含氮杂环修饰Gd-DTPA型MRI造影剂的合成与性能研究

摘要

磁共振成像（MRI）是基于核磁共振原理，并增设线性梯度场对磁性核进行空间编码，从而得到观测核所处位置与其相应磁共振信号之间像图的技术，目前已发展成为临床医学上广泛使用的重要诊断手段。磁共振成像造影剂(MRI Contrast Agent)是这一技术的重要组成部分，它能改变成像核的某些参数，进而提高成像对比度。目前临床应用的造影剂具有弛豫效能较低，缺乏对器官的靶向性等缺点，它已不能满足日益发展的磁共振成像技术的要求。通过对造影剂配体结构进行修饰，可以提高造影剂成像效能甚至赋予其对器官的靶向性。本论文主要工作如下：
　　(1)简述了磁共振成像技术的工作原理；综述了磁共振成像造影剂的对比增强机理、分类和影响因素；阐述了几类重要MRI造影剂的研究进展；
　　(2)引入疏水性基团苯环、1,3,4-噁二唑和1,2,3-三唑对DTPA进行化学修饰，合成了四个小分子造影剂配体A、B、C、D及其钆配合物Gd-A、Gd-B、Gd-C、Gd-D；引入甘氨酸及其衍生物对DTPA进行化学修饰，合成了两个造影剂配体E、F及其钆配合物Gd-E、Gd-F；还引入疏水性基团苯环合成了三个多倍体造影剂配体G、H、I及其钆配合物Gd-G、Gd-H、Gd-I，即九种新的Gd-DTPA类造影剂目标分子；
　　(3)对这些新合成的配体及其 Gd配合物进行了化学结构表征，测试了九个配合物的纵向弛豫效能。选取其中弛豫效能较高的四种配合物 Gd-A和 Gd-I进行了动物活体急性毒性测试，还对配合物Gd-A和Gd-I进行动物活体MRI成像对比实验。结果表明：所合成的Gd配合物的弛豫效能都高于临床应用的Gd-DTPA。配合物Gd-A和Gd-I均无明显的急性毒性，Gd-A, Gd-I的动物活体成像实验表明造影剂Gd-A和Gd-I具有较强和较持久的增强作用，具有开发应用前景；
　　(4)我们还对配合物 Gd-F进行了金属敏感方面的测试，测试结果表明它对金属离子Mg2+、Fe3+、Cu2+有较强的金属敏感性。

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1. 绪 论

1.1 磁共振成像简介

1.2 磁共振成像造影剂概述

1.3 磁共振成像造影剂的研究进展

1.4 本工作的选题思想及研究内容

2. 实验部分

2.1 实验仪器及主要试剂

2.2 单苯环类MRI造影剂的合成

2.3 甘氨酸类MRI造影剂的合成

2.4 多倍体MRI造影剂的合成

2.5 MRI造影剂弛豫效能的测定

2.6 MRI造影剂对动物急性毒性的测定

2.7 造影剂对动物活体磁共振成像实验

3． 结果与讨论

3.1 小分子MRI造影剂的合成

3.2 甘氨酸类MRI造影剂的合成

3.3 多倍体MRI造影剂的合成

3.4 造影剂弛豫效能的结果与讨论

3.5造影剂的动物急性毒性

3.6 MRI造影剂的核磁共振成像结果与讨论

4. 总结

致谢

参考文献

附图