Tổng hợp, độ gắn kết và khả năng phóng thích của các tác nhân tương phản MRI nhắm mục tiêu cụ thể

Journal of inclusion phenomena - Tập 59 - Trang 323-329 - 2007
Isaac Zigelboim1, Daniel Offen2, Eldad Melamed2, Hana Panet2, Moshe Rehavi3, Yoram Cohen1
1School of Chemistry, The Sackler Faculty of Exact Sciences, Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel
2Department of Neurology, Sackler School of Medicine, Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel
3Department of Physiology and Pharmacology, Sackler School of Medicine, Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel

Tóm tắt

Mặc dù hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) là một trong những phương thức hình ảnh quan trọng nhất của hệ thần kinh trung ương (CNS), một trong những hạn chế chính của MRI là tính đặc hiệu hạn chế. Điều này có thể được giảm bớt một phần bằng các tác nhân tương phản nhắm mục tiêu cụ thể. Trong bài báo này, chúng tôi mô tả một quy trình tổng hợp đơn giản với hiệu suất cao cho hai tác nhân tương phản MRI nhắm mục tiêu spiperone dựa trên gadolinium, 1a và 1b. Độ nghỉ R1 của 1a và 1b được đánh giá lần lượt là 5.94 và 8.31 mM−1 s−1 ở 9.4T, trong khi độ nghỉ R2 ở cùng một trường từ được tìm thấy lần lượt là 18.05 và 22.60 mM−1 s−1. Thêm vào đó, và rất quan trọng, hợp chất 1a, là một tác nhân tương phản MRI nhắm mục tiêu spiperone dựa trên gadolinium, được phát hiện là bảo tồn một phần độ gắn kết của spiperone đối với thụ thể dopamine D2. Do đó, các hợp chất 1a và 1b đại diện cho các tác nhân tiềm năng cho việc chụp ảnh thụ thể dopamine in vitro bằng MRI trong các mô hình thực nghiệm.

