納米粒子分散性均勻,呈球形,其水合動力學直徑分別為110與284.3nm。通過對這兩種簇合物納米粒子和商用的核磁共振造影劑釓噴酸葡胺（Magnevist）在不同磁場強度下的縱向弛豫率測試,結果表明在0.5 T磁場條件下,Gd6-PSMA-PEG NPs與Gd20-PSMA-PEG NPs的縱向弛豫分別是Magnevist的13.1與8.9倍,而在3 T磁場條件下,Gd6-PSMA-PE... 

【文章來源】：上海師范大學上海市

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

商用核磁共振造影劑的化學式[13]

3圖 1-2 三種釓簇合物的晶體結構及其核磁共振成像性質[17]。另外，值得一提的是，除了主流的一元釓配合物外，芝加哥大學 Wenbin Lin課題組17還研究開發(fā)了多種單分子內(nèi)含有多個 Gd3+的釓簇合物，并研究其在核磁共振成像中的潛在應用。如圖 1-2 所示， Gd3+與煙酸（nicotinate, nic）作為配體的簇合物[Gd2(nic)6(H2O)4] (Cluster 1)，[Gd4(μ3-OH)4(Hnic)5(H2O)12](ClO4)8·7H2O(Cluster 2)， [Gd4(μ3-OH)4(nic)6(H2O)6]2(ClO4)4·4H2O (Cluster 3)將在其研究中合成并表征。這些釓簇合物將作為一種潛在 MRI 造影劑被應用于高場 MRI 中。在 1 %的瓊脂糖溶液中，這3 種簇合物的縱向弛豫率分別為 10.37 ±0.31，10.74±0.11，4.60 ±0.29 mM 1s 1（基于 Gd3+離子的濃度計算）。因為簇合物可以調(diào)節(jié)其內(nèi)界水數(shù)量、簇合物的尺寸、有機配體的類型以及釓離子的配位模型，所以這為這些簇合物在 MRI

[18]研究并開發(fā)了超小水合碳酸釓納米粒子[gadolinium hydrated carbonatenanoparticles (GHC-1)]，GHC-1 僅通過一鍋法就可以簡單并大量地制備。一系列的表征表明 GHC-1 均勻性良好。GHC-1 的表面被聚丙烯酸完好地包裹，這使得GHC-1 具有非常良好的水溶性，從而保證了其適用于生物體的核磁共振成像。這些超小的無機釓化合物納米粒子粒徑僅有 2.3 ±0.1 nm，超小的粒徑有利于其在生物體中的應用過程中不會引起血栓。經(jīng)測試，在外加磁場為 0.55 T 的條件下，GHC-1 具有非常高的縱向弛豫率（r1= 34.8 mM-1s-1），相較于傳統(tǒng)造影劑Gd-DTPA（r1= 3.7 mM-1s-1），GHC-1 的縱向弛豫率是 Gd-DTPA 的 9.4 倍。同時GHC-1 的橫向弛豫率與縱向弛豫率的比值維持在較低的范圍（r2/r1= 1.17），這兩點在理論上保證了這些超小水合碳酸釓納米粒子具有良好的核磁共振造影性能。此外，作者通過細胞實驗表明了 GHC-1 沒有顯著的細胞毒性，作者認為表面包裹著的聚丙烯酸是降低 GHC-1 毒性的重要原因。最后，作者通過將 GHC-1靜脈注射入小鼠體內(nèi)，在動物層次表征了 GHC-1 的核磁共振造影效果。在動物實驗中，相較于沒有注射 GHC-1 的對照組小鼠，注射了 GHC-1 的實驗組小鼠能夠通過核磁共振成像清晰地觀察到小鼠中的心肝脾肺腎等小鼠主要器官。


本文編號：3208719