Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Voorbereiding, Zuivering en karakterisering van lanthanide-complexen voor gebruik als contraststoffen voor Magnetic Resonance Imaging

Published: July 21, 2011 doi: 10.3791/2844
* These authors contributed equally

Summary

We tonen de metalation, zuivering en karakterisering van lanthanide-complexen. De complexen hier beschreven kunnen worden geconjugeerd aan macromoleculen om het volgen van deze moleculen met behulp van magnetische resonantie beeldvorming.

Abstract

Polyaminopolycarboxylate-gebaseerde liganden worden vaak gebruikt om lanthanide-ionen-chelaat, en de resulterende complexen zijn bruikbaar als contrastmiddelen voor magnetische resonantie beeldvorming (MRI). Veel commercieel verkrijgbare liganden zijn bijzonder nuttig omdat ze functionele groepen bevatten die het mogelijk maken voor snelle, hoge zuiverheid en hoge opbrengst conjugatie van macromoleculen en biomoleculen via amine-reactieve geactiveerde esters en isothiocyanaatgroepen groepen of thiol-reactieve maleïmiden. Terwijl metalation van deze liganden wordt beschouwd als gemeenschappelijke kennis op het gebied van de bioconjugation chemie, subtiele verschillen in de metalation procedures moet rekening worden gehouden bij de keuze van metaal uitgangsmateriaal. Bovendien meerdere opties voor de zuivering en karakterisering bestaan, en selectie van de meest doeltreffende procedure gedeeltelijk afhankelijk van de keuze van de grondstoffen. Deze subtiele verschillen zijn vaak verwaarloosd in gepubliceerde protocollen. Hier is ons doel om aan te tonen gemeenschappelijke methoden voor het metalation, zuivering en karakterisering van lanthanide complexen die kunnen worden gebruikt als contrastmiddelen voor MRI (figuur 1). We verwachten dat deze publicatie in staat zal stellen biomedische wetenschappers lanthanide complexatie reacties te nemen in hun repertoire van de meest gebruikte reacties door het verlichten van de selectie van de grondstoffen-en zuiveringsmethoden.

Protocol

1. Metalation gebruik LnCl 3 zouten

  1. Los het ligand in het water aan een oplossing van 30-265 mM te produceren. Het ligand 2 - (4-isothiocyanatobenzyl)-diethyleentriamine pentaacetic zuur (p-SCN-Bn-DTPA) gebruikt werd in deze video met een concentratie van 73 mM.
  2. Breng de pH van de oplossing van ligand aan tussen 5,5 en 7,0 door toevoeging van 1 M NH 4 OH. In deze video werd 0,2 ml van de 1 M NH 4 OH-oplossing gebruikt.
  3. Los 1-2 equivalenten LnCl 3 in water om een oplossing te produceren met een concentratie van 5-1000 mM. In deze video, zijn EuCl 3 en GdCl 3 gebruikt in concentraties van 111 mm. Een overmaat aan metaal wordt vaak gebruikt om de metalation rijden om de voltooiing en dus te vereenvoudigen zuivering.
  4. Voeg de oplossing van LnCl 3 aan de oplossing van het ligand tijdens het roeren.
  5. Na de toevoeging van LnCl 3, de pH van het verkregen reactiemengsel tussen 5,5 en 7,0 door de toevoeging van 0,2 M NH 4 OH. Een totaal van 0,5 ml van de 0,2 M NH 4 OH-oplossing werd gebruikt in deze video. Als uw ligand bevat een zuur-gevoelige functionele groepen, de pH meerdere keren tijdens deze stap. LET OP - Als de oplossing wordt te basic, elke ondergrond gevoelig functionele groepen, zoals isothiocyanaat, zal worden onbruikbaar voor conjugatie.
  6. Monitor de reactie via de pH-metingen. De reactie is voltooid wanneer de pH-waarde constant blijft.