Từ khóa

#MRI #tác nhân tương phản #gadolinium #spiperone #thụ thể dopamine D2

Tài liệu tham khảo

Stark, D.D., Bradley, W.G., Jr. (Eds.): Magnetic Resonance Imaging. Vol. 1–3, (3rd edn.), Mosby, Saint-Louis, USA (1991) (a) Lauffer, R.B.: Paramagnetic metal complexes as water proton relaxation agents for NMR imaging: theory and design. Chem. Rev. 87, 901–927 (1987). (b) Caravan, P., Ellison, J.J., McMurry, T.J., Lauffer, R.B.: Gadolinium(III) chelates as MRI contrast agents: structure, dynamics, and applications. Chem. Rev. 99, 2293–2352 (1999). (c) Merbach, A.E., Toth, E.: The chemistry of contrast agents in medical magnetic resonance imaging. John Wiley & Sons, Chichester (2001) (a) Jacques, V., Desreux, J.F.: New classes of MRI contrast agents. Top. Curr. Chem. 221, 123–164 (2002). (b) Lanza, G.M., Winter, P., Caruthers, S., Schmeider, A., Crowder, K., Morawski, A., Zhang, HY., Scott, M.J., Wickline, S.A.: Targeting steroid hormone receptor pathways in the treatment of hormone dependent cancers. Curr. Pharm. Biotechnol. 5, 495–507 (2004) (a) Weissleder, R., Mahmood, U.: Molecular imaging. Radiology 219, 316–333 (2001). (b) Graves, E.E., Weissleder, R., Ntziachristos, V.: Fluorescence molecular imaging of small animal tumor models. Curr. Mol.. Med. 4, 419–430 (2004). (c) Gross, S., Piwnica-Worms, D.: Spying on cancer: molecular imaging in vivo with genetically encoded reporters. Cancer Cell 7, 5–15 (2005). (d) Doubrovin, M., Serganova, I., Mayer-Kuckuk, P., Ponomarev, V., Blasberg, R.G.: Multimodality in vivo molecular-genetic imaging. Bioconjug. Chem. 15, 1376–1388 (2004) (a) Contag, P.R.: Whole-animal cellular and molecular imaging to accelerate drug development. Drug Discov. Today 7, 555–562 (2002). (b) Gambhir S.S.: Molecular imaging of cancer with positron emission tomography. Nat. Rev. Cancer 2, 683–693 (2002). (c) Weissleder, R.: Scaling down imaging: molecular mapping of cancer in mice. Nat. Rev. Cancer 2, 11–18 (2002). (d) Rudin, M., Weissleder, R.: Molecular imaging in drug discovery and development. Nat. Rev. Drug Discov. 2, 123–131 (2003). (e) Phelps, M.E.: Molecular imaging with positron emission tomography. Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 52, 303–338 (2002) (a) Moats, R.A., Fraser, S.E., Meade, T.J.: A “Smart” magnetic resonance imaging agent that reports on specific enzymatic activity. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 36, 726–728 (1997). (b) Louie, A.Y., Huber, M.M., Ahrens, E.T., Rothbacher, U., Moas, R., Jacobs, R.e., Fraser, S.E., Meade, T.J.: In vivo visualization of gene expression using magnetic resonance imaging. Nat. Biotechnol. 18, 321–325 (2000). (c) Weissleder, R., Moore, A., Mahmood, U., Bhorade, R., Benveniste, H., Chiocca, E.A., Basilion, J.P.: In vivo magnetic resonance imaging of transgene expression. Nat. Med. 6, 351–355 (2000). (d) Högemann, D., Basilion, J.P.: “Seeing inside the body”: MR imaging of gene expression. Eur. J. Nucl. Med. 29, 400–408 (2002). (e) Genove, G., DeMarco, U., Xu, H., Goins, W., Ahrens, E.T.: A new transgene reporter for in vivo magnetic resonance imaging. Nat. Med. 11, 450–454 (2005) (a) McGeer, P.L., Eccles, J.C., McGeer, E.G.: Molecular neurobiology of the mammalian brain, (2nd edn.), pp.284–308. Plenum Press, New York (1987) Chapter 9. (b) Blum, D., Torch, S., Lambeng, N., Nissou, M.F., Benabid, A.L., Sadoul, R., Verna, J.M.: Molecular pathways involved in the neurotoxicity of 6-OHDA, dopamine MPTP: contribution to the apoptotic theory in Parkinson’s disease. Prog. Neurobiol. 65, 135–172 (2001). (c) Davis, K.L., Kahn, R.S., Ko, G., Davidson, M.: Dopamine in schizophrenia: a review and reconceptualization. Am. J. Psychiatry 148, 1474–1486 (1991) (a) Bunnett, J.P., Wooten, G.F.: Dopamine denervation does not alter in vivo 3H-spiperone binding in rat striatum: implications for external imaging of dopamine receptors in Parkinson’s disease. Ann. Neurol. 19, 378–383 (1986). (b) Hansen, H.C., Olsson, R., Croston, G., Andersson, C.M.: Multistep solution-Phase parallel synthesis of spiperone analogues. Bioorg. Med. Chem. Lett. 10, 2435–2439 (2000) Dischino, D.D., Delaney, E.J., Emswiler, J.E., Gaughan, G.T., Prasad, J.S., Sirvastava, S.K., Tweedle, M.F.: Synthesis of nonionic gadolinium chelates useful as contrast agents for magnetic resonance imaging: 1,4,7-tris(carboxymethyl)-10-substituted-1,4,7,10-tetraazacyclododecanes and their corresponding gadolinium chelates. Inorg. Chem. 30, 1265–1269 (1991) Gordon, I., Weizman, R., Rehavi, M.: Modulatory effect of agents active in the presynaptic dopaminergic system on the striatal dopamine transporter. Eur. J. Pharmacol. 298, 27–30 (1996) (a) Kalani, M.Y.S., Vaidehi, N., Hall, S.E., Trabanino, R.J., Freddolino, P.L., Kalani, M.A., Floriano, W.B., Kam, V.W.T., Goddard, W.A. III.: The predicted 3D structure of the human D2 dopamine receptor and the binding site and binding affinities for agonists and antagonists. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101, 3815–3820 (2004). (b) Hansen, C.H., Olsson, R., Croston, G., Andersson, C.M.: Multistep solution-Phase parallel synthesis of spiperone analogues. Bioorg. Med. Chem. Lett. 10, 2435–2439 (2000)