EDTA、DTPA氨基水楊酸金屬螯合物作為MRI造影劑的性能研究.pdf

1、核磁共振成像(MRI)技術(shù)具有高度的軟組織分辨能力，作為一種無(wú)輻射傷害的檢測(cè)手段，已成為臨床上最重要的醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)之一，在腫瘤診斷和定位中發(fā)揮著重要作用。由于MRI診斷靈敏度仍然偏低，因此需要加入造影劑(Contrastagent，CA)改變質(zhì)子弛豫時(shí)間，增強(qiáng)對(duì)比度。目前臨床使用的MRI小分子造影劑存在滲透壓偏高、弛豫效率低和特異性不好等問題，通過(guò)特定的官能團(tuán)修飾從而研制具有高弛豫效率、低毒性和具有靶向特異性的造影劑，是小分子順磁性造影

2、劑領(lǐng)域中最主流的發(fā)展方向。
　　本文在課題小組已經(jīng)制備的乙二胺N，N-二（4-氨基水楊酸）二乙酸(L1)和二乙三胺N，N-二(4-氨基水楊酸)三乙酸(L2)及其對(duì)應(yīng)的金屬螯合物L(fēng)1-Gd和L2-Gd基礎(chǔ)上，通過(guò)熒光光譜測(cè)定評(píng)價(jià)了配體L1、L2與不同金屬螯合物L(fēng)1-M、L2-M(M=Gd3+、Ca2+、Cu2+)的穩(wěn)定性，重點(diǎn)進(jìn)行了細(xì)胞毒性、弛豫性能和抑菌活性的研究，探索螯合物結(jié)構(gòu)與其性能之間的關(guān)系，為開發(fā)此類造影劑提供一定的理論依

3、據(jù)。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)分別測(cè)試了4-氨基水楊酸(4-ASA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺N，N-二(4-氨基水楊酸)-二乙酸(L1)，二乙三胺N,N-二(4-氨基水楊酸)-三乙酸(L2)的熒光光譜，結(jié)果表明:L1和L2的熒光發(fā)射主要來(lái)自于修飾官能團(tuán)4-ASA，而且L1和L2的熒光發(fā)射強(qiáng)度遠(yuǎn)大于4-ASA;通過(guò)熒光滴定法測(cè)試了L1、L2與金屬離子的相互作用，根據(jù)Benesi-Hildeb

4、rand方程和Job工作曲線確定L1、L2與Gd3+、Ca2+、Cu2+的螯合比均為1∶1，螯合常數(shù)的大小順序?yàn)?KL-CuⅡ(KL1-CuⅡ=1.267×105, KL2-CuⅡ=4.484×104)＞KL-GdⅢ(K1-GdⅢ=4.339×104,KL2-GdⅢ=2.819×104)＞KL-CaⅡ(KL1-CaⅡ=7.219×103，KL2-CaⅡ=7.619×103)。另外還研究了其他因素對(duì)L1-Gd和L2-Gd的穩(wěn)定性的影響，內(nèi)

5、源性離子對(duì)L1-Gd和L2-Gd螯合物的穩(wěn)定性影響不大;選用pH=7.4的Tris-HCl緩沖溶液，配體和螯合物熒光強(qiáng)度最大。
　　(2)通過(guò)MTT細(xì)胞毒性測(cè)試初步評(píng)價(jià)了螯合物在體外的細(xì)胞毒性。通過(guò)與商用造影劑DTPA-Gd和游離金屬離子Gd3+進(jìn)行對(duì)比研究，對(duì)于子宮頸癌細(xì)胞(Hela)來(lái)說(shuō)，螯合物的IC50值(mmol·L-1)的大小順序?yàn)?IC50(DTPA-Gd)=0.4665＜ IC50(L2-Gd)=0.5856＜IC5

6、0(L1-Gd)=0.7900，而對(duì)于人骨肉瘤細(xì)胞(MG-63)來(lái)說(shuō)，螯合物的IC50值(mmol·L-1)表現(xiàn)出類似的大小順序:IC50(DTPA-Gd)=0.3532＜IC50(L2-Gd)=0.4147＜IC50(L1-Gd)=0.4790。結(jié)果表明合成螯合物L(fēng)1-Gd、L2-Gd的細(xì)胞毒性小于商用DTPA-Gd，其中L2-Gd的毒性大于L1-Gd，與第二章中螯合物的穩(wěn)定性（KL1-GdⅢ=4.339×104＞KL2-GdⅢ=2.

7、819×104）對(duì)比分析，表明螯合物的細(xì)胞毒性可能與其穩(wěn)定性具有一定的關(guān)系。
　　(3)通過(guò)反轉(zhuǎn)恢復(fù)法測(cè)試了螯合物的體外弛豫性能，根據(jù)縱向弛豫時(shí)間T1的倒數(shù)與螯合物濃度的線性擬合曲線和擬合方程，得到商用造影劑DTPA-Gd的弛豫效率R1為4.371mmol-1·L·S-1，而螯合物L(fēng)2-Gd的弛豫效率R1為7.139mmol-1·L·S-1，弛豫效率比DTPA-Gd提高了163％。進(jìn)一步通過(guò)加權(quán)自旋-回波成像方式測(cè)試了L2-Gd的

8、體內(nèi)弛豫成像，測(cè)試結(jié)果表明L2-Gd在小鼠體內(nèi)成像清晰，但對(duì)器官的選擇性較差。
　　(4)通過(guò)濾紙片法和微量肉湯稀釋法探究了L1、L2、L1-Gd、L2-Gd對(duì)沙門氏菌(Salmonella)，大腸桿菌(E.Coli)，金黃色葡萄球菌(S.Aureus)和李斯特菌(L.Monocytogenes)的抑菌活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:L1、L2、 L1-Gd、L2-Gd均具有一定的抑菌作用，金屬螯合物L(fēng)1-Gd、L2-Gd的抑菌能力強(qiáng)于配體L