2. Het verhogen van de pH workup (niet opgenomen in deze video, maar goed voor liganden zonder voet-gevoelige functionele groepen)

  1. Voeg geconcentreerde NH 4 OH aan het reactiemengsel om de pH aan te passen aan ≥ 11. Deze stap zal worden neergeslagen gecomplexeerde metalen als onoplosbare hydroxide.
  2. Filtreer de bovenstaande vloeistof door een 0,2 um filter. Als het reactiemengsel verstopping van de filter, centrifugeren en decanteren voorafgaand aan de filtering wordt aanbevolen.
  3. Als dialyse wordt niet uitgevoerd, oplosmiddel te verwijderen onder verminderde druk (roterende verdamping of vriesdrogen wordt aanbevolen).
  4. Stappen 2.1-2.3 kan herhaald worden als vrij lanthanide blijft.

3. Dialyse workup

  1. Snijd de dialyse slang aan op een juiste lengte (volg de richtlijnen van de fabrikant) om het sample volume te houden terwijl extra lengte (ongeveer 10% van de steekproef volume). In deze video, was een 100-500 dalton moleculair gewicht cut-off (MWCO) membraan gebruikt, maar grotere MWCO buis kan worden gebruikt als geschikt als conjugatie wordt uitgevoerd voorafgaand aan metalation. Ook kan dialyse cassettes worden gebruikt als een alternatief voor de dialyse buizen indien gewenst.
  2. Indien van toepassing op basis van richtlijnen van de fabrikant, genieten van het gesneden dialyse slang in het water gedurende 15 minuten bij omgevingstemperatuur.
  3. Vul een dialyse reservoir (een bekerglas van 1 liter werd gebruikt in deze video) met water (dialysaat). Het dialysaat volume moet ongeveer 100x die van het monster.
  4. Vouw een uiteinde van de slang twee keer en zet het gevouwen gedeelte van de buis met een dialyse sluiting klem. Wikkel het einde van de sluiting met een rubberen band om ervoor te zorgen dat deze gesloten blijft tijdens de dialyse.
  5. Filtreer het reactiemengsel door een 0,2 um filter, en laad het filtraat in het open uiteinde van de slang en let niet op de slang scheurt. Zorg ervoor dat u voldoende hoofd ruimte te laten aan de buis te sluiten.
  6. Vouw de resterende open uiteinde van de slang dubbel, beveiligen met een sluiting, en de sluiting met een rubberen band als in stap 3.4 wrap.
  7. Bevestig een glazen flacon met lucht om de klem op het ene uiteinde van de dialyse buis met een rubberen band. Bevestig een flacon met zand om de andere klem. Deze flesjes ervoor te zorgen dat de slang blijft ondergedompeld in het dialysaat.
  8. Plaats de volledige buis in de dialyse reservoir dat dialysaat bevat.
  9. Roer het dialysaat met behulp van een magnetische roer plaat bij een lage snelheid (geen vortexen) bij omgevingstemperatuur.
  10. Verander het dialysaat 3x in de loop van een dag (in deze video, het dialysaat werd veranderd in 2,5, 6,5 en 11,5 uur), en laat dialyse te blijven 's nachts (voor een totaal van 20 tot 28 h van de dialyse).
  11. Haal de dialyse slang van het dialysaat en zorgvuldig te openen een sluiting om het monster te verwijderen. Was de dialyse slang 3x met water en voeg de spoelvloeistof met het monster.
  12. Verwijder het water onder verminderde druk. Vriesdrogen wordt gebruikt in deze video.

4. Beoordeling van de aanwezigheid van vrije metaal

  1. Los het metaal complex in acetaat buffer (buffer voorbereiding: Los 1,4 ml azijnzuur in 400 ml water, breng de pH op 5,8 met 1 M NH 4 OH, en voeg water toe tot een totaal volume van 500 ml te produceren) en voeg de xylenol oranje indicator (16 uM in pH 5,8 buffer). In deze video, was 0,3 mg complex opgelost in 0,3 ml buffer en 3 ml van de indicator-oplossing werd toegevoegd.
  2. De aanwezigheid van vrije metaal via waarneming van een kleurverandering van de indicator van geel naar violet.
  3. Indien gewenst, kan de hoeveelheid vrije metaal worden gekwantificeerd door het creëren van een kalibratiecurve 1. Als alternatief kan de kleurstof arsenazo III worden gebruikt in plaats van xylenol oranje 2. Als vrij metaal blijft, moet het monster verder worden gezuiverd met behulp van dialyse, een ontzouten kolom of high-performance vloeistofchromatografie (HPLC) voorafgaand aan de karakterisering.

