稀土氧化物翻译.docx

D-葡萄糖醛酸包裹的超微稀土氧化物（稀土=铕、钆、镝、钬和铒）纳米粒子磁共振成像造影剂摘要：提供一种易于一步合成的D-葡萄糖醛酸包裹的超微稀土氧化物（稀土＝铕、钆、镝、钬、铒）纳米粒子，研究它们水质子弛豫效能来证明他们作为一种新的潜在的磁共振成像造影剂的可能性。我们将重点放在D-葡萄糖醛酸包裹的超微氧化镝纳米粒子上，因为它在研究的纳米粒子之间表现出非常高的弛豫效率。其表现为T2弛豫时间，磁共振造影剂通过它的3T，T2弛豫时间磁共振成像在老鼠体内被证明，表明它可以在高的磁共振领域合理的设计一个新的T2弛豫时间的磁共振成像造影剂中被利用。关键词：稀土氧化物、超微纳米粒子、磁共振成像造影剂、一步合成引言到目前为止，表面包覆磁性纳米粒子因为其在各种生物和医学领域的潜在应用前景而被仔细研究，这些包括生物分子的固定和生物分离，如蛋白质、多肽、酶、药物和基因传递等的磁共振成像和热疗。这其中，纳米粒子作为磁共振成像造影剂的应用被积极推行，因为他们比分子螯合物表现出更高的水质子弛豫效能。到现在为止，氧化铁纳米粒子，铁素体纳米粒子，氧化锰纳米粒子，氧化钆纳米离子，钆的化合物纳米粒子，氧化镝纳米粒子已被研究。有趣的是，有些材料如铁钴纳米粒子以及最常用的氧化铁纳米粒子表现出很强的T1（或正）和T2（或负）的对比。这是因为它们都有高的纵向（r1）和横向（r2）水质子弛豫效能。在上述纳米粒子中，只有葡聚糖覆盖的氧化铁纳米粒子作为T2磁共振成像造影剂是能够在市场买到的商品。然而，大颗粒氧化铁纳米粒子的直径往往限制了其在临床中的应用，因为它们大多在肝脏积累。因此，要开发具有高的水质子弛豫效能的超小型纳米粒子来克服这一缺点。镧系元素氧化物（稀土氧化物，下同）纳米粒子是T1和T2弛豫时间磁共振成像造影剂很有前途的候选物质。两个原因包括，它们是顺磁性的，一些稀土金属元素的磁矩都很高。虽然超顺磁纳米粒子比如氧化铁纳米粒子，在大小区域表现出较差的r2弛豫效率，在肾清除中是预期有效的。超微稀土氧化物纳米粒子的r2弛豫效率是显著的。大部分对氧化钆纳米离子的研究表明它在超小颗粒直径时有高的r1弛豫效率。它们作为T1弛豫时间磁共振成像造影剂的性能已经在体内被证明。然而，它们的毒性很大，因此，应该用生物相容的配位体很好的包裹。而且，它们应该在注射后几个小时内通过膀胱全部排出体外。接下来关于直径有点大的氧化镝纳米粒子的大多数的研究表明它有高的r2弛豫效率。然而，它们超微直径粒子的水质子弛豫效能，在体外的细胞毒作用和在体内作为T2磁共振成像造影剂的性能还没有被研究。在这项工作中，我们第一次研究它们超微直径粒子的水质子弛豫效能，在体外的细胞毒作用和在体内作为T2磁共振成像造影剂的性能。虽然到目前为止已经报道了各种方法来产生3d过渡金属氧化物纳米粒子，但其中一些可能无法应用于镧系元素。例如，由于稀土金属碱转化为稀土金属氧化物需要高的脱水活化能，当镧系金属盐在水溶液中与氢氧根离子在环境温度下反应时，产生的是稀土金属的碱纳米粒子和纳米棒而不是稀土氧化物纳米粒子。这和3d过渡金属盐因为他们的氢氧化物的低的脱水活化能而很容易形成氧化物正相反。因此，应当设计适当的稀土金属纳米粒子合成方法。在这项工作中，我们开发了一种合成稀土金属氧化物（稀土=铕、钆、镝、钬和铒）纳米粒子的简便方法。再将它们包裹上在体外和体内核磁实验都不分离的生物相容的和水溶性的D-葡萄糖醛酸。需要注意的是，有些大型镧系金属纳米晶体在有机溶剂中合成。然而，目前工作中的合成方法与上述的方法不一样，最终产物的形态和大小也不一样。上述方法提供直径9-20纳米的纳米片和纳米盘，而我们的工作提供接近球形的超微纳米粒子。在这项工作中，介绍了一种简单的一步合成D-葡萄糖醛酸包裹超微稀土金属氧化物纳米粒子的方法。研究它们的水质子弛豫效能来证明其作为磁共振成像造影剂的可能性。一些D-葡萄糖酸包裹的纳米粒子在水中的胶体悬浮液表现出高的水质子弛豫效能和显著地剂量依赖性，与它们图像中的提高形成对比。然后我们关注D-葡萄糖醛酸包裹的超微氧化镝纳米粒子由于它的高的r2弛豫效能。它在体外细胞毒性试验中被认为是无毒的。其实用性作为T2磁共振成像造影剂第一次通过3T T2弛豫时间磁共振成像在老鼠体内被证明。图1.D-葡萄糖醛酸包裹的超小型稀土金属氧化物纳米粒子高压电子显微镜图像 (稀土金属 = (a) 铕, (b) 钆, (c) 镝, (d) 钬, 和 (e) 铒)表1，D-葡萄糖醛酸覆盖的超微稀土金属氧化物纳米粒子的平均粒径和r1、r2弛豫时间。 2、实验步骤：药品：所有的化学药品如GdCl3.xH2O (99.9%), Dy(NO3)3.5H2O (99.99%), Er(NO3)3.5H2O (99.99%), Eu(NO3)3.5H2O(99.9%),