磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）是目前临床最常用的影像诊断手段之一。随着MRI技术发展日臻成熟，其临床应用日益广泛。MRI造影剂的使用可提高组织器官与病变的影像对比度，对提高MRI诊断效能有重要作用。临床对造影剂的应用要求其具有无毒性、少剂量性以及特异性。MRI血池造影剂是指造影剂能在血管系统或组织器官中存留时间较久、持续强化效果好；并且能满足一次注射造影后，可进行多次检测，能很好地实现血管成像和灌注成像等功能成像。目前对MRI造影剂的研究热点主要有两方面：1)设计并制备具有一定尺寸的纳米结构造影剂，使其在组织器官的排泄缓慢，从而延长其在病变组织内存留时间，增加病变组织内造影剂浓度，使病变组织与周围组织的信号差增大，利于病变的显像和观察。2)设计和制备具有靶向性的纳米尺寸造影剂，以提高特定器官组织或肿瘤的诊断敏感性和特异性。　　多糖大分子和多聚合物大分子具有良好的生物相容性，且取材方便。因此，我们分别将二乙基三胺五乙酸钆（DTPA-Gd）链接于普鲁兰多糖和星形嵌段聚赖氨酸聚合物大分子上，制备成大分子造影剂，使其在体内的停留时间延长、弛豫率增高、血管成像效果良好，从而提高成像效果，提高MRI诊断效能。同时将超顺磁性四氧化三铁（SPIO）装载在星形嵌段聚赖氨酸聚合物上，并修饰聚乙二醇，研究其对肝脏的T2造影效应。　　本文主要分三部分对新型大分子MRI造影剂进行研究和分析：　　第一部分普鲁兰多糖-甘草次酸-二乙三胺五乙酸-钆MRI造影剂的制备、表征和功能研究　　应用普鲁兰多糖(Pu)和β-甘草次酸（β-GA）来制备多糖大分子MRI造影剂。由于两者的活性度不高，我们分别采用琥珀酸酐对GA上羟基进行活化，用乙二胺对Pu的羟基进行活化（采用CDI羟基活化法进行），然后将活化的Pu-NH2与甘草次酸-3-O-琥珀酸酯（GA-suc）偶联得到多糖分子Pu-NH2-GA。在该多糖分子上引入用于螯合金属离子的DTPA得到Pu-NH2-GA-DTPA，进而与金属钆（Gd）进行螯合反应获得Pu-NH2-GA-DTPA-Gd造影剂。利用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁氢谱（1HNMR）表征了各步产物和Pu-NH2-GA-DTPA-Gd的化学结构；并通过动态光散射（DLS）测试各系列样品的粒径和电位；通过透射电镜（TEM）观察了螯合物Pu-NH2-GA-DTPA-Gd的表面形貌；对多糖大分子造影剂Pu-NH2-GA-DTPA-Gd的体外、体内性能进行了评价。　　Pu-NH2-GA-DTPA-Gd大分子配体的化学结构正确，与钆离子的螯合率高；在水溶液中可形成纳米粒子，形态呈球形，粒径约467.9±16.3nm，在水溶液中分散性较好，稳定性高。大分子造影剂Pu-NH2-GA-DTPA-Gd对HepG2细胞无毒副作用。小鼠注射Pu-NH2-GA-DTPA-Gd5天后，血清生化肝肾功能指标和心脏、肝脏、脾脏、肺脏合肾脏病理组织切片显示未见异常。大分子造影剂Pu-NH2-GA-DTPA-Gd的弛豫率为12.51mM-1.s-1，明显高于临床用药小分子造影剂马根维显(Gd-DTPA)的弛豫率（5.23mM-1.s-1）。在体外纯水中，Pu-NH2-GA-DTPA-Gd具有明显T1增强功能。小鼠动态MRI扫描（T1WI）显示大分子造影剂Pu-NH2-GA-DTPA-Gd在体内对肝脏有轻度持续强化作用，强化峰值约在1小时；在血管内存留时间达8小时；24小时基本排出体外。　　结论：　　大分子造影剂Pu-NH2-GA-DTPA-Gd的制备是成功的，并经过体内外试验证明了大分子螯合物Pu-NH2-GA-DTPA-Gd是安全有效的，可作为血池性MR造影剂。　　第二部分星型嵌段聚乙烯亚胺-聚赖氨酸-钆MRI造影剂的制备、表征和功能研究　　将DTPA通过共轭离子连接到星形聚合物超支化聚乙烯亚胺聚赖氨酸（PEI-PLL）纳米粒子上，然后螯合金属钆，合成一种新型的T1MRI造影剂PEI-PLL-(DTPA.Gd)n。利用核磁氢谱（1HNMR）表征了各步产物和PEI-PLL-(DTPA.Gd)n的化学结构；并通过动态光散射（DLS）测试各系列样品的粒径和电位；通过TEM观察其粒子形态。通过体内、体外实验对PEI-PLL-(DTPA-Gd)n毒性和增强效能进行了评价。　　实验结果：　　1HNMR表明PEI-PLL-DTPA合成是成功的。TEM显示该造影剂PEI-PLL-(DTPA.Gd)n的粒子形态是椭圆形或球形。DLS检测得其平均粒径约240.2±15nm。7.0TMRI扫描仪上测量其T1驰豫率是8.289mM-1.s-1。MTT细胞实验显示PEI-PLL-(DTPA-Gd)n对HepG2细胞无毒性。在昆明小鼠体内成像（T1WI）显示PEI-PLL-(DTPA-Gd)n在腹主动脉增强效率比马根维显更有效率，持续时间达6小时。　　结论：　　PEI-PLL-(DTPA-Gd)n的制备是成功，可用作为T1MR造影剂，T1弛豫率比临床商品用的造影剂马根维显高；可作为血池造影剂，具有潜在的临床应用价值。　　第三部分超顺磁性四氧化三铁聚乙二醇交联的聚乙烯亚胺接枝聚苄氧羰基聚赖氨酸MRI造影剂的制备、表征和功能研究　　用聚乙二醇修饰聚乙烯亚胺接枝聚苄氧羰基聚赖氨酸(PEI-g-PZLL)-alt-PEG，并将油酸修饰的四氧化三铁（SPIO）装载在该纳米胶束内，形成SPIO/(PEI-g-PZLL)-alt-PEG。利用核磁氢谱（1HNMR）表征了各步产物和(PEI-g-PZLL)-alt-PEG的化学结构；并通过动态光散射（DLS）测试各系列样品的粒径；通过GPC检测其分子量。通过体内、体外实验对SPIO/(PEI-g-PZLL)-alt-PEG的弛豫性能和增强效能进行了评价。　　实验结果：　　1HNMR表明(PEI-g-PZLL)-alt-PEG合成是成功的。SPIO/(PEI-g-PZLL)-alt-PEG的分子量约35.4kDa，粒径约110.2nm。SPIO在(PEI-g-PZLL)-alt-PEG中的载药量和包封率分别是193.9±2.6%和93.5±1.3%。体外检测T2弛豫率720.1mM-1S-1，体外成像显示具有T2增强效应。裸鼠肝癌模型成像(T2WI）造影剂主要分布在肝脏，肝脏与肝脏肿瘤的强化幅度不同步，在960分钟是信号差最大。　　结论：　　SPIO/(PEI-g-PZLL)-alt-PEG造影剂制备成功，具备优越的T2弛豫效率，可作为T2MRI造影剂。在荷瘤小鼠模型上成像显示，该造影剂可增加肝脏与肿瘤的信号差，有利于病变组织的观察，具有潜在临床应用价值。