磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是现代医学中一种重要的成像手段，以人体内水分子中氢质子在外界磁场中的弛豫运动作为信号来源，具有空间分辨率高、对人体无损伤等优势。在临床应用中，人们通常会使用一类能够加快氢质子弛豫过程的物质，以便增加图像之间的对比度，这类试剂就是造影剂(contrast agent，CA)。临床上常用的MRI造影剂大部分是基于镧系金属钆的配合物。影响造影剂弛豫率的因素主要包括三个:水合常数q、旋转相关时间τR以及水分子停留时间τm。　　本文主要是通过一种简单经济的方法合成一系列含有氮氧基团的化合物配体，与金属离子Gd(Ⅲ)形成配合物后作为一类新型的造影剂分子，探究其弛豫率与上述三个影响因素中的水合常数q以及旋转相关时间τR之间的关系，具体包括:　　(1)合成一系列含有氮氧结构的多胺多羧酸钆类配合物，通过核磁、质谱等手段对配体分子进行表征，使用荧光寿命法测定其铕配合物的配位水分子数q，并考察其纵向弛豫率r1与细胞毒性。结果表明，我们得到了具有高水合常数以及高弛豫率的小分子造影剂，并且具有较低的细胞毒性。　　(2)在此基础上，以超支化聚乙烯亚胺(hyperbranched polyethylenimine，HPEI)为前驱体，通过修饰得到一系列不同分子量的含有大量氮氧基团以及羧基的超支化Gd(Ⅲ)配合物，通过核磁、红外、动态激光光散射以及凝胶色谱等方式进行表征，并探究配合物的纵向弛豫率r(1)与分子量之间的关系。同时，合成具有相同分子量的线型聚乙烯亚胺(LPEI)的Gd(Ⅲ)配合物，探究聚合物的微观结构对弛豫率的影响。结果表明，四种超支化的聚乙烯亚胺Gd(Ⅲ)配合物的弛豫率随着分子量的增大而增大，且均大于商用造影剂Gd(Ⅲ)-DTPA，相同分子量的超支化聚合物的弛豫率大于线型聚合物的弛豫率，并且这几种配合物均具有较低的细胞毒性。