5. Bepaling van de water-coördinatie nummer (q)

  1. Bereid een oplossing van de Eu III-bevattende complex (~ 1 mm) in H 2 O en een andere oplossing van de zelfde concentratie in D 2 O. Voorafgaand aan de analyse, moet de D 2 O oplossing verdampt en opgelost in D 2 O drie keer om de resterende H 2 O. verwijderen
  2. Voeg het water oplossing voor een schone cuvette, en plaats de cuvet in een spectrofluorometer.
  3. Voer excitatie en emissie scans om de maxima te bepalen voor elke (~ 395 nm en 595 nm ~, respectievelijk).
  4. Voer een fosforescentie tijd-verval experiment met behulp van de volgende parameters: excitatie en emissie golflengtes bepaald op basis van stap 5.3, excitatie en emissie sleuf breedtes (5 nm), flash tel (100), de eerste vertraging (0,01 ms), maximale vertraging (13 ms) , en vertraging toename (0,1 ms). Deze voorwaarden zijn geschikt voor de meeste complexen, maar de maximale vertraging en verhoging waarden kunnen worden verhoogd of verlaagd voor soorten met een extreem lange of extreem korte verval tijden.
  5. Herhaal stap 5.4 met de D 2 O-oplossing bereid in stap 5.1.
  6. Van de luminescentie-gegevens over het verval is verkregen in 5.4 en 5.5, plot van de natuurlijke logaritme van de intensiteit versus tijd. De helling van deze lijnen zijn de decay rates (τ -1) (figuur 2). In deze video, is Microsoft Excel 2007 gebruikt om de natuurlijke log plots te genereren uit de ruwe data. Gebruik het verval tarieven in de vergelijking is ontwikkeld door Horrocks en collega's (eq 1) 3. Als uw ligand bevat OH of NH groepen afgestemd op het metaal, dan is de vergelijking moet worden aangepast voor gebruik 3.

eq 1: Vergelijking 1

6. Relaxatie metingen

  1. Selecteer de gewenste toepassing-modus op de relaxatietijd analyzer: T 1 (longitudinale relaxatietijd) of T 2 (transversale relaxatietijd).
  2. Bereid een reeks monsters met verschillende concentraties van Gd III-bevattende complex in een waterig oplosmiddel bevatten. In deze video, werd water gebruikt als oplosmiddel en oplossingen van 10.0, 5.00, 2.50, 1.25, 0.625, en 0 mM werden voorbereid. Andere waterige oplosmiddelen of buffers kunnen worden gebruikt, maar het is belangrijk om het oplosmiddel als de blanco. Het uiteindelijke volume van het monster is specifiek voor het instrument dat wordt gebruikt.
  3. Plaats een monster in het instrument en laat het zitten voor 5 minuten in evenwicht om de temperatuur van het instrument (37 ° C in deze video).
  4. Bepaal de relaxatietijd (in eenheden van s) door het aanpassen van de parameters van de software tot een gladde exponentiële curve voor T 1 of T 2 (vertegenwoordiger van bochten voor T 1 en T 2 zijn weergegeven in figuur 3) te verkrijgen.
  5. Herhaal de stappen 6.3 en 6.4 voor alle monsters, met inbegrip van de blanco.
  6. Bereken de inverse van de gemeten T 1 of T 2 waarden in eenheden van s -1.
  7. Plot van de T 1 -1 of 2 -1 T-waarden ten opzichte van God III concentratie (in eenheden van mM). Door de hygroscopische karakter van Gd III-bevattende complexen, bevestigen de concentratie van God III, met behulp van atomaire absorptiespectrometrie of inductief gekoppelde plasma-massaspectrometrie. Past het perceel met een rechte lijn. Een vertegenwoordiger perceel is weergegeven in figuur 4.
  8. De helling van de lijn is voorzien van de relaxatie (r 1 of r 2 voor T 1 en T 2, respectievelijk) en heeft eenheden van mM -1 s -1.

