在醫(yī)學(xué)影像診斷、材料表征等多個(gè)領(lǐng)域，造影劑作為增強(qiáng)檢測(cè)對(duì)比度的核心材料，其性能直接決定檢測(cè)精度與應(yīng)用安全性。造影劑特性涵蓋物理、化學(xué)及生物相容性等多個(gè)維度，而穩(wěn)定性更是保障其臨床應(yīng)用可靠、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的關(guān)鍵前提。傳統(tǒng)造影劑特性分析與穩(wěn)定性測(cè)試方式存在操作繁瑣、檢測(cè)精度不足、樣品損耗大等弊端，難以滿足高效、精準(zhǔn)、無(wú)損的測(cè)試需求。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)（LF-NMR）憑借其操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)快速、無(wú)損檢測(cè)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，逐步取代傳統(tǒng)測(cè)試方式，成為造影劑特性分析與穩(wěn)定性測(cè)試的核心技術(shù)，為造影劑研發(fā)、質(zhì)量控制提供了全新的技術(shù)支撐，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)升級(jí)與發(fā)展。本文將圍繞造影劑特性、傳統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試的局限性，詳細(xì)闡述低場(chǎng)核磁共振技術(shù)的原理及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為相關(guān)科研與實(shí)踐工作提供參考。

一、傳統(tǒng)造影劑穩(wěn)定性測(cè)試方式及局限性

造影劑穩(wěn)定性測(cè)試是保障其質(zhì)量與應(yīng)用安全的核心環(huán)節(jié)，主要用于檢測(cè)儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用過(guò)程中，造影劑在溫度、濕度、光照、剪切力等因素影響下的性能變化，傳統(tǒng)測(cè)試方式主要包括高效液相色譜法（HPLC）、紫外-可見(jiàn)分光光度法、加速穩(wěn)定性測(cè)試法及傳統(tǒng)批次檢測(cè)法，但這些方法均存在明顯局限性，難以滿足科研與臨床的精準(zhǔn)測(cè)試需求。

傳統(tǒng)批次檢測(cè)法是最基礎(chǔ)的穩(wěn)定性測(cè)試方式，假設(shè)樣品變化均勻，對(duì)同一批次不同樣品按預(yù)設(shè)時(shí)間逐瓶檢測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析確定有效期限。但其核心缺陷的是，檢測(cè)條件隨時(shí)間變化（儀器精度、環(huán)境條件、操作手法），導(dǎo)致測(cè)量不確定度增大，難以區(qū)分誤差是樣品變化還是檢測(cè)條件變化引起；同時(shí)，若樣品變化不均勻，易出現(xiàn)采樣無(wú)代表性的情況，將不合格樣品誤判為合格，影響測(cè)試準(zhǔn)確性。

高效液相色譜法（HPLC）與紫外-可見(jiàn)分光光度法主要用于檢測(cè)造影劑的成分降解情況，通過(guò)分析特征峰變化判斷穩(wěn)定性。但兩種方法均存在操作繁瑣、耗時(shí)較長(zhǎng)的問(wèn)題，檢測(cè)前需對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜預(yù)處理，且屬于破壞性檢測(cè)，測(cè)試后樣品無(wú)法重復(fù)使用，增加了測(cè)試成本。此外，兩種方法僅能檢測(cè)宏觀成分變化，無(wú)法捕捉微觀結(jié)構(gòu)變化，如微泡類(lèi)造影劑的殼層破裂、釓基造影劑的離子解離等，難以全面反映造影劑的穩(wěn)定性狀態(tài)。

加速穩(wěn)定性測(cè)試法通過(guò)模擬極-端環(huán)境（高溫、高濕度）縮短測(cè)試周期，快速預(yù)測(cè)造影劑的貨架期。但其局限性在于，極-端條件下造影劑的降解機(jī)制可能與實(shí)際儲(chǔ)存條件不同，過(guò)度加速還可能導(dǎo)致造影劑發(fā)生不可逆降解，導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果偏差較大；同時(shí)，該方法無(wú)法檢測(cè)造影劑在實(shí)際使用過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化（如注射時(shí)剪切力引發(fā)的穩(wěn)定性變化），測(cè)試結(jié)果的實(shí)用性有限。

