Комплекс гадолиния с ДТПА: свойства, применение и риски.
Gadopentetic acid
Гадопентетиковая кислота (Magnevist) – контрастное вещество для МРТ с гадолинием. Используется для визуализации сосудов и воспаленных тканей, особенно в головном мозге.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Комплекс гадолиния с ДТПА
Complex of gadolinium by DTPA
Гадопентетиновая кислота, продаваемая под торговой маркой Magnevist, является контрастным веществом для МРТ на основе гадолиния и была впервые представлена в 1987 году компанией Schering AG. Она используется для улучшения визуализации кровеносных сосудов и воспаленной или пораженной ткани, где кровеносные сосуды становятся «проницаемыми». Часто применяется при исследовании внутричерепных поражений с аномальной васкуляризацией или нарушениями гематоэнцефалического барьера. Обычно вводится внутривенно. Gd DTPA классифицируется как ациклический ионный гадолиниевый контрастный агент. Его парамагнитные свойства сокращают время T1-релаксации (а также в некоторой степени время T2 и T2*) в ЯМР, что и обуславливает его клиническую эффективность. Препараты на основе гадолиния могут вызывать токсическую реакцию, известную как нефрогенный системный фиброз (НСФ), у пациентов с серьезными заболеваниями почек. По сравнению с другими гадолиниевыми контрастными веществами для МРТ, хелаты гадопентетата димеглумина (Gd DTPA2) позволяют проводить отсроченную магнитно-резонансную визуализацию хряща с усилением гадолинием (dGEMRIC). Уникальное зарядовое свойство этого комплекса позволяет исследователям косвенно измерять время спин-решеточной релаксации, поскольку оно связано с концентрацией агрегатов протеогликанов и заряженных гликозаминогликановых боковых цепей в суставном хряще.
Gadopentetic acid, sold under the brand name Magnevist, is a gadolinium based MRI contrast agent. and introduced as the first MRI contrast agent in 1987 by the Schering AG. It is used to assist imaging of blood vessels and of inflamed or diseased tissue where the blood vessels become "leaky". It is often used when viewing intracranial lesions with abnormal vascularity or abnormalities in the blood–brain barrier. It is usually injected intravenously. Gd DTPA is classed as an acyclic, ionic gadolinium contrast medium. Its paramagnetic property reduces the T1 relaxation time (and to some extent the T2 and T2* relaxation times) in NMR, which is the source of its clinical utility. Gadolinium based agents may cause a toxic reaction known as nephrogenic systemic fibrosis (NSF) in patients with severe kidney problems. Compared to other gadolinium based MRI contrast agents, Gadopentetate dimeglumine (Gd DTPA2 ) chelates allow delayed Gadolinium enhanced Magnetic Resonance of Cartilage (dGEMRIC). The unique charge characteristic of this complex allows researchers to inversely measure spin lattice relaxation times as they are related to the concentration of proteoglycan aggregates and charged glycosaminoglycan side chains in articular cartilage.
Химический состав и способ действия
В комплексе Gd3+ и DTPA5− ион гадолиния имеет 9 координаций, окруженный 3 атомами азота и 5 атомами кислорода из карбоксилатных групп. Девятая координационная позиция занята молекулой воды. Эта молекула воды лабильна и быстро обменивается с молекулами воды в непосредственной близости от комплекса гадолиния. Ион гадолиния имеет 7 неспаренных электронов с параллельными спинами и является сильно парамагнитным, с основным электронным состоянием 8S. Время релаксации молекул воды подвержено влиянию их временного связывания с парамагнитным центром. Это изменяет их свойства, используемые в МРТ, и позволяет добиться усиления контраста.
In the complex of Gd3+ and DTPA5− the gadolinium ion is 9 coordinate, surrounded by the 3 nitrogen atoms and 5 oxygen atoms from the carboxylate groups. The ninth coordination site is occupied by a water molecule. This water molecule is labile and exchanges rapidly with water molecules in the immediate vicinity of the gadolinium complex. The gadolinium ion has 7 unpaired electrons with parallel spins and is strongly paramagnetic with an 8S electronic ground state. The relaxation time of the water molecules is affected by their intermittent binding to the paramagnetic centre. This alters their MRI properties and enables contrast enhancement to be achieved.
Опасения
Гадолиний высокотоксичен, и накопление гадолиния в головном мозге вызывает опасения. В 2017 году ЕС запретил линейные хелаты.
Gadolinium is highly toxic and the accumulation of gadolinium in the brain has become a concern. The EU banned linear chelates in 2017.