7. Representatieve resultaten

Representatieve gegevens voor de stappen in dit protocol zijn opgenomen in de tabellen en figuren sectie. In aanvulling op de water-coördinatie nummer en relaxatie karakterisering beschreven in het protocol, is het belangrijk om karakteriseren eindproducten met behulp van standaard chemische technieken. De identiteit van de verbinding kan worden verkregen met behulp van massaspectrometrie, en representatieve massaspectra met de diagnose-isotoop patronen voor God III - en Eu III-bevattende complexen zijn weergegeven in figuur 5. Verder is het voor niet-Gd III

Figuur 1
Figuur 1 Algemene regeling voor metalation en zuivering:. Scheme beeltenis van de algemene procedure voor metalation en de redenen voor het kiezen van verschillende zuivering routes.

Figuur 2
Figuur 2 Luminescence-intensiteit plot:. Vertegenwoordiger plot van de natuurlijke logaritme van de intensiteit uitgezet tegen de tijd uit paragraaf 5. De hellingen van de lijnen gegenereerd op basis van gelijkaardige curves verworven voor water-en D 2 O-oplossingen worden gebruikt met een eq van de water-coördinatie aantal EU III-bevattende complexen te karakteriseren.

Figuur 3
Figuur 3 Ontspanning decay tijd curves:. Vertegenwoordiger van gegevens voor (links) T 1 en (rechts) T 2 acquisitie. Afwijkingen van deze curve vormen zou produceren onbetrouwbare gegevens.

Figuur 4
Figuur 4 relaxatie bepaling:. Een vertegenwoordiger perceel van 1 / T 1 versus de concentratie van God III. De helling van de lijn is voorzien van relaxatie en heeft eenheden van mM -1 s -1.

Figuur 5
Figuur 5 Massaspectra:. Representatieve massaspectra met de diagnose-isotoop patronen voor (links) Gd III-bevattende complexen en (rechts) Eu III-bevattende complexen. De zwarte Gaussiaanse pieken vormen de theoretische isotoop distributie en de rode lijnen zijn de actuele gegevens.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Gezien het toenemende aantal publicaties dat lanthanide-gebaseerde contrastmiddelen 4-14 omvatten, is het belangrijk dat zorg wordt besteed bij de voorbereiding, het zuiveren en karakteriseren van producten aan reproduceerbare en vergelijkbare resultaten te garanderen. Deze complexen worden vaak beschouwd als een uitdaging om te zuiveren en ten opzichte van organische moleculen als gevolg van hun paramagnetisch de natuur en de gevoeligheid van een functionele groepen die kunnen worden gebruikt voor bioconjugation karakteriseren. We hebben beschreven gemeenschappelijke methoden voor de synthese, zuivering en karakterisering van lanthanide-complexen. Echter, bij het kiezen van een van deze methodes is het belangrijk om rekening houden met de specifieke systeem dat wordt bestudeerd.

