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方法論記事

磁気共鳴イメージングのための準備、精製、および造影剤として使用するための希土類錯体のキャラクタリゼーション

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DOI:

10.3791/2844

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2011年7月21日

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

我々は、メタル化、精製、及びランタニド錯体の特性を示しています。ここで説明する複合体は、磁気共鳴イメージング法を用いて、これらの分子のトラッキングを有効に高分子に結合させることができる。

要約

Polyaminopolycarboxylateベースのリガンドは、一般的にランタニドイオンをキレートするために使用され、結果として得られる複合体は、磁気共鳴画像(MRI)用造影剤として有用である。多くの市販のリガンドは、アミン反応性の活性エステルとイソチオシアネート基又はチオール反応性マレイミドを介して高分子と生体分子への彼らは、高速、高純度を可能にする官能基を含んでいるために特に有用であり、かつ高収率共役。これらのリガンドのメタル化は、コンジュゲーション化学、メタル化の手順の微妙な違いの分野における一般的な知識と考えている間に金属の出発物質を選択する際に考慮する必要があります。さらに、精製および特性評価のための複数のオプションが存在し、最も効果的な手順の選択は、部分的に出発原料の選択に依存します。これらの微妙な違いは、多くの場合、パブリッシュしたプロトコルでは無視されています。ここで、私たちの目標は、メタル化、精製、およびMRI(図1)のための造影剤として使用することができるランタニド錯体の特性評価のための一般的な方法を示すことです。我々は、この出版物は、生物医学科学者は、出発原料と精製方法の選択を緩和し、一般的に使用される反応の彼らのレパートリーにランタニド錯体形成反応を組み込むことが可能になることを期待しています。

プロトコル

1。 LnCl 3塩を使用してメタル化

  1. 30から265 mMの溶液を生成する水の配位子を溶かす。配位子2 - (4 - isothiocyanatobenzyl) -ジエチレントリアミン五酢酸(P - SCN - BN - DTPA)は73 mMの濃度で、このビデオで使用されていました。
  2. 1 M NH 4 OHを添加することにより5.5と7.0の間に配位子の溶液のpHを調整します。このビデオでは、1 M NH 4 OH液0.2 mLを使用した。
  3. 5000〜1000 mMの濃度の溶液を生成するために水でLnCl 3の1〜2当量を溶解する。このビデオでは、EuCl 3、GdCl 3は 111 mMの濃度で使用された。金属の過剰は、多くの場合、完了するまでメタル化を促進し、その結果、精製を簡素化するために使用されます。
  4. 攪拌しながら、配位子の解決にLnCl 3の溶液を加える。
  5. LnCl 3を添加した後、0.2 M NH 4 OHを添加することにより5.5と7.0の間に得 ​​られた反応混合物のpHを調整する。 0.2 M NH 4 OH溶液0.5 mLの合計は、このビデオで使用されていました。あなたのリガンドは、酸に敏感な官能....

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ディスカッション

ランタニド系造影剤4-14を含んで出版物の増加を考えると、それはケアが、準備、精製、および再現性と比較可能な結果を確保するために製品の特性で撮影されていることが重要です。これらの複合体は、しばしば精製し、その常磁性の性質とバイオコンジュゲーションのために使用される可能性のある官能基の感受性に起因する有機分子の相対的な特徴づけるために挑戦と考えられている。我々は、ランタニド錯体の合成、精製、および特性評価のための一般的な方法を記載している。しかし、これらの方法のいずれかを選択するときに、それは研究されている特定のシステムを考慮することが重要です。

錯体形成反応において、市販されている金属塩の様々な使用することができ、塩の選択は、研究の目的に依存します。例えば、塩化(またはトリフレートまたは硝酸塩)塩を使用する利点は、比較的温和な条件は温度に対して必要であるということです。しかし、これらの方法は、pHの注意深い監視を必要とし、副産物として塩を生成する。研究されているシステムは、pHの変化に特に敏感である場合、pH値の注意深い監視と制御を実行する必要があります。また.......

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開示事項

利害の衝突は宣言されません。

謝辞

我々は感謝してウェイン州立大学(MJA)、研究(SMV)のエージングのためのアメリカ財団、国立研究所の生体イメージングとバイオの国立研究所から独立キャリアトランジション賞(R00EB007129)への経路からの助成金からのスタートアップ資金を認めるの健康(MJA)。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
試薬および器具会社カタログ番号
EuCl 3•6H 2 O シグマアルドリッチ 203254 - 5G
P - SCN - BN - DTPA Macrocyclics B - 305
アンモニウム水酸化 EMD AX1303 - 3
スペクトラ/ポアバイオテックセルロースエステル(CE)透析膜 - 500 D分画分子量フィッシャーサイエンティフィック 68-671-24
ミリポアICマイレクス- LGフィルターユニットフィッシャーサイエンティフィック SLLG C13 NL
キシレノールオレンジ四ナトリウム塩アルファAesar 41379
酢酸フルカ 49199
D 2 O ケンブリッジアイソトープラボラトリーズ、(株) DLM - 4 - 25
浄水器エルガ Purelabウルトラ
高速液体クロマトグラフィーと質量分析島津 LCMS - 2010EV
緩和時間のアナライザブルカー mq60ミニスペック
紫外可視分光光度計フィッシャーサイエンティフィック 20-624-00092
凍結乾燥機フィッシャーサイエンティフィック 10-030-133
pHメータハンナインスツルメンツ HI 221
蛍光光度計ホリバジョバンイボン Fluoromax - 4
マシューモンローによる分子量の計算のバージョン6.46は、2009年10月17日ダウンロード http://ncrr.pnl.gov/software/ 分子量の計算

参考文献

  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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再版と許可

タグ

MRI造影剤金属導入手順透析精製緩和能測定水配位数遊離金属検出質量分析による特性解析発光減衰解析緩和時間解析