锰的六氰金属络合物纳米粒子及其核磁共振造影剂的制作方法

本发明涉及一种分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子及其核磁共振造影剂用途，该锰的六氰金属络合物纳米粒子可以用作核磁共振造影剂原料药。

背景技术：

本发明涉及一种分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子及其核磁共振造影剂用途，该锰的六氰金属络合物纳米粒子可以用作核磁共振造影剂原料药。

技术实现要素：

本发明涉及一种分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子及其核磁共振造影剂用途，该锰的六氰金属络合物纳米粒子可以用作核磁共振造影剂原料药。

1、分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20化合物结晶的制备，主要包括以下步骤：

以六氰金属络合离子[M(CN)₆]^n-(M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru，n＝3-4)与二价锰离子Mn ²⁺通过混合反应，得到分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20化合物的结晶。

其中六氰金属络合离子[M(CN)₆]^n-(M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru，n＝3-4)，溶解在0.1％-20％(重量)的柠檬酸水溶液中称为A1、溶解在0.1％-20％(重量)酒石酸水溶液中称为A2、溶解于乳酸∶水的体积比1∶1-20的乳酸水溶液中称为A3；

其中二价锰离子Mn ²⁺，溶解在0.1％-20％(重量)的柠檬酸水溶液中称为B1、溶解在0.1％-20％(重量)酒石酸水溶液中称为B2、溶解于乳酸∶水的体积比1∶1-20的乳酸水溶液中称为B3；

将A 1倒入B 1中得C 1，或将A 1倒入B 2中得C 2，或将A 1倒入B 3中得C 3；

将A 2倒入B 1中得D 1，或将A 2倒入B 2中得D 2，或将A 2倒入B 3中得D 3；

将A 3倒入B 1中得E 1，或将A 3倒入B 2中得E 1，或将A 3倒入B 3中得E 3。

上述混合方式得到C I、C 2、C 3、D 1、D 2、D 3、E 1、E 2、E 3结晶，其分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20，结晶颗粒粒径在0.2-120微米之间，其中一种结晶的粉末X射线衍射图见图1，另一种种结晶的粉末X射线衍射图见图2，但不限于这两种结晶及其粉末X射线衍射图。

2、分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子的制备主要包括以下步骤：

将分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20化合物结晶溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、聚乙烯吡咯烷酮、烟酸、依地酸二钠、半胱氨酸的水溶液中；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、聚乙烯吡咯烷酮、烟酸、依地酸二钠的水溶液中；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、聚乙烯吡咯烷酮、烟酸、半胱氨酸的水溶液中；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、聚乙烯吡咯烷酮、依地酸二钠、半胱氨酸的水溶液中；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、聚乙烯吡咯烷酮、烟酸的水溶液中；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、聚乙烯吡咯烷酮、依地酸二钠的水溶液中；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、聚乙烯吡咯烷酮、半胱氨酸的水溶液中；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、烟酸、依地酸二钠、半胱氨酸的水溶液中，搅拌至溶液透明后，再加入聚乙烯吡咯烷酮后继续搅拌至溶液透明；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、烟酸、依地酸二钠、的水溶液中，搅拌至溶液透明后，再加入聚乙烯吡咯烷酮后继续搅拌至溶液透明；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、烟酸、半胱氨酸的水溶液中，搅拌至溶液透明后，再加入聚乙烯吡咯烷酮后继续搅拌至溶液透明；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、依地酸二钠、半胱氨酸的水溶液中，搅拌至溶液透明后，再加入聚乙烯吡咯烷酮后继续搅拌至溶液透明；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、烟酸的水溶液中，搅拌至溶液透明后，再加入聚乙烯吡咯烷酮后继续搅拌至溶液透明；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、依地酸二钠的水溶液中，搅拌至溶液透明后，再加入聚乙烯吡咯烷酮后继续搅拌至溶液透明；或溶蚀在配方为甘露醇、葡甲胺、半胱氨酸的水溶液中，搅拌至溶液透明后，再加入聚乙烯吡咯烷酮后继续搅拌至溶液透明；上述过程中，聚乙烯吡咯烷酮可用壳聚糖替代，或可用右旋糖酐替代，或可用羧基右旋糖酐替代，或可用葡聚糖替代，或可用羧甲基葡聚糖替代，或可用聚乙二醇替代，各成分用量为甘露醇为2-20％(重量)， 葡甲胺为2％-20％(重量)，烟酸为0.01-5.0％(重量)，依地酸二钠为0.01-5.0％(重量)，半胱氨酸为0.01％-5.0％(重量)，聚乙烯吡咯烷酮为2％-20％(重量)，壳聚糖为1.0％-15％(重量)，右旋糖酐为1.0％-15％(重量)，羧基右旋糖酐为1.0％-15％(重量)，葡聚糖为1.0％-15％(重量)，羧甲基葡聚糖为1.0％-15％(重量)，聚乙二醇为1.0％-20％(重量)，上述过程中，各成分全部溶解或溶蚀后继续搅拌0.5-36小时，形成稳定透明的分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子及其纳米粒子溶液，其中纳米粒子在PH在3.5-12.6之间稳定，纳米粒子大小在0.1nm-200nm之间，纳米粒子溶液二价锰离子含量在0.1-400mM之间。

