技术领域
本发明涉及核磁共振造影剂的医学领域，尤其是指一种纳米四氧化三锰核 磁共振造影剂的制备方法。
背景技术
业内习知，核磁共振技术是当今医疗诊断最常用的技术之一，它的优点是 能通过高分辨的层析图像来显现出组织的病变，并且对人体不会造成损害，但 是它的灵敏度比较低，一般要通过加入造影剂来使成像效果变得更好。而造影 剂分为正造影剂和负造影剂，现在商业化的造影剂都是正造影剂，而这些正造 影剂都是以钆的螯合物为主，然而，最近的研究发现，使用这种钆的螯合物造 影剂会引起肾源性系统纤维化。因此，目前需要寻求另外一种低毒，高效的造 影剂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安全可靠的能够快速制 备高效的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种纳米四氧化三锰核磁 共振造影剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将金属锰靶或四氧化三锰靶置于反应容器中，然后在反应容器中注入去 离子水，去离子水浸没金属锰靶或四氧化三锰靶；
2)调节激光器的脉冲激光光束的光路，使激光光束依次经过全反射镜和聚 焦透镜后聚焦在金属锰靶或四氧化三锰靶与去离子水的接触表面，接触表面产 生等离子体羽；
3)开启脉冲激光，在激光的作用下进行液体环境中脉冲激光烧蚀反应；
4)反应30～120分钟后，关闭脉冲激光，然后取出反应后的去离子水，并 对其进行干燥，最后便可得到所需的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂。
步骤1)中去离子水的上表面高于金属锰靶或四氧化三锰靶的上表面2～ 20mm。
步骤4)中对取出后的去离子水进行真空干燥，干燥的温度为50～80℃。
所述激光器的脉冲激光频率为1～10Hz，单脉冲能量为50～800mJ。
步骤1)中所述金属锰靶或四氧化三锰靶的纯度为99％-99.999％，厚度为 3～15mm，其表面经过磨平处理。
所述金属锰靶或四氧化三锰靶的形状为圆形或方形。
所述去离子水为18.2MΩ.cm去离子水。
所述反应容器为玻璃容器或塑料容器。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、本发明在去离子水中利用脉冲激光烧蚀技术制成了纳米四氧化三锰核磁 共振造影剂(颗粒状)，该方法操作简单，成本低廉，而且没有苛刻的操作环境 要求，能够在常温常压条件下实现产物的制备；
2、本发明提供的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的制备方法，是在高纯水 环境中利用脉冲激光烧蚀技术，与传统的化学合成技术相比，具有分散性好， 无污染，无毒、可以直接应用于生物体系等有益效果；
3、本发明制备的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的磁豫率高达8.26 mM-1s-1，比商业用的Gd-DTPA的值(r1＝4.11mM-1s-1)高出一倍，显示出良 好的体内和体外成像效果。
附图说明
图1为实施例1中的制备示意图。
图2a为实施例1中所得的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的低倍透射电子 显微镜照片图。
图2b为实施例1中所得的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的元素能谱图。
图2c为实施例1中所得的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的电子衍射图。
图2d为实施例1中所得的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的高分辨像图。
图3为实施例1中纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的X射线衍射分析图谱。
图4a为实施例1中纳米四氧化三锰核磁共振造影剂与商业造影剂Gd-DTPA 的磁豫率对比图。
图4b为实施例1中在不同浓度下纳米四氧化三锰核磁共振造影剂和商业造 影剂Gd-DTPA的核磁共振体外成像对比图。
图4c为实施例1中纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的体内成像图。
图5为实施例1中在不同浓度的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂和商业造 影剂Gd-DTPA培养下的细胞存活率图。
具体实施方式
