磁共振成像(MRI)以其非侵入性和在亞毫米范圍內(nèi)的高空間分辨率而成為一種強大的診斷成像工具。而成像造影劑則可以提供更高的分辨率，并進一步提高 MRI 掃描的靈敏度。因此，開發(fā)新的、高效的造影劑是科研工作者的必要研究方向。Gd(III)-DOTA 是一種成像造影劑，與目前使用的 Gd(DTPA) 相比，具有更好的化學(xué)穩(wěn)定性和更低的毒性。我們通過 HPLC/Flash-CMS 質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)展示了 Gd(III)-DOTA 的合成、純化和定量的完整解決方案。

實驗方法及結(jié)果

Gd(III)-DOTA的合成

        Gd(III)(NO3)3(99.99%)和 1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二烷-1,4,7,10-四乙酸 DOTA 購自 Sigma。本應(yīng)用中使用的溶劑均為 HPLC 級。

Gd(III)-DOTA的合成步驟如下:

1. 將 320 mg Gd(III)(NO3)3 和 187 mg DOTA 與 30 ml 甲醇在干凈圓底燒瓶中混合，在沸水浴中回流 8 小時。

2. 將反應(yīng)混合物在室溫氮氣流下吹干。

3.將干燥后的反應(yīng)混合物溶解于 10 ml 甲醇/水(1/1,v/v)的溶劑混合物中，作為原液。

4. 取 200µl 原液與 400µl 水混合，進行 HPLC/MS 分析。

反應(yīng)混合物的HPLC/MS分析

        通過AIS AVANT™(U)HPLC/CMS系統(tǒng)分析 Gd-DOTA 反應(yīng)混合物。4.69 min時峰的譜圖顯示了反應(yīng)的起始物質(zhì)和其他副產(chǎn)物，m/z為405 ~ 500(圖1a和1b)。

8.27min 時峰的譜圖顯示 m/z 556 至 563 的多個峰值，放大的 MS 譜圖顯示釓的特征同位素分布（圖1c）。對比 Gd-DOTA 的理論同位素分布(圖1d)，結(jié)果吻合良好，證實 8.27 min 的分析物就是所需的合成產(chǎn)物。

圖1:(a) Gd-DOTA 反應(yīng)混合物的 HPLC/MS 圖譜，(b) 4.69 min 峰值的 MS 譜圖，(c) 8.37 min 峰值的 MS譜圖，(d) Gd(III)-DOTA 配合物的理論 m/z 譜圖。

Gd-DOTA 的純化

        通過AIS puriFlash®5.250 Flash/PrepLC 進行 Gd-DOTA的純化。方法如表2所示。

 Gd-DOTA 混合物的 PrepLC 色譜圖如下所示：

圖2:Gd-DOTA 混合物的 PrepLC 色譜圖

純化Gd-DOTA的HPLC/MS分析

        收集的 Gd-DOTA 餾分在室溫下 N2 流下干燥。將干燥的 Gd-DOTA 溶于 2 ml 水中，并用 480µl 水/甲醇（1/1，v/v）進一步稀釋 20µl Gd-DODA 溶液，用于 HPLC/MS 分析。

        6.72 min 時的譜圖顯示，質(zhì)子化 Gd-DOTA 在 m/z 560.1 處有一個主峰，在 m/z 418.2、516.2、578.2 和 601.1 處有四個小峰(圖3)。

        通過對它們的 XIC 色譜圖（數(shù)據(jù)未顯示）進行比較，m/z 418.2、516.2 和 578.2 的總峰面積是質(zhì)子化 Gd-DOTA m/z 560.1的峰面積的3.9%，這表明 Gd-DODA 的純度超過95%。

圖3：（a）純化的 Gd-DOTA 的 HPLC/MS 色譜圖，（b）6.72min 峰值的 MS 譜圖。

實驗結(jié)論

我們通過新型顯像劑 Gd-DOTA 的開發(fā)，演示了目標(biāo)化合物的制備，鑒定，純化和定量的完整解決方案。整個工作流程高效快速，具體步驟如下所示:

關(guān)于Advion Interchim Scientific

Advion Interchim Scientific 致力于分離鑒定、純化制備技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，expression CMS 質(zhì)譜系統(tǒng)擁有的技術(shù)，兼顧靈活性、易用性、可靠性，可快速準(zhǔn)確提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)。pufiFlash 快速制備系統(tǒng)實現(xiàn)智能純化，多種檢測方式可供選擇，色譜柱齊全，性能*。