此外，傳統(tǒng)測(cè)試方式普遍存在測(cè)試效率低、樣品需求量大、無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題。例如，檢測(cè)一批造影劑的穩(wěn)定性通常需要數(shù)天甚至數(shù)周，且需消耗大量樣品；對(duì)于微泡類(lèi)造影劑，傳統(tǒng)方法無(wú)法實(shí)時(shí)捕捉其在剪切力、壓力作用下的破裂過(guò)程，難以全面評(píng)估其使用過(guò)程中的穩(wěn)定性，這些局限性嚴(yán)重制約了造影劑研發(fā)效率與質(zhì)量控制水平。

二、低場(chǎng)核磁共振技術(shù)原理及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）低場(chǎng)核磁共振技術(shù)核心原理

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)（LF-NMR）是基于原子核磁共振現(xiàn)象發(fā)展而來(lái)的檢測(cè)技術(shù)，與高場(chǎng)核磁共振技術(shù)相比，其磁場(chǎng)強(qiáng)度較低（通常＜0.5T），但核心原理一致，均以氫原子核（質(zhì)子）為檢測(cè)核心，通過(guò)捕捉質(zhì)子的磁共振信號(hào)分析樣品特性。

其具體原理為：將造影劑樣品置于均勻的低場(chǎng)磁場(chǎng)中，樣品中的氫原子核（質(zhì)子）會(huì)呈現(xiàn)兩種自旋狀態(tài)，一種與磁場(chǎng)方向相同（低能態(tài)），一種與磁場(chǎng)方向相反（高能態(tài)），此時(shí)質(zhì)子處于平衡狀態(tài)。向樣品施加特定頻率的射頻脈沖，當(dāng)射頻脈沖的頻率與質(zhì)子在磁場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng)頻率相匹配時(shí)，低能態(tài)質(zhì)子會(huì)吸收能量，躍遷到高能態(tài)，產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象。射頻脈沖結(jié)束后，高能態(tài)質(zhì)子會(huì)逐漸釋放吸收的能量，回到低能態(tài)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為弛豫過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生自由感應(yīng)衰減（FID）信號(hào)。

弛豫過(guò)程主要包括縱向弛豫（T1弛豫）和橫向弛豫（T2弛豫），弛豫時(shí)間的長(zhǎng)短與造影劑的分子運(yùn)動(dòng)、微觀結(jié)構(gòu)、成分變化密切相關(guān)。例如，造影劑分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、分子運(yùn)動(dòng)緩慢時(shí)，T1、T2弛豫時(shí)間相對(duì)穩(wěn)定；若造影劑發(fā)生降解、微泡破裂等情況，分子運(yùn)動(dòng)速度改變，弛豫時(shí)間會(huì)出現(xiàn)明顯波動(dòng)。通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件采集并分析FID信號(hào)，獲取T1、T2弛豫時(shí)間及弛豫率等參數(shù)，即可精準(zhǔn)判斷造影劑的特性及穩(wěn)定性狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)無(wú)-創(chuàng)、精準(zhǔn)檢測(cè)。

（二）低場(chǎng)核磁共振技術(shù)在造影劑測(cè)試中的優(yōu)勢(shì)

相較于傳統(tǒng)測(cè)試方式，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)在造影劑特性分析與穩(wěn)定性測(cè)試中具有顯著優(yōu)勢(shì)，完-美解決了傳統(tǒng)方法的諸多痛點(diǎn)，兼顧了測(cè)試精度、效率與經(jīng)濟(jì)性，適配科研與臨床的多樣化需求。

