Этот протокол описывает получение и характеристика дендритного магнитно-резонансная томография (МРТ) контрастного агента, который несет Cyclen на основе макроциклических хелатов координирующие парамагнитные ионы гадолиния. В серии экспериментов МРТ в пробирке, этот агент произвел усиленный сигнал МРТ по сравнению с коммерчески доступным мономерного аналога.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Парамагнитные комплексы гадолиния (III) с ациклическими или макроциклических хелатов являются наиболее часто используемые контрастные вещества (КАС) для магнитно-резонансной томографии (МРТ). Их цель состоит в том, чтобы повысить скорость релаксации протонов воды в тканях, тем самым увеличивая MR контраст изображения и специфичность измерений МРТ. В настоящее время клинически апробирована контрастные агенты низкой молекулярной массой молекулы, которые быстро выводятся из организма. Использование дендримеров в качестве носителей парамагнитных энтеросорбенты могут играть важную роль в будущем развитии более эффективных MRI контрастных агентов. В частности, увеличение локальной концентрации парамагнитных результатов видов в более высокой контрастности сигнала. Кроме того, этот центр сертификации обеспечивает более длительное время удерживания ткани вследствие его высокой молекулярной массой и размером. Здесь мы демонстрируем удобную процедуру получения высокомолекулярных MRI контрастных агентов на основе поли (амидоамин) (ПАМАМ) дендримеров с monomacroциклические энтеросорбенты DOTA типа (DOTA - 1,4,7,10-тетраазациклодекана-1,4,7,10-тетраацетат). Устройство хелатирующий было приложено путем использования реакционной способности изотиоцианат (NCS) группы, к поверхности аминогруппами ПАМАМ-дендримера, с образованием тиомочевины мостов. Дендритные продукты очищают и анализируют с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса, масс-спектрометрии и элементного анализа. И, наконец, высокое разрешение MR печатали изображения и сравнивали сигнал контрасты, полученные из подготовленного дендритный и коммерчески доступных мономерных агентов.
Введение
Магнитно-резонансная томография (МРТ) является мощным и неионизирующих метод визуализации широко используется в медико-биологических исследований и клинической диагностики благодаря своей неинвазивной природы и превосходной внутренней контраста мягких тканей. Наиболее часто используемые методы МРТ используют сигнал, полученный от протонов воды, обеспечивая изображения высокого разрешения и подробную информацию в тканях, основанных на различиях в плотности воды сигналов. Интенсивность сигнала и специфичность экспериментов МРТ может быть дополнительно улучшена с использованием контрастных агентов (КАН). Они являются парамагнитные или суперпарамагнитныо виды , которые в....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Получение DCA
- Синтез мономерного звена 4 6.
- Синтез 4- (4-нитрофенил) -2- (4,7,10-три- трет-бутоксикарбонилметил 1,4,7,10-tetraazacyclododec-1-ил) бутановой кислоты трет - бутилового эфира (2).
- Растворите (4,7-бис - трет-бутоксикарбонилметил 1,4,7,10-тетрааза-cyclododec-1-ил) уксусной кислоты трет - бутилового эфира 1 (1,00 г, 1,94 ммоль) в N, N - диметилформамиде ( ДМФ, 5 мл), добавляют карбонат калия (0,67 г, 4,86 ммоль, 2,5 экв.) и перемешивали смесь при комнатной температуре в течение 45 мин.
При....
- Растворите (4,7-бис - трет-бутоксикарбонилметил 1,4,7,10-тетрааза-cyclododec-1-ил) уксусной кислоты трет - бутилового эфира 1 (1,00 г, 1,94 ммоль) в N, N - диметилформамиде ( ДМФ, 5 мл), добавляют карбонат калия (0,67 г, 4,86 ммоль, 2,5 экв.) и перемешивали смесь при комнатной температуре в течение 45 мин.
- Синтез 4- (4-нитрофенил) -2- (4,7,10-три- трет-бутоксикарбонилметил 1,4,7,10-tetraazacyclododec-1-ил) бутановой кислоты трет - бутилового эфира (2).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Получение DCA состояла из двух этапов: 1) синтез мономерный DOTA типа хелатор (рисунок 1) и 2) сочетания комплексообразователя с G4 ПАМАМ - дендримера и последующей подготовки дендритного Gd (III) комплекса (Рисунок 2) , На первом этапе был подготовлен Циклен на основе DOTA типа хелатор, содержащий четыре карбоновых кислот и ортогональная группа пригодна для дальнейших синтетических модификаций. Подготовка началась с 1 (.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Подготовка дендритного МРТ контрастного агента требует соответствующего выбора мономерной единицы (т.е. хелатор для Gd (III)). Они снижают токсичность этого парамагнитного иона и, на сегодняшний день широкий спектр ациклических и макроциклических энтеросорбенты Этой цели служат 1-3. Среди них, макроциклические комплексоны DOTA типа обладают самой высокой термодинамической стабильностью и кинетической инертностью и, следовательно, являются наиболее предпочтительным выбором для приготовления инертны MR.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторам нечего раскрывать.
Благодарности
Выражаем благодарность за финансовую поддержку Общества Макса Планка, Министерства национального образования Турции (стипендия доктора философии для С. Г.) и Немецкой академической службы обмена (DAAD, стипендия доктора философии для Т. С.).
