, טיהור הכנה, אפיון של מכלולים Lanthanide לשימוש בתור סוכנים בניגוד עבור דימות תהודה מגנטית
Summary
אנו מדגימים את metalation, טיהור, ואפיון של מתחמי lanthanide. מתחמי המתואר כאן יכול להיות מצומדת כדי מקרומולקולות כדי לאפשר מעקב של המולקולות הללו באמצעות דימות בתהודה מגנטית.
Abstract
Polyaminopolycarboxylate מבוססי ligands משמשות Chelate יונים lanthanide, ואת התסביכים הנובעים שימושיים כמו סוכנים בניגוד עבור דימות תהודה מגנטית (MRI). Ligands זמינים מסחרית רבים שימושיים במיוחד משום שהם מכילים קבוצות פונקציונליות המאפשרים מהיר טוהר גבוהה, גבוהה מניב הצמידה אל מקרומולקולות ביומולקולות באמצעות אמין-reactive אסטרים מופעל וקבוצות isothiocyanate או תיאול-reactive maleimides. בעוד metalation של ligands אלה נחשב וידוע בתחום הכימיה bioconjugation, הבדלים דקים נהלים metalation חייב להילקח בחשבון בעת בחירת חומרי מתכת ההתחלה. יתר על כן, מספר רב של אפשרויות עבור טיהור קיים אפיון, ואת הבחירה של ההליך היעיל ביותר חלקית תלוי בבחירה של חומרי המוצא. הבדלים אלה הם עדין מוזנח לעתים קרובות בפרוטוקולים שפורסמו. הנה, המטרה שלנו היא להוכיח השיטות הנפוצות עבור metalation, טיהור, ואפיון של מתחמי lanthanide שיכולים לשמש כסוכני בניגוד עבור MRI (איור 1). אנו צופים כי פרסום זה יאפשר למדענים ביו לשלב התגובות complexation lanthanide לתוך רפרטואר התגובות שלהם בשימוש נפוץ על ידי הקלת הבחירה של חומרי המוצא ושיטות טיהור.
Protocol
Discussion
בהתחשב במספר הולך וגדל של פרסומים הכוללים lanthanide מבוססי סוכנים בניגוד 4-14, חשוב כי הטיפול נלקח בהכנת, טיהור, ואפיון מוצרים כדי להבטיח תוצאות לשעתקו דומה. קומפלקסים אלה נחשבים לעתים קרובות מאתגרת לטהר ולאפיין יחסית מולקולות אורגניות בשל אופי פאראמגנטיים שלהם את ?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
בהכרת תודה אנו מודים קרנות ההפעלה של וויין סטייט (MJA), מענק מהקרן האמריקנית לחקר ההזדקנות (SMV), וכן נתיב בפרס קריירה מעבר העצמאות (R00EB007129) מן המכון הלאומי של הדמיה ביו Bioengineering של המכון הלאומי לבריאות (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
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Uppal, R., Caravan, P. Targeted probes for cardiovascular MR imaging. Future Med. Chem. 2, 451-470 (2010).
- Major, J. L., Meade, T. J. Bioresponsive, cell-penetrating, and multimeric MR contrast agents. Acc. Chem. Res. 42, 893-903 (2009).
- Datta, A., Raymond, K. N. Gd-hydroxypyridinone (HOPO)-based high-relaxivity magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents. Acc. Chem. Res. 42, 938-947 (2009).
- 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).
- 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).
- 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).
- Lauffer, R. B. Paramagnetic metal complexes as water proton relaxation agents for NMR imaging: theory and design. Chem. Rev. 87, 901-927 (1987).
- Yoo, B., Pagel, An overview of responsive MRI contrast agents for molecular imaging. Front. Biosci. 13, 1733-1752 (2008).
- Pandya, S., Yu, J., Parker, D. Engineering emissive europium and terbium complexes for molecular imaging and sensing. Dalton Trans. 23, 2757-2766 (2006).
- 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).
- 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).
- 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).
- León-Rodríguez, L. M. D., Kovacs, Z. The synthesis and chelation chemistry of DOTA-peptide conjugates. Bioconjugate Chem. 19, 391-402 (2008).
- 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).
