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新型磁共振成像造影剂的合成及性质研究

作　者: 潘洪凯
导　师: 崔善子
学　校: 长春工业大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 磁共振成像造影剂弛豫效率生物相容性配合物
分类号: TQ421.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)以其空间分辨率高、对人体无电离辐射损伤、多参数成像等优点而得到迅速发展和广泛应用。目前,MRI已从单一形态学向分子影像学的深度发展,对医学临床和医学研究产生了巨大影响。为了提高病变部位与正常组织间信号的对比度,超过35%的诊断需要使用磁共振成像造影剂。它是一类能缩短成像时间、提高成像对比度和清晰度、显示组织器官功能状态的诊断用药。磁共振成像的许多新进展将会伴随着新的造影剂的应用。下一代磁共振成像造影剂的设计目标将集中在对特定组织或器官具有选择性或靶向性、高弛豫性能和减少用药剂量等方面。本文主要从两部分对造影剂进行研究：第一部分合成了两种以不同分子量葡聚糖连接天冬氨酸为载体的新型、低毒性、具有生物相容性的磁共振造影剂。通过红外、核磁、元素分析及ICP等测试手段进行表征,并对部分产物进行了体外弛豫测试,通过对实验结果的分析、比较与讨论,我们可以清楚的发现,以分子量为4万的葡聚糖为载体的造影剂具有较高的弛豫效率,明显高于以分子量为1万的葡聚糖为载体的造影剂,应用价值高于以分子量为1万的葡聚糖为载体的配合物。第二部分是通过简单易行,实验条件安全可控的方法合成氧化钆与DOTA的配合物.并通过核磁、红外、紫外、元素分析、热分析及ICP等测试手段对产物进行表征,通过对实验结果的分析,确定产物的组成为Gd-DOTA·KCl·1.9H2O,是一种较好的,具有很好应用前景的造影剂。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章绪论  6-19
  1.1 造影剂的研究背景及意义  6
  1.2 磁共振成像造影剂的作用原理  6-7
  1.3 磁共振造影剂的研究进展  7-13
    1.3.1 顺磁性造影剂  7-8
    1.3.2 铁磁性粒子和超顺磁性类造影剂  8-9
    1.3.3 小分子磁共振成像造影剂  9-12
    1.3.4 大分子磁共振成像造影剂  12-13
  1.4 磁共振成像造影剂的基本要求  13-15
    1.4.1 高弛豫性能  13-14
    1.4.2 体内稳定、低毒  14
    1.4.3 选择性分布  14
    1.4.4 水溶性好  14
    1.4.5 易排出体外  14-15
  1.5 机体对造影剂的作用  15-16
    1.5.1 体内分布  16
    1.5.2 清除和排泄  16
  1.6 造影剂的不良反应  16-17
  1.7 论文立论依据  17-19
第二章实验部分  19-21
  2.1 主要化学试剂  19
  2.2 实验仪器  19-21
第三章葡聚糖连接天冬氨酸为载体造影剂的合成  21-34
  3.1 DOTA的合成  21
  3.2 DOTA活性酯的合成  21
  3.3 多糖的修饰  21-23
    3.3.1 分子量为1万/4万的葡聚糖活化  21-22
    3.3.2 CMD_(1/4)与天冬氨酸的酰胺化反应  22
    3.3.3 CMD_(1/4)-Asp与乙二胺的酰胺化反应  22-23
    3.3.4 CMD_(1/4)-Asp-EDA与DOTA的酯化反应  23
    3.3.5 CMD_(1/4)-Asp-EDA-DOTA与Gd络合  23
  3.4 操作步骤  23-25
    3.4.1 DOTA的合成  23-24
    3.4.2 DOTA活性酯的合成  24
    3.4.3 羧甲基葡聚糖(CMD_(1/4))的合成  24
    3.4.4 天冬氨酸酰胺化的羧甲基葡聚糖(CMD_(1/4)-Asp)的合成  24
    3.4.5 乙二胺-天冬氨酸胺化的羧甲基葡聚糖(CMD_(1/4)-Asp-EDA)的合成  24
    3.4.6 葡聚糖修饰的DOTA大分子配体(DOTA-CMD-Asp-EDA)的合成  24-25
    3.4.7 钆配合物的合成(Gd-DOTA-CMD_(1/4)-Asp-EDA)  25
  3.5 结果与讨论  25-32
    3.5.1 DOTA测试谱图结果与分析  25-26
    3.5.2 葡聚糖活化产物的红外表征及分析  26-31
    3.5.3 葡聚糖活化产物的元素分析测试结果及分析  31-32
  3.6 体外弛豫性能测试  32-33
  3.7 小结  33-34
第四章 Gd_2O_3与DOTA造影剂的合成  34-37
  4.1 Gd-DOTA的合成  34
  4.2 Gd_2O_3与DOTA络合物的合成  34
  4.3 结果与讨论  34-36
    4.3.1 热分析  34
    4.3.2 Gd含量的测定及C、H、N的元素分析  34-35
    4.3.3 红外吸收光谱  35
    4.3.4 紫外可见吸收光谱  35-36
  4.4 小结  36-37
第五章结论  37-38
参考文献  38-43
致谢  43-44
作者简介  44
攻读硕士期间所取得的相关科技成果  44-45

新型磁共振成像造影剂的合成及性质研究

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