一种大环类双核非离子型磁共振对比剂的合成及弛豫性能(英文)

磁共振成像技术被广泛应用于诊断医学和软组织成像,而磁共振对比剂有助于提高成像对比度.报道了一种基于钆-DOTA-酰肼结构(DOTA=1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)的新型双核非离子型磁共振对比剂(Gd-DOTAH)2-SBDC的设计、合成及弛豫性能.在0.5 T磁场下,测得其纵向弛豫率为每分子10.6 L·mmol~(-1)·s~(-1)或5.3L·mmol~(-1)·Gd~(-1)·s~(-1),高于目前临床使用的单核大环对比剂钆-DOTA.体外磁共振成像研究显示该磁共振对比剂具有提高诊断灵敏度和准确度的特点.同时,该对比剂分子中含有能与髓鞘特异性结合的二苯乙烯结构,具有成为髓鞘靶向磁共振对比剂的应用潜力.另外,探讨了该对比剂的两条合成路线(A和B),总收率分别为70%和75%.综合考虑适用性,合成路线B更优.     

一类基于1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸-酰肼结构的新型含钆磁共振对比剂的设计、合成及性能表征（英文）

磁共振成像技术被广泛应用于诊断医学和软组织成像,而磁共振对比剂有助于提高成像对比度.报道了一类共十二种基于钆-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)-酰肼结构的新型磁共振对比剂的设计、合成及性能表征. 0.5 T磁场下测得的弛豫率结果显示,对比剂5d、5h和5l的纵向弛豫率优于临床使用对比剂Gd-DOTA,分别达到4.67、4.85和5.33L·mmol-1·s-1.进一步动物活体体内肝靶向磁共振成像研究显示,对比剂5d具有作为肝靶向磁共振对比剂的应用潜力.     

一锅法可控合成金属有机框架材料Mn-荧光素用于核磁共振/荧光成像（英文）

通过一锅法,首次将核磁共振成像试剂Mn~(2+)和荧光成像试剂荧光素(FSD)自组装于一个简单的金属有机框架材料(MnFSD)上。实验结果表明,Mn-FSD的粒径可被控制在微纳米水平内并进行生物成像。体外和体内实验结果证实,Mn-FSD可在细胞和裸鼠中显示强绿色荧光。同时,Mn-FSD表现出较高的弛豫值(r_1=4.95 L·mmol~(-1)·s~(-1))。     

一类肝靶向含钆大环磁共振对比剂的设计、制备与性能表征

肝靶向磁共振对比剂有助于肝细胞癌的早期诊断, 目前临床使用的线性对比剂存在导致病人肾源性系统性纤维化和钆离子沉积的风险. 本工作设计制备了一类含有乙氧芳基或甲氧苯基亲脂性基团、以DOTA-酰肼(DOTA: 1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetraacetic acid)为Gd³⁺离子螯合基团的大环类磁共振对比剂. 0.5 T磁场下测得其纵向弛豫率r₁值介于3.7~5.4 L•mmol^-1•s^-1, 优于临床使用对比剂Gd-DOTA, 弛豫率最高的为对比剂7h (Gd-DOTAH-EOPEI) (EOPEI: 1-(4-ethoxyphenyl)ethanimine), 略高于临床使用肝靶向对比剂Gd-EOB-DTPA (EOB: ethoxybenzyl; DTPA: diethylenetriaminepentaacetic acid), 比我们前期制得的肝靶向磁共振对比剂5d提高了约15%. 动物活体体内肝靶向磁共振成像研究显示, 所制备对比剂7b、7g和7h具有作为肝靶向磁共振对比剂的应用潜力. 结合弛豫率和活体体内成像数据, 筛选出了先导化合物7h.     

