В настоящее время одним из направлений разработки новых мультимодальных контрастных агентов для методов магнитно-резонансной и компьютерной томографии является создание препаратов на основе наночастиц нерастворимых соединений Gd3+. Поверхность таких наночастиц можно функционализировать якорными молекулами или группами, селективными относительно определенных биополимеров. В представленной работе предложен новый метод для создания таких селективных структур. На первом этапе процесса получены наночастицы Gd2O3 с размером 1…2 нм, стабилизированные на поверхности малослойных графеновых фрагментов (МГФ). Последующая графитизация поверхности частиц Gd2O3/МГФ позволила получить частицы со структурой типа ядро-оболочка (Gd2O3/МГФ)@C. Обработка частиц (Gd2O3/МГФ)@C парами азотной кислоты привела к формированию поверхностных карбоксильных групп. При взаимодействии (Gd2O3/МГФ)@C-COOH с SOCl2 выделены частицы (Gd2O3/МГФ)@C-COCl. При замещении атомов хлора в составе ацилхлоридных групп получены сложные эфиры, содержащие аллиловые фрагменты (Gd2O3/МГФ)@CCOOAll или молекулы специфического ингибитора ангиотензин-превращающего фермента каптоприла. Все продукты охарактеризованы методами просвечивающей электронной микроскопией, термогравиметрического анализа, ИК- и рентгено-фотоэлектронной спектроскопией. Показано, что функционализация карбоксильными, ацилхлоридными группами, как и молекулами каптоприла и аллиловыми фрагментами не меняет морфологию частиц, а размер Gd2O3 остается неизменным. Представлены результаты оценки цитотоксичности частиц (Gd2O3/МГФ)@C-COOH, (Gd2O3/МГФ)@C-COOAll и (Gd2O3/МГФ)@C-каптоприл.