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 kHz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26 W/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