下面结合多个具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，本实施例所述的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的制备方法， 采用激光器1(采用Nd:YAG脉冲激光，激光波长532nm，脉宽10ns)、全反镜2、 聚焦透镜3、金属锰靶4、反应容器5、去离子水，其中，所述激光器1的脉冲 激光频率为1～10Hz，单脉冲能量为50～800mJ，而在本实施例中脉冲激光频率 具体为10Hz，单脉冲能量具体为100mJ；所述金属锰靶4的表面经过磨平处理， 其纯度为99％-99.999％，厚度为3～15mm，形状为圆形或方形，而在本实施例 中，该金属锰靶4的形状具体为圆形，其纯度具体为99.999％，直径为10mm， 厚5mm；所述反应容器5为玻璃容器或塑料容器，而在本实施例中选用玻璃容器； 所述去离子水在本实施例中选用18.2MΩ.cm去离子水。
以下为本实施例所述制备方法的具体过程：
1)将金属锰靶4置于反应容器5中，然后在反应容器5中注入18.2MΩ.cm 去离子水，使去离子水浸没金属锰靶4，并且使去离子水的上表面高出金属锰靶 4上表面2～20mm，通常具体高度视反应液体类型、反应时间长短而定，而在本 实施例中具体为5mm；
2)调节激光器1的脉冲激光光束的光路，使激光光束依次经过全反射镜2 和聚焦透镜3后聚焦在金属锰靶4与去离子水的接触表面，令接触表面产生等 离子体羽；
3)开启脉冲激光，在激光的作用下进行液体环境中脉冲激光烧蚀反应；
4)反应过程持续30～120分钟后，在本实施例中具体为30分钟，关闭脉 冲激光，然后取出反应后的去离子水，并将其滴在单晶硅片衬底上，在50～80 ℃下进行真空干燥，而在本实施例中干燥温度具体为70℃，最终便可得到所需 的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂(颗粒状)。
此外，在本实施中还对上述所得的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂进行透 射电子显微镜分析、X射线衍射分析测试：
透射电子显微镜照片如图2a所示，由图可见，纳米四氧化三锰核磁共振造 影剂颗粒的直径约为9nm，并且分散性良好，没有明显的团聚；图2b为纳米四 氧化三锰核磁共振造影剂的元素能谱图；图2c为纳米四氧化三锰核磁共振造影 剂的电子衍射图；图2d为纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的高分辨像图。
X射线衍射分析图谱如图3所示，根据测试结果，可以确认制得的纳米材料 为四氧化三锰(Mn3O4)，对应PDF卡片库单相的四氧化三锰：JCPDS24-0734， 为四方结构。
纳米四氧化三锰造影剂的体内和体外的成像效果如图4a、4b、4c所示，图 4a为纳米四氧化三锰核磁共振造影剂与商业造影剂Gd-DTPA的磁豫率的对比， 由图可见，纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的磁豫率为8.26mM-1s-1，而商业造影 剂Gd-DTPA为4.11mM-1s-1,说明制备的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂颗粒有良 好的影响水质子弛豫能力；图4b为纳米四氧化三锰核磁共振造影剂和商业造影 剂Gd-DTPA的核磁共振体外成像的对比，由图可见，在相同浓度下纳米四氧化 三锰核磁共振造影剂比商业造影剂Gd-DTPA要亮；图4c为纳米四氧化三锰核 磁共振造影剂的体内成像图，白色箭头所指的肿瘤位置。
图5为在不同浓度的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂和商业造影剂 Gd-DTPA培养下的细胞存活率图。
实施例2
与实施例1不同的是本实施例将圆形的四氧化三锰靶4(纯度为99.999％， 直径为10mm，厚5mm)置于反应容器5中后，向该反应容器5中注入去离子水， 使去离子水浸没四氧化三锰靶4，并且使去离子水的上表面高于四氧化三锰靶4 上表面8mm；之后调节激光光路，使激光器1发射的脉冲激光光束经过全反镜 2和通过焦距为500mm的聚焦透镜3后，聚焦的激光照射在四氧化三锰靶4与 去离子水的接触表面，接触表面产生等离子体羽；之后开启脉冲激光，将激光 频率选择10Hz，进行脉冲激光烧蚀反应，反应过程持续60分钟后，关闭脉冲激 光，然后取出反应后的去离子水，并将其滴在单晶硅片衬底上，在50～80℃下 进行真空干燥，在本实施例中干燥温度具体为70℃，最终便可得到所需的纳米 四氧化三锰核磁共振造影剂(颗粒状)。
综上所述，本发明是通过脉冲激光在液体中烧蚀固体靶材合成微纳材料， 该方法操作简单，无需苛刻的工作环境，没有其他化学杂质，而且，该方法制 备的纳米四氧化三锰核磁共振造影剂的磁豫率高达8.26mM-1s-1，比商业用的 Gd-DTPA的值(r1＝4.11mM-1s-1)高出一倍，显示出良好的体内和体外成像效果。 另外，细胞毒性试验反映了纳米四氧化三锰核磁共振造影剂低毒，能直接应用 与生物体内，这相比现有技术，即与传统的化学合成技术相比，本发明制备的 纳米四氧化三锰核磁共振造影剂具有分散性好、无污染、无毒、可以直接应用 于生物体系等有益效果，是一种安全可靠的理想核磁共振造影剂产品，值得推 广。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实 施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范 围内。