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Methodenartikel

Herstellung, Reinigung und Charakterisierung von Lanthanoidkomplexe für die Verwendung als Kontrastmittel für die Magnetresonanz-Tomographie

14.7K Aufrufe

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DOI:

10.3791/2844

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21. Juli 2011

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir zeigen die Metallierung, Reinigung und Charakterisierung von Lanthanoid-Komplexen. Die hier beschriebenen Komplexe können konjugiert werden, um Makromoleküle, damit diese Rückverfolgung Moleküle mittels Magnetresonanztomographie.

Zusammenfassung

Polyaminopolycarboxylate-Liganden werden häufig verwendet, um Lanthanidionen Chelat, und die resultierenden Komplexe eignen sich als Kontrastmittel für die Kernspintomographie (MRI). Viele im Handel erhältliche Liganden sind besonders nützlich, da sie funktionelle Gruppen, die für schnelle, hochreine ermöglichen, und mit hoher Ausbeute Konjugation an Makromolekülen und Biomolekülen über aminreaktiven aktivierten Estern und Isothiocyanat-Gruppen oder Thiol-reaktive Maleinimide enthalten. Während Metallierung dieser Liganden wird als allgemein bekannt, im Bereich der Biokonjugation Chemie, subtile Unterschiede in Metallierung Verfahren müssen berücksichtigt werden bei der Auswahl Metall Ausgangsstoffe. Darüber hinaus mehrere Optionen für die Reinigung und Charakterisierung existieren, und die Auswahl der effektivsten Verfahren teilweise abhängig von der Auswahl der Ausgangsstoffe. Diese feinen Unterschiede sind oft in veröffentlichten Protokollen vernachlässigt. Hier ist es unser Ziel, gemeinsame Methoden für die Metallierung, Reinigung und Charakterisierung von Lanthanoid-Komplexe, die als Kontrastmittel für die MRT (Abb. 1) verwendet werden können demonstrieren. Wir erwarten, dass diese Publikation ermöglicht biomedizinische Wissenschaftler Lanthanoid Komplexierung Reaktionen in ihr Repertoire von häufig verwendeten Reaktionen integrieren durch Lockerung der Auswahl der Ausgangsstoffe und Reinigungsverfahren.

Protokoll

1. Metallierung mit LnCl 3 Salze

  1. Lösen des Liganden in Wasser zu einer Lösung von 30-265 mm. Die Liganden 2 - (4-isothiocyanatobenzyl)-Diethylentriaminpentaessigsäure (p-SCN-Bn-DTPA) wurde in diesem Video bei einer Konzentration von 73 mM verwendet.
  2. Den pH-Wert der Lösung von Ligand zwischen 5,5 und 7,0 durch Zugabe von 1 M NH 4 OH. In diesem Video wurden 0,2 ml der 1 M NH 4 OH-Lösung verwendet.
  3. Lösen Sie 1-2 Äquivalente der LnCl 3 in Wasser zu einer Lösung mit einer Konzentration von 5-1000 mm herzustellen. In diesem Video wurden EuCl 3 und GdCl 3 in Konzentrati....

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Diskussion

Angesichts der zunehmenden Zahl von Publikationen, die Lanthanoid-basierte Kontrastmittel 4-14 zählen, ist es wichtig, dass Pflege in der Vorbereitung, Reinigung und Charakterisierung von Produkten, um reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse zu gewährleisten, wird übernommen. Diese Komplexe werden oft als schwierig zu reinigen und zu charakterisieren gegenüber organischen Molekülen aufgrund ihrer paramagnetischen Natur und die Empfindlichkeit eines funktionellen Gruppen, die für Biokonjugation verwendet .......

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Offenlegungen

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Danksagungen

Wir danken Anschubfinanzierung von der Wayne State University (MJA), einen Zuschuss von der American Foundation for Aging Research (SMV) und ein Pathway to Independence Career Transition Award (R00EB007129) aus dem National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering der National Institutes of Health (MJA).

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Reagenzien und Geräte Firma Katalog-Nummer
EuCl 3 • 6 H 2 O Sigma-Aldrich 203254-5G
p-SCN-Bn-DTPA Makrocyclen B-305
Ammoniumhydroxid EMD AX1303-3
Spectra / Por Biotech Cellulose-Ester (CE) Dialysemembran - 500 D MWCO Fisher Scientific 68-671-24
Millipore IC Millex-LG Filter Units Fisher Scientific SLLG C13 NL
Xylenolorange Tetranatriumsalz Alfa Aesar 41379
Essigsäure Fluka 49199
D 2 O Cambridge Isotope Laboratories, Inc. DLM-4-25
Wasserreiniger ELGA Purelab Ultra-
Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie und Massenspektrometrie Shimadzu LCMS-2010EV
Relaxationszeit Analysator Bruker mq60 minispec
UV-VIS Spektralphotometer Fisher Scientific 20-624-00092
Gefriertrockner Fisher Scientific 10-030-133
pH-Meter Hanna Instruments HALLO 221
Spektrofluorometer HORIBA Jobin Yvon Fluoromax-4
Molecular Weight Calculator Version 6,46 von Matthew Monroe, 17. Oktober 2009 heruntergeladen http://ncrr.pnl.gov/software/ Molecular Weight Calculator

Referenzen

  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.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

MRT-KontrastmittelMetallierungsverfahrenReinigung durch DialyseRelaxivitätsmessungenKoordinationszahl des WassersNachweis freier MetalleCharakterisierung mittels MassenspektrometrieLumineszenzabklinganalyseRelaxationszeitanalyse