柠檬酸修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒的制备及表征

摘要

目的:制备并表征柠檬酸(citric acid,CA)修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPIONs)用于磁靶向、热疗和磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)。方法:应用共沉淀法制备柠檬酸修饰的SPIONs(CA-SPIONs),并通过磁铁、透射电子显微镜、激光粒度测定仪、傅里叶转换红外(Fourier transform infrared,FT-IR)光谱仪、热重-差热同步分析仪、振动样品磁强计、X射线衍射仪分别对CA-SPIONs的磁响应性、形态、粒径、红外特征、柠檬酸的质量分数、磁学性质、X射线衍射图谱等进行表征;采用高频感应加热机对CA-SPIONs的发热性能进行考察;通过3.0 T的MRI扫描仪对CA-SPIONs的横向弛豫效能(r2)进行评价。结果:制备的CA-SPIONs在水中分散性良好,呈深黑色,具有良好的磁响应性,其形态圆整、大小均一,平均粒径在12 nm左右,水力学平均粒径为(72.35±4.47)nm,多分散系数为0.231±0.029。红外光谱结果证明CA-SPIONs表面成功修饰上了CA,修饰的CA所占的重量百分比为9.0%。CA-SPIONs具有良好的超顺磁性,其饱和磁化强度为63.58 emu/g;CA-SPIONs为反尖晶石型结构,经Debye-Scherrer半宽公式可计算出晶粒大小为12.4 nm;在9 A和45~50 k Hz的交变电磁场下,CA-SPIONs呈现出良好的发热性能,比吸收率(specific absorption rate,SAR)值为26W/g;在3.0 T的MRI扫描仪下,测得CA-SPIONs的r2为338(mmol/L)-1·s-1,表明CA-SPIONs具有良好的MRI负性对比增强作用。结论:CA-SPIONs有希望用于磁靶向、热疗和MRI诊断。