一种CT胃肠道成像造影剂及其制备方法与流程

一种ct胃肠道造影剂，涉及ct机开展临床应用时使用的胃肠道造影剂。

背景技术：

x-射线计算机断层摄影术(x-raycomputedtomography，ct)是指x射线束环绕人体某一层面进行扫描，测量该层面中各个单位体积的吸收系数，然后用计算机重建的一种无创性成像技术。ct检查快速、简单、完全无痛苦，在临床上广泛应用。在腹部的检查中，上腹部的ct检查主张使用水作为对比剂，由于中下腹和盆腔对x射线的吸收差别极小，ct检查需要使用阳性造影剂充盈胃肠道，提高对x射线的吸收差别，使图像的显示更清晰和准确，提高ct对于腹部疾病诊断和鉴别诊断的准确性。

目前，国内多数医院使用硫酸钡(即钡餐)和碘的化合物作为胃肠道造影剂，但是临床使用中存在着口感差、胃肠道充盈不充分、胃肠道准备时间长等问题。此外，硫酸钡和碘的化合物对x射线吸收不强，增强较差，若增加造影剂浓度。硫酸钡造影剂溶性差，不适用于胃肠道穿孔病人，而碘造影剂的大剂量使用导致的碘过敏性反应等问题。因此，临床的胃肠道检测及治疗迫切需要性能优异能、够提供低剂量、低毒副的ct造影剂，能对胃肠道进行疾病进行高质量的实时成像。本发明设计并制备的硫化铋(bi2s3)纳米棒，可用于胃肠道实时成像，具有极好的时间和空间分辨率，在临床上有一定的应用价值。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种化学稳定性较高、ct造影效果和生物相容性较好的ct成像造影剂及其制备方法。

本发明的技术方案是以铋源和硫源为原料，在溶剂热条件下制备不同粒径和表面化学修饰的bi2s3纳米颗粒作为ct造影剂。

所述ct胃肠道造影剂由具有良好水溶性和生物相容性的水溶性高分子聚合物和bi2s3纳米颗粒组成，其结构为bi2s3纳米颗粒为核心，外围包裹水溶性高分子聚合物。

所述ct胃肠道造影剂的制备方法如下：

1)称取一定质量的铋源，加入一定体积的溶剂a，充分溶解，得到溶液a；

2)称取一定质量水溶性高分子聚合物，加入一定体积的水，溶解后，加入溶液a中，得到溶液b；

3)称取一定质量的硫源，加入一定体积的溶剂a，充分溶解后，加入溶液b，得到溶液c；

4)将溶液c移至反应釜中进行溶剂热反应，在120-200℃的条件下反应2-24h；

5)反应结束后，用水或者无水乙醇洗涤反应产物数次，然后进行冷冻干燥，即得最终产物：包裹水溶性高分子聚合物的bi2s3纳米颗粒。

优选地，所述的铋源为硝酸铋、醋酸铋以及硝酸铋和醋酸铋的组合；

优选地，所述的溶剂a为乙二醇、无水乙醇或二次水；

优选地，所述的硫源为硫粉、硫代乙酰胺以及硫粉和硫代乙酰胺的组合；

所述bi2s3纳米颗粒的粒径和形貌可控，粒径大小为5至400nm，优选为10至300nm；更优选为20至260nm；再优选为30至200nm；进一步优选为40至150nm；最优选为45至100nm；

所述纳米颗粒为花瓣状、瓣形或棒状；

所述铋源与所述硫源的质量比为0.2至8∶1，优选为0.3至5∶1，更优选为0.4至4∶1，再优选为0.5至3∶1，进一步优选为0.6至2∶1，最优选为0.7至1.5∶1；

优选地，所述的水溶性高分子聚合物为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸中的一种或多种的组合；

所述水溶性高分子聚合物与铋源和硫源之和的质量比为0.01至2.5：1，优选为0.05至2：1,更优选为0.1至1.5：1,再优选为0.15至1：1,最优选为0.2至0.8：1；

