(2)H,(15)N-substituted nitroxides as sensitive probes for electron paramagnetic resonance imaging.
(2)H,(15)N-substituted nitroxides as sensitive probes for electron paramagnetic resonance imaging.
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DOI：
10.1021/jo1011619
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发表时间：
2010-10-01
影响因子：
3.6
通讯作者：
Kao, Joseph P. Y.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Burks, Scott R.;Bakhshai, Justin;Makowsky, Mallory A.;Muralidharan, Sukumaran;Tsai, Pei;Rosen, Gerald M.;Kao, Joseph P. Y.
氮氧化物电子顺磁共振成像(EPRI)是研究体内生理，包括氧在各种组织中的分布的一种新的成像方法。这种成像能力将允许在肿瘤中以及在缺氧或药物滥用后的不同大脑区域进行O2映射。我们最近证明了3-carboxy-2，2，5，5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxyl(2)的阴离子可以被包裹在脑组织中来定量体内的O2浓度。为了提高电子顺磁共振成像测量氧气的灵敏度，我们合成了3-carboxy-2，2，5，5-tetra(2H3)methyl-1-(3，4，4-2H3，1-15N)pyrrolidinyloxyl(7)。EPR光谱测量表明，这种全同位素取代的氮氧化物显著提高了信噪比，从而提高了EPR成像的灵敏度。新的同位素取代的氮氧化物对O2浓度的变化表现出更高的敏感度，这将使使用EPRI更准确地测量组织中的O2成为可能。
Electron paramagnetic resonance imaging (EPRI) using nitroxides is an emergent imaging method for studying in vivo physiology, including O2 distribution in various tissues. Such imaging capabilities would allow O2 mapping in tumors, and in different brain regions following hypoxia or drug abuse. We have recently demonstrated that the anion of 3-carboxy-2,2,5,5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxyl (2) can be entrapped in brain tissue to quantitate O2 concentration in vivo. To increase the sensitivity of O2 measurement by EPR imaging, we synthesized 3-carboxy-2,2,5,5-tetra(2H3)methyl-1-(3,4,4-2H3,1-15N)pyrrolidinyloxyl (7). EPR spectroscopic measurements demonstrate that this fully isotopically-substituted nitroxide markedly improves signal-to-noise ratio and, therefore, the sensitivity of EPR imaging. The new isotopically-substituted nitroxide shows increased sensitivity to changes in O2 concentration, which will enable more accurate O2 measurement in tissues using EPRI.
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