Summary

تحضير وتنقية وتوصيف انثانيد المجمعات للاستخدام وكلاء والتباين للتصوير بالرنين المغناطيسي

Published: July 21, 2011
doi:

Summary

نبدي metalation ، والتنقية ، وتوصيف المجمعات اللانثينيدات. يمكن للمجمعات وصفها هنا لتكون الجزيئات مترافق لتمكين تتبع هذه الجزيئات باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي.

Abstract

ويشيع استخدام Polyaminopolycarboxylate المستندة يغاندس إلى أيونات انثانيد كلاب ، والمجمعات الناتجة مفيدة كعوامل النقيض من التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). العديد من يغاندس المتاحة تجاريا مفيدة خصوصا لأنها تحتوي على المجموعات الوظيفية التي تسمح لسرعة ونقاء عالية ، وذات العائد المرتفع لاقتران الجزيئات والجزيئات الحيوية عبر أمين التفاعل استرات المنشط والجماعات أو ثيوسيانات maleimides ثيول التفاعل. ويجب في حين تعتبر هذه metalation يغاندس المعرفة المشتركة في مجال الكيمياء bioconjugation ، والاختلافات الطفيفة في إجراءات metalation أن تؤخذ بعين الاعتبار عند اختيار المواد المعدنية انطلاق. وعلاوة على ذلك ، وخيارات متعددة لتنقية وجود توصيف واختيار الإجراء الأكثر فعالية يعتمد جزئيا على اختيار المواد الأولية. وغالبا ما تهمل هذه الاختلافات الطفيفة في البروتوكولات التي تم نشرها. هنا ، وهدفنا هو إظهار الطرق الشائعة لmetalation ، والتنقية ، وتوصيف انثانيد المجمعات التي يمكن استخدامها كعامل النقيض لتصوير بالرنين المغناطيسي (الشكل 1). ونحن نتوقع أن هذا المنشور سيمكن علماء الطب الحيوي لدمج ردود الفعل complexation انثانيد في ذخيرتهم من ردود الفعل شيوعا عن طريق تخفيف اختيار المواد الأولية وطرق تنقيتها.

Protocol

1. Metalation باستخدام أملاح LnCl 3 حل ليجند في الماء لإنتاج حل 30-265 ملم. وقد استخدم (4 – isothiocyanatobenzyl) – diethylenetriamine pentaacetic حمض (ف SCN – BN – DTPA) في هذا الفيديو عند تركيز من 73 مم — ليجند 2. ضبط الرقم الهي?…

Discussion

نظرا للعدد المتزايد من المنشورات التي تتضمن عوامل التباين القائم على انثانيد 14/04 ، فمن المهم أن يتم توخي الحذر في إعداد وتنقية ، وتميز المنتجات لضمان تحقيق نتائج استنساخه وقابلة للمقارنة. غالبا ما تعتبر هذه المجمعات تحديا لتنقية وتوصيف النسبية لجزيئات عضوية ، …

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

نحن نعترف بامتنان صناديق بدء التشغيل من جامعة واين ستيت (MJA) ، وهي منحة مقدمة من المؤسسة الأمريكية للأبحاث الشيخوخة (SMV) ، والطريق إلى الاستقلال الوظيفي جائزة الانتقالية (R00EB007129) من المعهد الوطني للتصوير الطبية الحيوية والهندسة الحيوية من المعاهد الوطنية الصحة (MJA).

Materials

Reagents and Equipment Company Catalogue number
EuCl3•6H2O Sigma-Aldrich 203254-5G
p-SCN-Bn-DTPA Macrocyclics B-305
ammonium hydroxide EMD 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, Inc. DLM-4-25
water purifier ELGA Purelab Ultra
high performance liquid chromatography and mass spectrometry Shimadzu LCMS-2010EV
relaxation time analyzer Bruker 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 Jobin Yvon Fluoromax-4
Molecular Weight Calculator version 6.46 by Matthew Monroe, downloaded October 17, 2009 http://ncrr.pnl.gov/software/ Molecular Weight Calculator

Referencias

  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).
check_url/es/2844?article_type=t

Play Video

Citar este artículo
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).

View Video