In complexering reacties, kan een verscheidenheid van metaalzouten die in de handel verkrijgbaar worden gebruikt, en de selectie van zout is afhankelijk van het doel van het onderzoek. Bijvoorbeeld, een voordeel van het gebruik van de chloride (of triflaat of nitraat) zouten is dat relatief milde omstandigheden vereist zijn met betrekking tot de temperatuur. Echter, deze methoden vereisen zorgvuldige controle van de pH en produceren zouten als bijproducten. Als het systeem wordt bestudeerd is bijzonder gevoelig voor veranderingen in pH, vervolgens zorgvuldig toezicht en de controle van de pH-waarde moet worden uitgevoerd. Ook, indien het zout bijproducten zou nadelig zijn voor het systeem dat wordt bestudeerd, moeten ze worden verwijderd of een alternatieve synthese te worden gebruikt. Met het lanthanide-hydroxide (of oxide) grondstoffen, moeten hogere temperaturen worden gebruikt vanwege de lage oplosbaarheid van deze soorten, maar de enige bijproduct van metalation is water. Deze methode is ideaal voor reacties die moeilijk te ontzouten, maar het zou niet werken voor de temperatuur-gevoelige systemen. Het is ook het vermelden waard dat deze metalation reacties zijn zeer robuust met betrekking tot de concentraties van metaal en ligand. De concentratie varieert in deel een spanwijdte het bereik van de concentraties die we konden vinden in de literatuur.

In aanvulling op doordachte keuze van de metalen uitgangsmateriaal, is het belangrijk om te benadrukken dat zowel het metaal als ligand waarschijnlijk nauw verbonden zijn water en solvent-moleculen, zelfs als ze lijken te zijn droog. Deze extra moleculen zijn vaak genoeg om een ​​sterk vertekend beeld van de stoichiometrie van een reactie. Daarom is het handig om goed hebben uitgangsmaterialen (elementaire analyse), zodat nauwkeurige hoeveelheden van deze materialen worden gebruikt in de reactie gekarakteriseerd.

In dit artikel, benadrukken wij het belang van het handhaven van de pH van het reactiemengsel. Deze pH-controle van cruciaal belang omwille van de vele aspecten van de reactie die kan mislukken als de pH-waarde is toegestaan ​​om af te wijken uit de buurt van neutraal. Voor de metalation reactie optreedt, moet de carbonzuren op de ligand worden gedeprotoneerde (in de buurt neutrale of hogere pH), terwijl de lanthanide-ionen moet blijven oplosbaar (in de buurt neutrale of lagere pH). Als de pH te hoog is, zal onoplosbare-complexen van het lanthanide-ion neerslag en stop de reactie. Als alternatief, indien de pH te laag is, zal de carbonzuren blijven geprotoneerd en de ligand zal niet te coördineren metaal. Bovendien, bij extreme pH-waarden, zal reactieve functionele groepen ontleden en maken de complexe inerte in de richting van de volgende bioconjugation reacties. Om de zaak nog ingewikkelder, omdat de metalation reactie optreedt, is de pH van het reactiemengsel verlaagd, zoals de carbonzuren zijn gedeprotoneerd. Terwijl de pH evenwicht van de metalation kan lijken ingewikkeld, kan het gemakkelijk worden bediend met zorgvuldige toevoeging van base.

Er zijn vele strategieën voor metalation met subtiele verschillen. In dit artikel gaan we ervoor gekozen om het gebruik van overtollige metaal te beschrijven. Het is ook aanvaardbaar om overtollig ligand of een gelijkwaardige hoeveelheden van ligand en metalen (gebaseerd op elementaire analyse van de grondstoffen) te gebruiken. Er zijn voordelen en beperkingen van elke route. Het belangrijkste voordeel van het gebruik van overtollige metaal is dat het ligand vaak de duurste grondstof, en deze methode kan geld besparen. Maar wanneer metaal wordt gebruikt in overdaad, het verwijderen van het overtollige metaal is van essentieel belang omdat elke vrij metaal kan grote invloed hebben op belangrijke eigenschappen, zoals relaxatie en toxiciteit. Als dialyse tegen het water onvoldoende is om overtollig metaal, dialyse tegen citraatbuffer verwijderen kan uitgevoerd worden gevolgd door dialyse met water om citraatbuffer te verwijderen. Als alternatief kan een ontzouten kolom of HPLC worden gebruikt zo lang als zorg wordt besteed aan die pH neutraliteit van de mobiele fase wordt gebruikt te verzekeren. Als ligand wordt gebruikt in meer dan, is er niet meer de kritische noodzaak om overtollig metaal en overtollige ligand te verwijderen zal waarschijnlijk niet van invloed op relaxatie, maar vrij ligand zal blijven. Voor de daaropvolgende bioconjugation reacties, kunnen dit overschot ligand problematisch en resulteren in niet-homogene conjugaten die moeilijk zijn te scheiden. U kunt dit probleem, metaal comp remedielexes kan worden neergeslagen uit watervrije diethylether of HPLC kan worden gebruikt om metaal te scheiden van complexe teveel ligand. Idealiter zou ligand en metalen worden gebruikt in een verhouding van 1:1 resulteert in een mum van metaal-of ligand-based bijproducten. Echter, is elementaire analyse voor zowel de grondstoffen voor nodig is om elke reactie, en als er een lichte afwijking van een 1:1 ligand-metaal-verhouding, dan zal de reactie vallen in ofwel het ligand-in-dan of metaal- in-dan categorieën, wat resulteert in de behoefte aan zuivering.