新型生物相容性大分子磁共振成像造影剂的性质研究

将天冬氨酸与亮氨酸反应,合成了天冬氨酸-亮氨酸共聚物(PL),通过乙二胺将钆-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(Gd-DOTA)连接到PL上,制备了大分子磁共振成像造影剂PL-A2-DOTA-Gd,通过核磁碳谱、凝胶色谱等方法对其结构进行了表征,利用细胞毒性实验、溶血性实验、体外弛豫效率测定以及体内动物磁共振成像等方法对其性能进行了评估。研究表明,PL-A2-DOTA-Gd的细胞毒性远低于临床应用的造影剂Gd-DOTA,且其弛豫效率(15.3 L/(mmol·s))是Gd-DOTA(5.8 L/(mmol·s))的2.6倍。大分子磁共振成像造影剂PL-A2-DOTA-Gd具有良好的血液相容性,对昆明小鼠的肝脏信号的增强效果约为Gd-DOTA的3.1倍,且能在较长时间内保持良好稳定的增强效果。     

基于光引发剂分解动力学调控聚合过程的研究

通过采取定期取样的办法,利用紫外分光光度仪测得不同时间下的同一时刻的丙烯酰胺的转化率和光引发剂2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮在混合物中的含量,可以发现丙烯酰胺的光聚合过程存在明显的3个阶段,根据同一时刻下丙烯酰胺的转化率对应的引发剂的含量,建立以光引发剂消耗量划分聚合过程的三阶段模型,将聚合过程分为聚合前期、聚合中期和聚合后期,通过光照强度、狭缝宽度和旋转速度研究了光引发剂的分解动力学,计算出不同条件下的引发剂的分解速率常数kd.结果表明,实验条件下光引发剂分解速率常数kd在4.00×10~(-4)s~(-1)内可调控,在聚合三阶段模型中存在最佳kd组合,即第一阶段kd为4.00×10~(-4)s~(-1),第二阶段kd为1.90×10~(-4)s~(-1),第三阶段kd为1.90×10~(-4)s~(-1),得到合成聚丙烯酰胺(PAM)的最佳自由基浓度是10.82×10~(-8)~12.56×10~(-8)mol·L~(-1)s~(-1),光引发剂的初始浓度[I]0应控制在100~110 mg/L.     

磁共振对比剂标记的聚合物传输siRNA抑制基因表达

二乙烯三胺(DETA)修饰生物可降解的聚乙二醇(PEG)-聚天冬氨酸(PAsp)两嵌段聚合物PEG-PAsp,并通过配体交换将PEG-PAsp(DETA)修饰到磁共振(MR)对比剂SPIO表面,阳离子嵌段PAsp(DETA)可负载核酸分子siRNA,从而获得兼具MR显像和核酸传输功能的生物可降解载体.细胞毒性研究证实该载体聚合物具有较好的生物安全性,可被肿瘤细胞高效吸收,且使转基因细胞株A549-Lue(恒定表达萤火虫荧光素酶)中荧光素酶的活性下调60％.MR成像也证实,SPIO经载体负载后,其横场弛豫率比游离的水溶性SPIO (WSPIO)提高了3倍以上,达到147 Fe (mmol/L)-1s-1,显著提高了磁共振的显像效果.     

含磺胺嘧啶基团的葡聚糖钆配合物的研究

将具有肿瘤靶向性的磺胺嘧啶(SD)、二乙三胺五乙酸(DTPA)与葡聚糖(dextran)大分子侧链羟基偶联,合成葡聚糖大分子配体(SD-Dextran-DTPA),再与金属钆离子Gd3+配合,从而制备肿瘤靶向性葡聚糖大分子钆配合物(SD-Dextran-DTPA-Gd).对所合成的配体及钆配合物进行FTIR、UV和1H-NMR等结构表征,测试了配体及钆配合物在水溶液中的粒径分布和zeta电位、钆配合物的体外弛豫率、细胞摄取与T1加权磁共振成像性能.与小分子钆-二乙三胺五乙酸(Gd-DTPA)相比,SD-Dextran-DTPA-Gd具有较高的弛豫率,对肺癌细胞系H460、乳腺癌细胞系MDA-MB-231和T40D均有较好的亲和性,可被肿瘤细胞较好地摄取,并能获得较好的肿瘤细胞磁共振成像.     