优选地，溶剂热反应的反应温度为120-200℃，反应时间为2-24h。

与现有的ct胃肠道造影剂相比，本发明的突出优点是：

1)所使用的溶剂成本低，无污染，生物相容性好；

2)可以通过改变反应条件，包括时间、温度、水溶性高分子聚合物质量等，调控bi2s3纳米颗粒的形貌和粒径；

3)bi2s3纳米颗粒外面包裹的水溶性高分子聚合物，生物相容性好、对环境无害，因此用它们作为包裹剂，更具有良好的生物相容性，解决了其他制备方法携带的化学试剂造成bi2s3纳米颗粒生物相容性差的障碍。

4)利用溶剂热法制备的bi2s3纳米颗粒分散性好，形状均一，粒径分布窄，团聚程度低，稳定性好；

5)bi2s3纳米颗粒对x射线有良好的吸收系数，其吸收系数比钡餐和碘造影剂强数倍；

6)所采用的合成方法工艺简单，得到的产物易于分离、清洗和保存。

附图说明

图-1实施方案1得到的bi2s3纳米颗粒的扫描电镜图，扫描电镜的使用条件：扫描电子显微镜，日本日立s4800，电压10kev，电流10ua，放大倍数为45k。

图-2实施方案1得到的bi2s3纳米颗粒的晶体衍射图，x射线衍射仪的使用条件：x射线衍射仪，japanrigakud/max-2500，测量范围10-90，测量速度10degree/min。

图-3实施方案1得到的bi2s3纳米颗粒的红外光谱图，傅立叶红外仪的使用条件：equinox55,bruker,germany，利用压片法测试。

图-4实施方案2得到的bi2s3纳米颗粒的细胞毒性结果，利用cck-8试剂盒测试细胞的存活率，利用酶标仪测量吸光强度。

图-5实施方案3得到的bi2s3纳米颗粒对x射线的吸收系数，ct扫描仪的使用条件：quantumgxmicroct/perkinelmer，fieldofview(fov,72mm),effectivepixelsize(144μm),voltage(90kev),electriccurrent(80μa)。

图-6实施方案3得到的bi2s3纳米颗粒对小鼠的ct成像图，ct扫描仪的使用条件：quantumgxmicroct/perkinelmer，fieldofview(fov,72mm),effectivepixelsize(144μm),voltage(90kev),electriccurrent(80μa)。

具体实施方式

实施案例1：

(1)称取0.2g的五水合硝酸铋固体粉末于烧杯中，加入23ml的乙二醇溶液溶解，得到溶液a；

(2)称取聚乙烯吡咯烷酮0.1g，加入5ml二次水溶解，然后加入溶液a中，得到溶液b；

(3)称取硫代乙酰胺0.3g，加入2ml二次水溶解，加入到溶液b中，搅拌半小时左右，得到溶液c；

(4)将溶液c转移至反应釜中进行溶剂热反应，反应温度为为160℃，反应时间为6h。

(5)反应结束后，用二次水和无水乙醇洗反应产物若干次，然后进行冷冻干燥，即得最终产物，尺寸为50nm左右。

实施案例2：

(1)称取0.5g的醋酸铋于烧杯中，加入18ml的乙二醇溶液溶解，得到溶液a；

(2)称取聚乙二醇0.1g，加入5ml二次水溶解，然后加入溶液a中，得到溶液b；

(3)称取硫粉0.3g，加入2ml乙二醇溶解，加入到溶液b中，搅拌半小时左右，得到溶液c；

(4)将溶液c转移至反应釜中进行溶剂热反应，反应温度为为180℃，反应时间为12h。

(5)反应结束后，用二次说和无水乙醇洗反应产物若干次，然后进行冷冻干燥，即得最终产物，尺寸为80nm左右。

实施案例3：

(1)称取0.2g的五水合硝酸铋固体粉末于烧杯中，加入20ml的二次水溶解，得到溶液a；

(2)称取聚丙烯酸0.1g，加入5ml二次水溶解，然后加入溶液a中，得到溶液b；

(3)称取硫代乙酰胺0.3g，加入5ml无水乙醇溶解，加入到溶液b中，搅拌半小时左右，得到溶液c；

(4)将溶液c转移至反应釜中进行溶剂热反应，反应温度为为180℃，反应时间为24h。

(5)反应结束后，用二次说和无水乙醇洗反应产物若干次，然后进行冷冻干燥，即得最终产物，尺寸为50nm左右。