3、分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液，其核磁共振磁豫率测试结果为r1＝2-80。其中一种结晶的纳米粒子溶液磁豫率r1＝3.7169，见图4；核磁共振T1加权成像成像结果，见图5。

4、分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子造影剂的制备主要包括以下步骤：

将所制备的分子式为分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液配制成含锰2-50mM的浓度，经过0.22μm微孔滤膜无菌过滤，无菌分装到西林瓶中，即制得液态锰的六氰金属络合物纳米核磁共振造影剂，可供静脉注射使用；

将所制备的分子式为分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液配制成含锰2-50mM的浓度，经过0.22μm微孔滤膜无菌过滤，所得滤液按无菌喷雾冷冻真空干燥或真空冷冻干燥方法处理，得到干粉，无菌分装到西林瓶中，即制得固态锰的六氰金属络合物纳米核磁共振造影剂，使用前用注射用水或注射用生理盐水稀释，配成含锰2-50mM的浓度，可供静脉注射使用。

5、分子式为分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子核磁共振造影剂用于大白鼠肝脏核磁共振造影实验结果表明：

T2造影图像显著减弱，信号增强值比空白信号值相对降低65％以上，见图9、图10、图11、图12；造影实验后的大白鼠饲养2周，期间其外观和行为未见异常。

附图说明

图1是本发明实施例1所制备的分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝14；和n＝0，1-20化合物结晶中分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_m，其中n＝0-13的化合物结晶的粉末x-射线衍射图。

图2是本发明实施例2所制备的分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH4，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液中分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_m，其中n＝0-13的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液透射电镜图，纳米粒子粒径在1-10nm之间。

图3是本发明实施例2所制备的分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液中分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_n，其中n＝0-13的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液透射电子显微镜元素分析能谱图，测得锰和铁的比例为1.5∶1。

图4是本发明实施例4中分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液中分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_n，其中n＝0-13的的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液核磁共振弛豫率r1测试结果，磁豫率r1＝3.7169。

图5是本发明实施例4中分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液中分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_n，其中n＝0-13的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液核磁共振T1加权成像结果。

图6是本发明实施例5所制备的分子式AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物结晶中分子式为KMn[Fe(CN)₆](H₂O)_n，其中n＝0-4的锰的六氰金属络合物结晶的粉末X-射线衍射图。

图7是本发明实施例6所制备的分子式AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液中分子式为KMn[Fe(CN)₆](H₂O)_n，其中n＝0-4的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液，经透射电镜观察到的纳米粒子，纳米粒子粒径在40-70nm之间。

