錯体化学に基づくマルチカラー磁気共鳴イメージング法の開発

基于复杂化学的多色磁共振成像方法的发展

基本信息

批准号：
21651095
负责人：
水上進
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21651095/
关键词：
MRI 金属錯体常磁性シフトマルチカラー

项目摘要

多くの希土類金属イオンは常磁性緩和促進(PRE)効果に加えて擬コンタクトシフト(PCS)効果を持つため、配位子や配位水のケミカルシフトがシフトすることが知られている。この現象を利用して、あらかじめ配位水シグナルにNMR飽和パルスを照射することにより、異なる種類の希土類金属錯体をNMRおよびMRIによって識別することが可能である。この手法を化学交換飽和移動(CEST)という。そこで、複数の希土類金属イオンおよび配位子化合物の組み合わせにっいて、配位水の常磁性シフトの値およびCEST効果を網羅的に検討した。配位水の交換速度の速い希土類金属錯体に関しては配位水のピーク観測が困難であった。そこでさらに、ナノサイズのリポソームおよび有機ポリマーからなるナノカプセルを合成し、その内部に希土類錯体を取り込ませることで、カプセルの内外の水分子の交換を希土類錯体への見かけの配位水交換として捉えられるかどうかについて検討した。その結果、水の1H NMRピークはわずかに肩を持つピークが得られた。この結果に基づき1H MRIにおけるマルチカラー化を目指して、前飽和パルス照射によりそれぞれの各希土類金属錯体に特異的なMRIシグナルが観察できるかについて検討しているが、1H NMRスペクトルにおいてCEST実験を行うのに十分なピークの分離が得られていないことから、マルチカラー化は達成していない。しかしながら、上記結果をもとにさらにピークの分離を大きくなるような構造デザインを行うことで、CEST原理を用いた機能性マルチカラープローブの開発が可能になると期待される。

除顺磁松弛促进（PRE）效应外，许多稀土金属离子除了伪造效应（PC）效应（PC）效应，并且已知可以改变配体和配位水的化学位移。使用这种现象，可以通过NMR和MRI来区分不同类型的稀土金属络合物，并通过NMR饱和脉冲事先照射配位水信号。该技术称为化学交换饱和转移（CEST）。因此，我们全面研究了配位水的顺磁性偏移值以及多种稀土金属离子和配体化合物组合的CEST效应。对于稀土金属配合物，具有快速的协调水汇率，很难观察到协调水的峰值。因此，我们进一步研究了胶囊内外的水分子是否可以通过合成由纳米化的脂质体和胶囊外部和外部有机聚合物组成的纳米胶囊来视为与稀土配合物的明显配位水交换。结果，水中的1H NMR峰略微肩膀。基于这些结果，我们正在研究是否可以通过预饱和脉冲照射观察到针对每个稀土金属复合物的MRI信号，但是尚未实现多色，因为在1H NMR谱中未获得足够的CEST实验峰分离。但是，可以预期，通过实施基于上述结果进一步增加峰分离的结构设计，就可以使用CEST原理来开发功能性多色探针。