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Cyclen | CheMatech | C002 | |
| tert-бутилбромоацетат | Альфа Аесар | A14917 | |
| N,N-диметилформамид | Fluka | 40248 | |
| Карбонат калия | Sigma-Aldrich | 209619 | |
| 4-(4-Nitrophenyl)бутриевая кислота | Aldrich | 335339 | |
| Thionylхлорид | Acros Organics | 382662500 | Примечание: Коррозионное вещество; токсичен при вдыхании |
| Бром | Acros Organics | 402841000 | Примечание: вызывает сильные ожоги кожи, смертельный исход при вдыхании. |
| Диэтиловый эфир | любого источника | ||
| сульфат натрия | Acros Organics | 196640010 | |
| хлороформ; | VWR Chemicals | 22711.29 | |
| tert-Бутил 2,2,2-трихлорацетимидат | Олдрич | 364789 | Примечание: легковоспламеняющееся вещество; раздражает кожу и глаза |
| трифторид бора эфират | Acros Organics | 174560250 | 48% BF<суб>3. Примечание: Легковоспламеняющееся вещество; вызывает ожоги кожи, приводит к летальному исходу при вдыхании |
| бикарбонат натрия | Acros Organics | 424270010 | |
| этилацетат | любой источник | Для колоночной хроматографии | |
| < em>n-Hexane | любой источник | Для колоночной хроматографии | |
| Лампочка в колбу (Kugelrohr) дистилляционный аппарат | Bü chi | Тип модели: Стеклянная печь B-585 | |
| Силикагель | Carl Roth GmbH | P090.2 | |
| Метанол | любой источник | Для колоночной хроматографии | |
| Дихлорметан | любой источник | Для колоночной хроматографии | |
| Этанол | VWR Chemicals | 20821.296 | |
| Аммиак | Acros Organics | 428381000 | 7 N Раствор в метаноле |
| Палладий | Aldrich | 643181 | 15% влажный |
| аппарат для гидрогенизации PARR | PARR Instrument Company | ||
| Celite 503 | Aldrich | 22151 | |
| Спеченное стекло воронка | любого источника | ||
| Тиофосген | Олдрич | 115150 | Примечание: раздражает кожу; токсичен при вдыхании |
| Триэтиламин | Альфа Аэсар А12646 | ||
| Дихлорметан | Acros Organics | 348460010 | Экстра Сухие |
| Магнитная мешалка | любого источника | ||
| PAMAM G4 Дендример | Andrews ChemService | AuCS - 297 | 10% масс. раствор в MeOH |
| Lipophylic Sephadex LH-20 | Sigma | LH20100 | |
| Тонкослойные хроматографические пластины | Merck Millipore | 1.05554.0001 | |
| Муравьиная кислота | VWR Chemicals | 20318.297 | |
| Лофилизатор | любой источник | ||
| Гадоллиний(III) хлорид гексагидрат | Aldrich | G7532 | |
| Гидроксид натрия | Acros Organics | 134070010 | |
| pH-метр | любой источник | ||
| Этилендиаминтетрауксусная кислота динатриевая соль дигидрат | Aldrich | E5134 | |
| Масс-спектрометр (ESI) | Agilent | Ion Ловушка SL 1100 | |
| Ацетатный буфер | любого источника | pH 5,8 | |
| Ксиленол оранжевый | Aldrich | 52097 | 20 μ M в ацетатном буфере |
| Hydrophylic Sephadex G-15 | GE Healthcare | 17-0020-01 | |
| Amicon Ultra-15 Центробежный фильтрующий блок | Merck Millipore | UFC900324 | мембрана Ultracel-3 (MWCO 3000) |
| Центрифуга | любого источника | ||
| ЯМР-спектрометр | Bruker | Avance III 300 МГц | |
| Topspin | Bruker | Version 2.1 | |
| Прибор для анализа горения | EuroVector SpA | EuroEA 3000 Элементный анализатор | |
| MALDI-ToF MS прибор | Прикладные биосистемы | Voyager-STR | |
| Deuteriumoxid | Carl Roth GmbH | 6672.3 | |
| tert-бутиловый спирт | Carl Roth GmbH | AE16.1 | |
| Вихревой смеситель | любой источник | ||
| ЯМР трубки Norell | Deutero GmbH | 507-HP-7 | |
| ЯМР коаксиальная трубка | Deutero GmbH | coaxialb-5-7 | |
| DLS instrument | Malvern | Zetasizer Nano ZS | |
| 0.20 μ m Фильтр из ПТФЭ | Carl Roth GmbH | KC94.1 | |
| HEPES | Fisher BioReagents | BP310 | |
| Пластиковые пробирки | любого источника | ||
| Dotarem | Guerbet | NDC 67684-2000-1 | |
| МРТ сканер | Bruker | BioSpec 70/30 USR магнит (7 Тл). Примечание: потенциальная опасность, связанная с сильными магнитными полями | |
| ВЧ катушки | Bruker | Dual frequency volume coil (RF RES 300 1H/19F 075/040 LIN/LIN TR) | |
| Paravision (программное обеспечение) | Bruker | Version 5.1 |
Ссылки
- Merbach, A. E., Helm, L., Tóth, É The chemistry of contrast agents in medical magnetic resonance imaging. 2nd ed. , Wiley. (2013).
- Geraldes, C. F. G. C., Laurent, S. Classification and basic properties of contrast agents for magnetic resonance imaging. Contra....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