图8是本发明实施例6所制备的分子式AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝Li，Na，K，NH₄，或Tl；M＝Cr，Mn，Fe，Co或Ru；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络 合物纳米粒子溶液中分子式为KMn[Fe(CN)₆](H₂O)_n，其中n＝0-4的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液透射电子显微镜元素分析能谱图，测得钾∶锰∶铁的比例为1∶1∶1。

图9是本发明实施例8中，按1ml/300g的剂量通过尾静脉注射到大白鼠体内之前，做核磁共振造影，得注射前的大白鼠肝脏的核磁共振造影T2图像和信号值。

图10是本发明实施例8中，按1ml/300g的剂量通过尾静脉注射到大白鼠体内，做核磁共振造影，得注射后20分钟时大白鼠肝脏的核磁共振造影T2图像和信号值。

图11是本发明实施例9中，按1ml/300g的剂量通过尾静脉注射到大白鼠体内之前，做核磁共振造影，得注射前的大白鼠肝脏的核磁共振造影T2图像和信号值。

图12是本发明实施例9中，按1ml/300g的剂量通过尾静脉注射到大白鼠体内，做核磁共振造影，得注射后20分钟时大白鼠肝脏的核磁共振造影T2图像和信号值。

具体实施方式

实施例1：

分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝K；M＝Fe；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20锰的六氰金属络合物结晶中分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_n，其中n＝0-13的铁氰化锰结晶的制备

称取843毫克K₃[Fe(CN)₆]放入100毫升烧杯中，加入10％柠檬酸水溶液25ml完全溶解，简称样A；称取495毫克MnCl₂·4H₂O放入100毫升烧瓶中，加入乳酸∶水的体积比1∶10的乳酸水溶液25ml完全溶解，简称样B；将盛A样倒入B样的烧杯中，用封口胶封住烧杯口，在避光下室温静置12小时后得到分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝K；M＝Fe；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物结晶中分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_n，其中n＝0-13的化合物结晶，其粉末X射线衍射图见图1。

实施例2：

分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝K；M＝Fe；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物纳米粒子中分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_n，其中n＝0-13的锰的六氰金属络合物纳米粒子的制备

称取6.00g甘露醇、葡甲胺10.00g、烟酸1.33g、依地酸二钠1.29g、半胱氨酸0.31g于100ml烧杯中，加水至70ml，磁力搅拌，至完全溶解，简称样A。

再称取聚乙烯吡咯烷酮10g分次加入样A中，不断搅拌，并逐步加热至60℃，维持60℃至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，溶液呈微黄透明，然后再冷却至室温，简称样B。

称取分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_n，其中n＝0-13的化合物铁氰化锰结晶0.224g加入到样B中，不断搅拌，至该结晶完全溶蚀，溶液呈棕色透明，继续搅拌12小时，得分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_n，其中n＝0-13的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液，简称样C。测得样C的PH值为11.0；透射电子显微镜观察到样C纳米粒子在溶液中均衡分布，粒径在1-10nm，见图2；透射电子显微镜元素分析能谱测得样C锰和铁的比例为1.5∶1，见图3；

实施例3：

将实施例2中所制备的分子式为Mn₃[Fe(CN)₆]₂(H₂O)_n，其中n＝0-13的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液样C配制成含锰10mM的浓度，经过0.22μm微孔滤膜无菌过滤，无菌分装到西林瓶中，即制得液态的锰的六氰金属络合物纳米核磁共振造影剂，简称样D，可供静脉注射使用；

实施例4：

在0.55T核磁共振成像仪中测得实施例2中样C弛豫率r₁为3.7169mM^-1*s^-1，见图4；在0.55T核磁共振成像仪中测得样C的T1加权成像结果，层次区分清楚，见图5。

