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)技術具有高度的軟組織分辨能力，作為一種無輻射傷害的檢測手段，已成為臨床上最重要的醫(yī)學診斷技術之一，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)改變質子弛豫時間，增強對比度。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，通過特定的官能團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、劑領域中最主流的發(fā)展方向。
　　本文在課題小組已經制備的乙二胺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)及其對應的金屬螯合物L1-Gd和L2-Gd基礎上，通過熒光光譜測定評價了配體L1、L2與不同金屬螯合物L1-M、L2-M(M=Gd3+、Ca2+、Cu2+)的穩(wěn)定性，重點進行了細胞毒性、弛豫性能和抑菌活性的研究，探索螯合物結構與其性能之間的關系，為開發(fā)此類造影劑提供一定的理論依

3、據。具體研究內容如下:
　　(1)分別測試了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，結果表明:L1和L2的熒光發(fā)射主要來自于修飾官能團4-ASA，而且L1和L2的熒光發(fā)射強度遠大于4-ASA;通過熒光滴定法測試了L1、L2與金屬離子的相互作用，根據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，螯合常數的大小順序為: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L1-Gd和L2-Gd的穩(wěn)定性的影響，內

5、源性離子對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度最大。
　　(2)通過MTT細胞毒性測試初步評價了螯合物在體外的細胞毒性。通過與商用造影劑DTPA-Gd和游離金屬離子Gd3+進行對比研究，對于子宮頸癌細胞(Hela)來說，螯合物的IC50值(mmol·L-1)的大小順序為:IC50(DTPA-Gd)=0.4665＜ IC50(L2-Gd)=0.5856＜IC5

6、0(L1-Gd)=0.7900，而對于人骨肉瘤細胞(MG-63)來說，螯合物的IC50值(mmol·L-1)表現出類似的大小順序:IC50(DTPA-Gd)=0.3532＜IC50(L2-Gd)=0.4147＜IC50(L1-Gd)=0.4790。結果表明合成螯合物L1-Gd、L2-Gd的細胞毒性小于商用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）對比分析，表明螯合物的細胞毒性可能與其穩(wěn)定性具有一定的關系。
　　(3)通過反轉恢復法測試了螯合物的體外弛豫性能，根據縱向弛豫時間T1的倒數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L2-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％。進一步通過加權自旋-回波成像方式測試了L2-Gd的

8、體內弛豫成像，測試結果表明L2-Gd在小鼠體內成像清晰，但對器官的選擇性較差。
　　(4)通過濾紙片法和微量肉湯稀釋法探究了L1、L2、L1-Gd、L2-Gd對沙門氏菌(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。實驗結果表明:L1、L2、 L1-Gd、L2-Gd均具有一定的抑菌作用，金屬螯合物L1-Gd、L2-Gd的抑菌能力強于配體L