含钆对比剂的环境污染现状、毒性及分析方法

随着医疗技术的发展,药品和个人护理产品(PPCPs)因其在全世界范围内的大量使用,受到了越来越多的关注,含钆对比剂(GBCAs)可归属于这类化学品。许多造影剂在医疗诊断中被广泛使用以提高医学成像质量,大量的造影剂经生产、使用等过程释放至环境,成为新型环境污染物,对环境及生态造成影响,其中含钆对比剂便是其中一大类。GBCAs在体内几乎无代谢,而废水处理厂的传统工艺无法将其有效去除,造成该类物质进入水环境中,存在潜在环境风险。该文综述了目前含钆对比剂的分类、环境污染、生物毒性研究现状及分析检测方法,可为含钆对比剂的风险评价研究提供参考。     

肝靶向性聚天冬酰胺磁共振成像造影剂

用吡哆胺(PM)作为肝靶向基团,先与DTPA双N-羟基琥珀酰亚胺活性酯(SuO-DTPA-OSu)反应生成含一个吡哆胺的DTPA单N-羟基琥珀酰亚胺活性酯(SuO-DTPA-PM),再分别与α,β-聚(2-羟乙基)-L-天冬酰胺和α,β-聚(2-胺乙基)-L-天冬酰胺反应,合成了2类肝靶向性大分子配体,并制备了它们的Gd(Ⅲ)配合物.对所合成的大分子配体以及钆配合物进行了表征.测试了配合物的弛豫率.初步测试大分子载体PHEA和PAEA及其钆配合物的细胞毒性.研究了大分子配体在小白鼠体内分布和大分子钆配合物对大白鼠肝脏造影成像性能.结果表明,与临床广泛应用的小分子磁共振成像造影剂Gd-DTPA相比,以上2类大分子造影剂的弛豫率有明显的提高,并且具有较好的肝靶向性和肝脏成像对比度及清晰度.     

CdTe/Mn3 O4/SiO2荧光/磁共振双模成像纳米球的制备与表征

成功地制备了CdTe/Mn_3O_4/SiO_2核壳结构的荧光/磁共振成像双功能纳米球,并用透射电镜(TEM)、能谱分析(EDXA)、磁共振成像(MRI)、红外、荧光光谱等对其结构、磁共振成像和发光性能进行了表征。TEM照片显示所合成的纳米球具有明显的球形核壳结构。EDXA分析显示所制备的CdTe/Mn_3O_4/SiO_2纳米球表面只检测到Si和O元素,证明CdTe量子点和Mn_3O_4纳米立方体被成功地包被于二氧化硅纳米球之内。荧光发射光谱显示相对于CdTe量子点,CdTe/Mn_3O_4/SiO_2纳米球荧光发射光谱虽然发生了一定的蓝移,但是仍具有良好的荧光性能。MRI分析可知CdTe/Mn_3O_4/SiO_2纳米球的弛豫参数(r_1)为3.88 s~(-1)(mg·L~(-1))~(-1),说明所合成的CdTe/Mn_3O_4/SiO_2纳米球可用于T_1-加权磁共振成像。细胞毒性实验表明,当CdTe/Mn_3O_4/SiO_2溶液浓度达到300μg·mL~(-1)时,细胞活力仍可达到90%以上,表明此浓度对细胞的毒性作用较弱。     