其一，無(wú)損檢測(cè)，樣品可重復(fù)利用。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)無(wú)需對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，也不會(huì)破壞樣品結(jié)構(gòu)，測(cè)試后樣品可繼續(xù)用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)或檢測(cè)，大幅降低了測(cè)試成本，尤其適合珍貴樣品或微泡類(lèi)脆弱造影劑的測(cè)試，可避免傳統(tǒng)破壞性檢測(cè)導(dǎo)致的樣品浪費(fèi)問(wèn)題，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)同一批樣品穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)試。

其二，測(cè)試快速、高效，適配批量檢測(cè)。傳統(tǒng)測(cè)試方式檢測(cè)一批造影劑通常需要數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天，而低場(chǎng)核磁共振技術(shù)單次測(cè)試僅需幾分鐘，且可實(shí)現(xiàn)批量樣品同時(shí)檢測(cè)，大幅提升了測(cè)試效率。例如，檢測(cè)造影劑的弛豫率，低場(chǎng)核磁設(shè)備可直接快速測(cè)試，獲得準(zhǔn)確數(shù)值，無(wú)需復(fù)雜前處理，顯著縮短了測(cè)試周期，助力造影劑研發(fā)效率提升。

其三，檢測(cè)精準(zhǔn)、全面，兼顧宏觀與微觀。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可通過(guò)弛豫參數(shù)精準(zhǔn)捕捉造影劑的微觀結(jié)構(gòu)變化，如微泡類(lèi)造影劑的殼層厚度變化、破裂過(guò)程，釓基造影劑的離子解離情況，同時(shí)能分析造影劑的粒徑分布、粘度等物理特性，全面反映造影劑的特性及穩(wěn)定性狀態(tài)，避免了傳統(tǒng)方法僅能檢測(cè)宏觀成分變化的局限性，測(cè)試結(jié)果更具參考價(jià)值。

其四，操作簡(jiǎn)便、成本可控，適配廣泛場(chǎng)景。低場(chǎng)核磁共振設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，體積小巧、易于移動(dòng)，操作流程便捷，無(wú)需專(zhuān)業(yè)的高-端操作人員，降低了人力成本；同時(shí)，設(shè)備運(yùn)行成本低，無(wú)需消耗大量試劑，相較于高場(chǎng)核磁共振設(shè)備，購(gòu)置與維護(hù)成本大幅降低，可廣泛應(yīng)用于科研機(jī)構(gòu)、制藥企業(yè)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等場(chǎng)景，適配不同類(lèi)型造影劑（Gd、Fe、Mn類(lèi)及微泡類(lèi)）的測(cè)試需求。

其五，可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，適配復(fù)雜測(cè)試需求。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可實(shí)時(shí)捕捉造影劑在不同環(huán)境條件（溫度、剪切力、壓力）下的弛豫參數(shù)變化，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)其穩(wěn)定性變化過(guò)程，如模擬造影劑儲(chǔ)存過(guò)程中的溫度波動(dòng)、注射時(shí)的剪切力影響，精準(zhǔn)捕捉其穩(wěn)定性變化規(guī)律，為造影劑的儲(chǔ)存、使用規(guī)范制定提供科學(xué)依據(jù)，解決了傳統(tǒng)方法無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的痛點(diǎn)。

在追求藥品質(zhì)量與研發(fā)效率的今天，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)為造影劑的穩(wěn)定性測(cè)試帶來(lái)了范式變革。它將測(cè)試焦點(diǎn)從單純的“成分含量"提升到了 “功能狀態(tài)" 的層面，通過(guò)快速、無(wú)損、信息豐富的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)關(guān)鍵穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)的前瞻性監(jiān)控。

作為核磁共振技術(shù)的推動(dòng)者，我們致力于與造影劑研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)緊密合作，將這一強(qiáng)大的物理分析工具，轉(zhuǎn)化為保障產(chǎn)品穩(wěn)定性、加速產(chǎn)品上市、最終確?；颊哂盟幇踩暮诵纳a(chǎn)力。