实施例3测试结果说明实施例2中样C弛豫率r1为3.7169mM^-1*s^-1，可用作核磁共振造影剂原料药。

实施例5：

分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝K；M＝Fe；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物结晶中分子式为KMn[Fe(CN)₆](H₂O)_n，其中n＝0-4的铁氰化锰钾结晶的制备

称取1.0561克K₄[Fe(CN)₆]·3(H₂O)放入100毫升烧杯中，加入酸∶水的体积比1∶10的乳酸水溶液25ml完全溶解，简称样A；称取0.9896克MnCl₂.4H₂O放入100毫升烧杯中，加入乳酸∶水的体积比1∶10的乳酸水溶液25ml完全溶解，简称样B；将A样倒入B样的烧杯中，用封口胶封住烧杯口，在避光下室温静置12小时后产生大量微细结晶，用0.22-0.45μm微孔滤膜过滤，用去离子水清洗结晶至滤液PH无变化，将清洗后的结晶在50℃下恒温干燥至恒重，得到分子式为KMn[Fe(CN)₆](H₂O)_n，其中n＝0-4的铁氰化锰钾结晶，其粉末X射线衍射图见图6。

实施例6：

分子式为AxMny[M(CN)₆]z·(H₂O)n，其中A＝K；M＝Fe；x＝0-2；y＝1-4；z＝1-4；和n＝0，1-20的锰的六氰金属络合物中分子式为KMn[Fe(CN)₆](H₂O)_n，其中n＝0-4的锰的六氰金属络合物纳米粒子的制备

称取8.50g甘露醇，加水至65ml，再加入葡甲胺6.00g、烟酸0.0109g、依地酸二钠0.0242g、 半胱氨酸0.0180g、聚乙烯吡咯烷酮9.00g，不断搅拌，并逐步加热至60℃，维持60℃至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，溶液呈微黄透明，然后再冷却至室温，简称样A。

称取分子式为KMn[Fe(CN)₆](H₂O)_n，其中n＝0-4的铁氰化锰结晶0.3734g加入到样A中，不断搅拌，至该结晶完全溶蚀，溶液呈棕色透明，继续搅拌12小时，得分子式为KMn[Fe(CN)₆](H₂O)_n，其中n＝0-4的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液，简称样B。测得样B的PH值为9.0；透射电子显微镜观察到样B中纳米粒子在溶液中均衡分布，粒径在40-70nm范围，见图7；透射电子显微镜元素分析能谱测得样B中钾∶锰∶铁的原子比约为1∶1∶1，见图8；

实施例7：

将实施例6中所制备的分子式为KMn[Fe(CN)₆](H₂O)_n，其中n＝0-4的锰的六氰金属络合物纳米粒子溶液样B配制成含锰10mM的浓度，经过0.22μm微孔滤膜无菌过滤，无菌分装到西林瓶中，即制得液态的锰的六氰金属络合物纳米核磁共振造影剂，简称样C，可供静脉注射使用；

实施例8：

将实施例3中所得到的样D按1ml/300g的剂量通过尾静脉注射到大白鼠体内，做核磁共振造影实验，注射样D前测得大白鼠肝脏的核磁共振造影T2图像和信号值，见图9；注射样D后20分钟时大白鼠肝脏的核磁共振造影T2图像和信号值，见图10。

注射样D后的大白鼠肝脏核磁共振造影图像显著变暗，信号值比注射样D前相对降低70％以上；注射样D后的大白鼠饲养2周，期间大白鼠外观及行为未发现异常。

实施例9：

将实施例7中所得到的样C按1ml/300g的剂量通过尾静脉注射到大白鼠体内，做核磁共振造影实验，注射样C前测得大白鼠肝脏的核磁共振造影T2图像和信号值，见图11；注射样C后20分钟时大白鼠肝脏的核磁共振造影T2图像和信号值，见图12。

注射样C后的大白鼠肝脏核磁共振造影图像显著变暗，信号值比注射样C前相对降低65％以上；注射样C后的大白鼠饲养2周，期间大白鼠外观及行为未发现异常。