钆(Ⅲ)仿叶绿素配合物的合成、表征以及作为光磁双模式诊疗探针的应用

模拟自然界对四吡咯染料的β位调节方式,结合卟吩内酯近红外吸收和三线态能级可调、且易于修饰的优点,设计并合成了Gd(Ⅲ)卟吩内半缩醛配合物,并通过水溶性铵基修饰,使之具有两亲性质。该类配合物能较好地敏化O_2,单线态氧量子产率约0.75,且可应用于光毒性治疗,即使在红光(600~700 nm)激发下,其对He La细胞的半数致死浓度(IC50)仍低至1.5μmol·L~(-1)。同时,Gd-4的纵向弛豫率(r1)为1.1 mmol·L~(-1)·s~(-1)(0.5 T,37℃),表明配合物具有磁共振成像造影能力。因此,这类化合物具有光、磁双功能诊疗的潜在应用价值。     

基于竞争配位的Ca2+特异性响应1H/19F磁共振成像分子探针

合成了一种含~(19)F的Mn~(2+)配合物3,12-二(2-氧代-2-((2,2,2-三氟乙基)氨基)乙基)-6,9-二氧杂-3,12-二氮杂十四烷酸锰(Ⅱ)(Mn(Ⅱ)-L,1),可实现对Ca~(2+)特异响应的~1H/~(19)F磁共振成像分析。~(19)F核在近距离的顺磁性Mn~(2+)影响下产生了顺磁弛豫增强作用,使~(19)F的横向弛豫时间T_2急剧缩短而磁共振信号锐减。当有Ca~(2+)存在时,与配体L的竞争配位使得~(19)F远离Mn~(2+)离子,从而~(19)F磁共振信号得到恢复。同时,由于Mn~(2+)离子从配合态变为游离态,水配位数增加使得其对~1H的纵向弛豫时间T_1弛豫性能增加,从而~1H磁共振成像信号也增强。相关实验的结果证实了该配合物是一种能对Ca~(2+)特异性响应的~1H/~(19)F磁共振成像探针。     

Gd3+与RGD共修饰量子点用于胰腺癌细胞的荧光及MR双模态成像

结合磁共振成像(MRI)和荧光成像技术,以钆离子(Gd3+)、量子点及精氨酸(R)-甘氨酸(G)-天冬氨酸(D)(RGD)多肽等为功能单元,采用纳米载体组装技术构建了MRI弛豫率/荧光效率高和靶向性强的Gd3+与RGD共修饰的量子点双模态纳米探针(QDs@Gd3+-RGD),并将其用于胰腺癌细胞的双模态成像.实验结果表明,QDs@Gd3+-RGD双模态纳米探针具有较高的弛豫率,且能对胰腺癌patu8988细胞进行荧光和T1-weighted MR成像.     

大鼠器官中MRI增强试剂弛豫度的测量

测量了钆螯合物的磁共振成像(MRI)对比度增强试剂钆双胺(omniscan)在大鼠不同组织,包括肝、脾、肾、心脏、肌肉和血液中的核磁共振(NMR)弛豫度,以及在不同的大分子介质环境,如小牛血清白蛋白(BSA)和甲基纤维素(MC)溶液中的弛豫度.实验数据表明:增强试剂钆双胺在小鼠的不同组织中的弛豫度互不相同,在大分子介质溶液中弛豫度随介质大分子浓度的增大而提高.     

2,4,5-三氯苯酚在复合修饰电极的电化学行为的研究

制备了多壁碳纳米管/纳米金复合修饰电极(MWCNT/Au NPs/GCE),研究了2,4,5-三氯苯酚(2,4,5-trichlorophenol,简称2,4,5-TCP)在此修饰电极上的电化学行为。结果表明2,4,5-三氯苯酚在MWCNT/Au NPs/GCE上于0.640V有一灵敏氧化峰,与裸电极相比峰电流显著提高。考查了支持电解液、修饰剂用量等测量条件的影响,发现在7.0×10~(-7)~6.0×10~(-6)mol·L~(-1),3.5×10~(-6)~3.5×10~(-4)mol·L~(-1)两个浓度区间内,2,4,5-TCP峰电流和浓度呈良好线性关系。在扫速0.05~0.2 V·s~(-1)时,氧化峰电流与扫速成线性关系,这说明2,4,5-TCP在修饰电极上的电化学氧化过程是受吸附控制的。采用计时电量法获得扩散系数(D)为3.08×10~(-6)cm~2·s~(-1);根据Frumkin等温式,计算出2,4,5-TCP的吸附系数β为1.3×10~3L·mol~(-1)。另外,我们推导出2,4,5-TCP在MWCNT/Au NPs/GCE修饰电极上的电极反应是一电子、一质子的完全不可逆过程。     

