本发明涉及一种水溶性磁靶向碳复合材料的制备及其在诊断治疗肿瘤药物中的应用，可有效解决治疗肿瘤疗效差、靶向性差、毒副作用大等问题。本发明的技术方案是，将碳材料10-20mg置于20ml由乙二醇和二缩醇按体积比1:19组成的混合溶剂中，搅拌、超声使其分散均匀，在搅拌下，依次加入醋酸钠0.15-0.3g和氯化钆0.27-0.54g，超声充分溶解后，转移至反应釜中，200℃反应10h，反应结束后，依次用无水乙醇、超纯水50-100ml，抽滤、润洗3-5次，得到的滤饼在20-60℃下，真空干燥24-56h，得即水溶性磁靶向碳复合材料；这种水溶性磁靶向碳复合材料，生物相容性好，具有高磁靶向性，副作用小等优点，有效用于肿瘤诊断治疗的磁共振造影剂和药物，具有极大的临床意义。