We hebben aangetoond metalation waar het resulterende complex is klaar voor bioconjugation 15-17. Een alternatief voor deze strategie is vervoeging van ligand en biomolecuul eerst gevolgd door metalation 18,19. Met deze conjugaat-then-metalate strategie, dezelfde factoren moet rekening worden gehouden bij de besluitvorming over een metalation route (pH gevoeligheid en temperatuurgevoeligheid van het biomolecuul, alsook de mogelijkheid om product te zuiveren van zouten).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Geen belangenconflicten verklaard.

Acknowledgments

Wij dankbaar erkennen het opstarten van fondsen van Wayne State University (MJA), een subsidie ​​van de Amerikaanse Foundation for Aging Research (SMV) en een Pathway to Independence Career Transition Award (R00EB007129) van het National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering van de National Institutes of Health (MJA).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
EuCl3∙6H2O Sigma-Aldrich 203254-5G
p-SCN-Bn-DTPA Macrocyclics B-305
ammonium hydroxide EMD Millipore AX1303-3
Spectra/Por Biotech Cellulose Ester (CE) Dialysis Membrane - 500 D MWCO Fisher Scientific 68-671-24
Millipore IC Millex-LG Filter Units Fisher Scientific SLLG C13 NL
xylenol orange tetrasodium salt Alfa Aesar 41379
acetic acid Fluka 49199
D2O Cambridge Isotope Laboratories DLM-4-25
water purifier ELGA Purelab Ultra
high performance liquid chromatography and mass spectrometry Shimadzu Corporation LCMS-2010EV
relaxation time analyzer Bruker Corporation mq60 minispec
UV-vis spectrophotometer Fisher Scientific 20-624-00092
freeze dryer Fisher Scientific 10-030-133
pH meter Hanna Instruments HI 221
spectrofluorometer Horiba Instruments Inc Fluoromax-4
Molecular Weight Calculator version 6.46 by Matthew Monr–, downloaded October 17, 2009 http://ncrr.pnl.gov/software/ Molecular Weight Calculator