磁性固相萃取-火焰原子吸收光谱法测定工业废水中的Cu~(2+)

以Fe_3O_4/多壁碳纳米管/壳聚糖(Fe_3O_4/MWCNTs/CS)磁性纳米粒子为吸附剂填装于固相萃取柱中,用于分离工业废水中的Cu~(2+),采用火焰原子吸收光谱法测定Cu~(2+)。当吸附剂用量为30mg,样品溶液体积为40.0mL,样品溶液pH 7.0,流量为30μL·s~(-1)时,用0.5mol·L~(-1)HCl以10μL·s~(-1)的流量进行洗脱,Cu~(2+)的富集倍数达40。Cu~(2+)的线性范围为0.1~30.0μg·L~(-1),检出限(3s/k)为0.012μg·L~(-1)。方法应用于实际样品的分析,加标回收率在98.9%~102%之间,测定值的相对标准偏差(n=3)小于4%。     

金属掺杂TiO2纳米粒子电化学催化合成氨

通过溶胶-凝胶法制备了三种过渡金属掺杂的TiO_2纳米颗粒(TiO_2-M, M=Cu, Mn, Pd),XRD和XPS等结构表征结果表明掺杂的金属以-O-M-O-的不饱和配位形式存在于TiO_2纳米颗粒表面.在N_2饱和的0.01 mol·L~(-1) K_2SO_4溶液中,-0.55 V(vs. Ag/AgCl)阴极电位下分别测试了三种TiO_2-M颗粒的电催化合成氨性能,其中TiO_2-Pd催化合成氨速率(R_(NH_3))达到1.54×10~(-11) mol·s~(-1)·cm~(-2),但电流效率(FE)只有0.78%;而TiO_2-Cu的R_(NH_3)为9.77×10~(-12) mol·s~(-1)·cm~(-2),而FE达到15.33%.线性扫描伏安测试结果表明三种催化剂的析氢催化活性顺序为TiO_2-Pd TiO_2-Mn TiO_2-Cu,且阴极电位负移导致电催化合成氨FE下降,意味着电催化合成氨的电流效率与催化剂自身的析氢催化活性密切相关.     

几种含钆MRI对照试剂的弛豫度与pH值关系研究

洲量了儿种临床上常见的含钆磁共振成像对照试剂,包括马根维显(Magnevisl),普络显思(Prohance),欧乃影(Omniscan)和三氯化钆(GclCl3)的弛豫度随环境pH值变化的曲线,讨论了它们的变化规律、相互间的差别,支其作用机理。     

两亲性双核钆(Ⅲ)配合物的合成与肝选择MRI增强

通过二乙三胺五乙酸单环酸酐和乙二胺四乙酸单环酸酐分别与L-赖氨酸苄酯的双酰化反应,制得两种含有双胺羧螯合单元的配体.它们与GdCl₃·6H₂O反应得到相应的两亲性双核钆(Ⅲ)配合物.表征了配体和配合物的结构,测试了配合物的纵向弛豫效能(R1).进行了双DTPA酰(L-赖氨酸苄酯)钆(Gd₂-3_a)的急性毒性和与Gd-DTPA的动物T₁加权成像对比实验.结果表明,这两种新配合物的R1都高于Gd-DTPA.Gd₂-3_a无明显急性毒性,且比Gd-DTPA对肝区实质细胞有更长时间和更大程度的选择性增强.