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Barge, A., Cravotto, G., Gianolio, E., Fedeli, F. How to determine free Gd and free ligand in solution of Gd chelates. A technical note. Contrast Med. Mol. Imaging. 1, 184-188 (2006).
  2. Nagaraja, T. N., Croxen, R. L., Panda, S., Knight, R. A., Keenan, K. A., Brown, S. L., Fenstermacher, J. D., Ewing, J. R. Application of arsenazo III in the preparation and characterization of an albumin-linked, gadolinium-based macromolecular magnetic resonance contrast agent. J. Neurosci. Methods. 157, 238-245 (2006).
  3. Supkowski, R. M., Horrocks, W. D. On the determination of the number of water molecules, q, coordinated to europium(III) ions in solution from luminescence decay lifetimes. Inorg. Chim. Acta. 340, 44-48 (2002).
  4. Menjoge, A. R., Kannan, R. M., Tomalia, D. A. Dendrimer-based drug and imaging conjugates: design considerations for nanomedical applications. Drug Discovery Today. 15, 171-185 (2010).
  5. Que, E. L., Chang, C. J. Responsive magnetic resonance imaging contrast agents as chemical sensors for metals in biology and medicine. Chem. Soc. Rev. 39, 51-60 (2010).
  6. Uppal, R., Caravan, P. Targeted probes for cardiovascular MR imaging. Future Med. Chem. 2, 451-470 (2010).
  7. Major, J. L., Meade, T. J. Bioresponsive, cell-penetrating, and multimeric MR contrast agents. Acc. Chem. Res. 42, 893-903 (2009).
  8. Datta, A., Raymond, K. N. Gd-hydroxypyridinone (HOPO)-based high-relaxivity magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents. Acc. Chem. Res. 42, 938-947 (2009).
  9. León-Rodríguez, L. M. D., Lubag, A. J. M., Malloy, C. R., Martinez, G. V., Gillies, R. J., Sherry, A. D. Responsive MRI agents for sensing metabolism in vivo. Acc. Chem. Res. 42, 948-957 (2009).
  10. Castelli, D. D., Gianolio, E., Crich, S. G., Terreno, E., Aime, S. Metal containing nanosized systems for MR-molecular imaging applications. Coord. Chem. Rev. 252, 2424-2443 (2008).
  11. Caravan, P., Ellison, J. J., McMurry, T. J., Lauffer, R. B. Gadolinium(III) chelates as MRI contrast agents: structure, dynamics, and applications. Chem. Rev. 99, 2293-2352 (1999).
  12. Lauffer, R. B. Paramagnetic metal complexes as water proton relaxation agents for NMR imaging: theory and design. Chem. Rev. 87, 901-927 (1987).
  13. Yoo, B., Pagel, An overview of responsive MRI contrast agents for molecular imaging. Front. Biosci. 13, 1733-1752 (2008).
  14. Pandya, S., Yu, J., Parker, D. Engineering emissive europium and terbium complexes for molecular imaging and sensing. Dalton Trans. 23, 2757-2766 (2006).
  15. Nwe, K., Xu, H., Regino, C. A. S., Bernardo, M., Ileva, L., Riffle, L., Wong, K. J., Brechbiel, M. W. A new approach in the preparation of dendrimer-based bifunctional diethylenetriaminepentaacetic acid MR contrast agent derivatives. Bioconjugate Chem. 20, 1412-1418 (2009).
  16. Nwe, K., Bernardo, M., Regino, C. A. S., Williams, M., Brechbiel, M. W. Comparison of MRI properties between derivatized DTPA and DOTA gadolinium-dendrimer conjugates. Bioorg. Med. Chem. 18, 5925-5931 (2010).
  17. Caravan, P., Das, B., Deng, Q., Dumas, S., Jacques, V., Koerner, S. K., Kolodziej, A., Looby, R. J., Sun, W. -C., Zhang, Z. A lysine walk to high relaxivity collagen-targeted MRI contrast agents. Chem. Commun. , 430-432 (2009).
  18. León-Rodríguez, L. M. D., Kovacs, Z. The synthesis and chelation chemistry of DOTA-peptide conjugates. Bioconjugate Chem. 19, 391-402 (2008).
  19. Boswell, C. A., Eck, P. K., Regino, C. A. S., Bernardo, M., Wong, K. J., Milenic, D. E., Choyke, P. L., Brechbiel, M. W. Synthesis, characterization, and biological evaluation of integrin αVβ3-targeted PAMAM dendrimers. Mol. Pharm. 5, 527-539 (2008).

Tags

Geneeskunde MRI contrastmiddel lanthanide gadolinium
Voorbereiding, Zuivering en karakterisering van lanthanide-complexen voor gebruik als contraststoffen voor Magnetic Resonance Imaging
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Averill, D. J., Garcia, J.,More

Averill, D. J., Garcia, J., Siriwardena-Mahanama, B. N., Vithanarachchi, S. M., Allen, M. J. Preparation, Purification, and Characterization of Lanthanide Complexes for Use as Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging. J. Vis. Exp. (53), e2844, doi:10.3791/2844 (2011).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter