錳基磁共振造影劑的制作方法
【專利說明】猛基磁共振造影劑
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年1月7日提交的美國專利申請第61 /749，614號的優(yōu)先權。
[0003]關于聯(lián)邦資助研究的聲明
[0004] 本發(fā)明經(jīng)政府支持在國家癌癥研究所(National Cancer Institute)和國家研究 資源中心（National Center for Research Resources)授予的基金號CA161221 和RR14075 的資助下完成。政府對本發(fā)明擁有某些權利。
[0005] 發(fā)明背景 1 .發(fā)明領域
[0006] 本發(fā)明涉及用于磁共振成像的造影劑。本發(fā)明還涉及用于制備所述造影劑的方 法。 2.【背景技術】
[0007] 當基質(zhì)（例如人類組織)受到均勻磁場(極化場Bo)作用時，該組織中的激發(fā)核的各 磁矩會趨于沿著該極化場排列，但是以它們的特征拉莫爾頻率(Larmor frequency)以隨機 次序圍繞該極化場進動。如果該基質(zhì)，或組織，受到位于χ-y平面內(nèi)并且具有接近拉莫爾頻 率的磁場（激勵場以）作用時，則沿著磁場方向的凈磁矩（Mz)，可能會旋轉(zhuǎn)或"翻轉(zhuǎn) (tipped)〃進入該x-y平面，以產(chǎn)生橫向的凈磁矩Mt。由所述激發(fā)核或〃自旋（spin) 〃發(fā)出信 號，在該激發(fā)信號出結(jié)束之后，該信號可被接收并處理以形成圖像。
[0008]在磁共振成像(MRI)系統(tǒng)中，激發(fā)的自旋誘導接收線圈中的振蕩正弦波信號。該信 號的頻率接近拉莫爾頻率，并且其初始振幅通過橫向磁矩Mt的大小來確定。發(fā)出的NMR信號 的振幅(A)隨時間（t)以指數(shù)形式衰變。衰變常數(shù)1/T* 2取決于磁場的均勻性和!^，其被稱為" 自旋-自旋弛豫"常數(shù)，或"橫向弛豫"常數(shù)。該Τ2常數(shù)與，從完全均勻磁場去除激發(fā)信號出之 后，所述自旋沿磁場進動將會發(fā)生的去相位的指數(shù)速率成反比。Τ 2常數(shù)的實際價值是:不同 組織會具有不同的^值，而這可被用作提高所述不同組織之間的對比度的手段。
[0009]對NMR信號的振幅Α產(chǎn)生作用的另一個重要因素被稱作：自旋-晶格弛豫過程，其用 時間常數(shù)!^來表征。其描述:凈磁矩Μ沿著磁性極化的軸(z)朝向其平衡值的恢復弛豫與 自旋相干性的減小相關聯(lián)，而h弛豫的出現(xiàn)歸因于探測位點的順磁性迀移，以及結(jié)合的質(zhì) 子與周圍的體相水(bulk water)的后續(xù)交換。^時間常數(shù)(其被稱作"自旋-晶格弛豫"常數(shù) 或"縱向弛豫"常數(shù))比T2*，在醫(yī)學領域感興趣的大多數(shù)基質(zhì)中要長得多。如同T 2常數(shù)，可利 用不同組織之間的h的差異來提供圖像對比度。
[0010] 這些弛豫時間常數(shù)的倒數(shù)被稱作弛豫速率，并且表示為辦和此，其中R! = 1/h，而R2 =I/T2 ο
[0011] 造影劑是能夠改變組織的弛豫性質(zhì)，并且誘導圖像對比度的外源性分子或物質(zhì)。 造影劑通常是順磁性、超順磁性或鐵磁性物質(zhì)。造影劑有時也被稱為成像探針。
[0012] 所給造影劑能夠改變弛豫速率的程度被稱為弛豫度(relaxivity)。弛豫度定義為 采用造影劑和不采用造影劑檢測的樣品的弛豫速率差異。然后，使該弛豫速率差異對于造 影劑的濃度進行標準化。弛豫度表示為小寫字母"r"，所帶下標"?；?2"分別指的是縱向或 橫向弛豫度。例如，縱向弛豫度(η)定義為其中心是存在造影劑時檢測到 的弛豫速率（以?Γ 1計hR，是不存在造影劑時檢測到的弛豫速率（以?Γ1計），而C是造影劑的 濃度（以mM計）。弛豫度的單位是:πιΜΛ'對于包含多于一種金屬離子的造影劑，弛豫度可 以金屬離子濃度的方式（7離子或'離子弛豫度'）表達，或者以分子濃度的方式（7分子'或 '分子弛豫度'）表達。弛豫度是造影劑的固有性質(zhì)。
[0013] 為了引發(fā)臨床上希望的對比度，已經(jīng)開發(fā)出了經(jīng)設計以影響弛豫時長的MRI造影 劑。意料之中的是，存在臨床上用于調(diào)節(jié)^對比度的造影劑，和臨床上用于調(diào)節(jié)^對比度的 造影劑。
[0014] Tr加權的（T1W)成像提供這樣的圖像對比度：當水在某一組織或區(qū)域中具有短h 時，圖像中的該組織或區(qū)域是明亮的（信號強度增加）。增加圖像對比度的一種方式是給予 基于釓(Gd)、錳(Μη)或鐵的順磁性絡合物或物質(zhì)。這種順磁性造影劑使水分子所對應的h 變短，從而導致正性圖像對比。如上所述，所給造影劑的濃度能夠改變!^的程度代表弛豫 度。弛豫度較高的化合物提供的Tw信號增強大于弛豫度低的化合物;或者，高弛豫度化合 物可以提供與低弛豫度化合物等同的信號強度，而在該情況下，其所需濃度低于低弛豫度 化合物。因此，高弛豫度化合物是人們希望的，因為它們能夠提供病灶出的較大增強，從而 提高診斷置信度;或者，它們可以較低劑量使用，從而改善造影劑的安全系數(shù)。
[0015] 臨床應用中主要采用的磁共振造影劑是+3氧化態(tài)的釓離子。+2氧化態(tài)的錳離子也 可被用作1'1弛豫劑。猛福地吡(13]^3；1；'〇(1丨口；[1')(冠以商標名稱16 81380311，以猛福地吡三鈉 (mangafodipir trisodium)銷售)是一種造影劑，其經(jīng)靜脈內(nèi)遞送以增強肝的磁共振成像 (MRI)中的對比度。它包含順磁性錳(II)離子和螯合劑福地吡(二磷酸二吡哆鹽）。錳縮短縱 向弛豫時間（??，從而使正常組織在磁共振圖像中顯得更加明亮。弛豫度與Gd基造影劑一 樣高的Μη基試劑已被描述(參見例如，Inorg Chem 43:6313-23,2004)。
[0016] 釓磁共振造影劑的一個缺點是，生理學條件下，釓離子僅在+3氧化態(tài)狀態(tài)下穩(wěn)定。 此外，釓基造影劑在腎功能受損患者中的應用與被稱為腎源性系統(tǒng)性纖維化(NSF)的罕見 但嚴重的纖維化疾病之間存在成熟建立的聯(lián)系。
[0017] 錳基磁共振造影劑的進一步改進在增強對比度的應用中將有巨大可用性。在生理 學條件下，錳能評估多種氧化態(tài)，其中+2氧化態(tài)最適于TjPT 2對比度。這可被用于非侵入性 的組織氧化還原動力學研究。對于NSF風險較高的患者群體，錳基造影劑還可作為釓的可行 替代物。
[0018] 發(fā)明概述
[0019] 在健康組織中，胞內(nèi)和胞外氧化還原環(huán)境是經(jīng)嚴格調(diào)控的，并且與細胞的生理學 狀態(tài)緊密相關。然而，在細胞應激、損傷或細胞死亡期間，該調(diào)控常被擾亂。雖然局部氧化還 原狀態(tài)的動力學在介導各種生物過程(例如細胞周期進程、免疫應答和創(chuàng)傷愈合）中起重要 作用，但已將胞外氧化還原環(huán)境的持續(xù)失調(diào)與多種病理學(包括慢性炎癥、腫瘤生長和癌細 胞侵襲)聯(lián)系起來。事實上，氧化還原在腫瘤生物學中所起的作用始終是一大活躍研究領 域，并且是當前開發(fā)中的多種氧化還原活化的前藥的聚焦點。新成像方法必然會促進這些 努力，同時進一步增進我們對于氧化還原動力學與疾病的關系的基礎理解。
[0020] 已經(jīng)報道了若干氧化還原活化的分子成像探針，其各自利用獨特的活化機制以針 對氧化還原環(huán)境的特定方面。這些探針中的一些靶向缺氧(低氧壓）的組織，該缺氧狀況可 因腫瘤中有時出現(xiàn)的對受影響區(qū)域的血液供應中斷或血管形成不充分所致。正電子發(fā)射斷 層掃描探針 18F-氟咪索硝唑(18F-MIS0)和64Cu-二乙酰-雙(N4-甲基氨硫脲）（ 64CU-ATSM)已在 臨床上應用以對腫瘤缺氧區(qū)域成像。已證實電子順磁共振(EPR)成像和基于氧化還原敏感 性的氮氧自由基的光譜探針有效于檢測巰基化合物以及其它還原性物質(zhì)的相對豐度。磁共 振(MR)探針也已有報道。示例包括Gd(III)絡合物，其中配體能夠形成可逆二硫鍵，由此胞 外蛋白質(zhì)的半胱氨酸側(cè)鏈提供局部氧化還原狀況的間接視圖，Mn(III)-卟啉，其經(jīng)歷還原 作用成為在缺氧條件下具有較高弛豫度的Mn(II)物質(zhì)，以及最近報道的，Eu(III)絡合物 對，其可在β-NADH存在時通過配體側(cè)臂的還原而被活化。
[0021] MR是一種圖像氧化還原動力學的具有吸引力的療法，因為其允許對完整、不透明 的有機體進行三維檢測，其在高場系統(tǒng)上具有細胞分辨率(約?〇μπι)，且在臨床掃描儀上具 有亞毫米分辨率。MRI的深組織穿透力和高分辨率使其能夠直接翻譯從細胞到小鼠到人類 的結(jié)果。
[0022] 采用氧化還原敏感性MR探針的一個方式是采用氧化還原活性金屬離子。用于大多 數(shù)MR探針中的Gd(III)在水性介質(zhì)中僅具有一種穩(wěn)定的氧化態(tài)。然而，錳能夠根據(jù)配位場以 多種氧化態(tài)穩(wěn)定存在。高自旋Mn(II)絡合物還能產(chǎn)生與最佳Gd(III)絡合物相當?shù)某谠ザ龋?并且，近期已有嘗試采用Mn(II)絡合物作為MR探針。本文中，我們提出基于Mn(II)/Mn(III) 氧化還原對的一類新型氧化還原活化的MR探針。
[0023] 錳離子能夠穩(wěn)定地或亞穩(wěn)定地以不同的氧化態(tài)存在。我們已確認了錳以不同氧化 態(tài)存在的能力的優(yōu)勢。我們顯示，能夠制出結(jié)合至錳的配體，并使其穩(wěn)定在+2和+3氧化態(tài)。 Mn(II)絡合物的弛豫度遠高于Mn(III)類似物。我們還顯示，能夠以導致一種氧化態(tài)被優(yōu)選 的方式來修飾該Μη結(jié)合配體。該氧化還原活性絡合物的好處在于，它們能夠起到傳感器的 作用。例如，我們顯示，Μη(ΙΙΙ)絡合物可通過谷胱甘肽的生理學濃度被還原成Μη(ΙΙ)絡合 物，這進而導致磁共振信號增加。因此，這些絡合物能夠作為谷胱甘肽或其他生物學還原劑 的傳感器。
[0024] 我們還顯示，某些錳絡合物能夠隨pH變化而改變其弛豫度。酚鹽-0和磺酰胺-Ν配 體均為酸可分離的，并且調(diào)節(jié)錳和體相水的相互作用，這影響弛豫度。在我們的實施例中， 弛豫度隨pH降低而增加，從而這些化合物能夠作為pH和酸中毒的傳感器。酚鹽和磺酰胺供 體的pK a值是高度模塊化的，并且經(jīng)得起合成性微調(diào)的檢驗。低胞外pH是組織局部缺血（例 如，中風、缺血性心臟病、腎缺血)和許多腫瘤的標志。
[0025]我們還開發(fā)了一種新型配體，稱為CyP3A。該配體被設計為以熱力學穩(wěn)定和動力學 惰性的方式與Mn(II)螯合，同時允許Mn(II)與水發(fā)生直接相互作用。動力學數(shù)據(jù)指示， CyP3A的錳絡合物對Zn (II)金屬轉(zhuǎn)移的惰性高于⑶TA (環(huán)己二胺四乙酸）的Μη (II)絡合物， 其顯示出優(yōu)于文獻的前述特征的最佳平衡。CyP3A的吡啶基-Ν供體是模塊化的，并且提供附 加另一個配體供體的簡易方式，其能夠可逆地占據(jù)由水占據(jù)的配位點。該支架對于可能的 pH-傳感應用而言是理想的。
[0026]此外，我們制備了包含六個Mn(II)螯合劑的高分子量O2000MW)的多聚體。高分子 量使分子在溶液中的翻轉(zhuǎn)更為緩慢，并且顯著提高了 Mn(II)弛豫度。
[0027] Μη基造影劑的另一個好處在于，存在發(fā)出正電子的錳同位素(Mn-51和Mn-52)，這 使將這些絡合物作為正電子發(fā)射斷層攝影(PET)劑的應用成為可能。此外，通過用PET同位 素交換天然Mn-55,能夠簡易地制備雙重MR-PET探針。此類探針能夠用于新型復合型MR-PET 掃描儀，其中這兩種方式均可用于檢測該探針。該方法的一個好處在于，能夠?qū)ι韺W參數(shù) (例如pH、還原電位或離子流量)進行更加準確、定量的檢測。
[0028]通過以下詳述、附圖和所附權利要求書可以更好地理解本發(fā)明的這些特征、方面 和優(yōu)點，以及其他的特征、方面和優(yōu)點。
[0029]附圖簡要說明
[0030] 圖1顯示配體結(jié)構(gòu)強力影響Μηπι/Μηπ對的氧化還原電位。羧酸供體向酚供體的轉(zhuǎn) 化使半電池電位迀移了有利于較高氧化態(tài)的649mV。
[0031] 圖 2 顯示：圖（a)中，內(nèi)含 Mnn-HBET(25mM)的 25mM TRIS 緩沖液（pH = 7.4)以 500mM KN〇3作為支持電解質(zhì)的100mV/s下的循環(huán)伏安圖。電位是對比K4Fe(CN)6/K 3Fe(CN)6;而圖（b) 中，是Mn2+/Mn3+對-i a(遞減線）和(遞增線）對比，v(其中v =掃描速率）的科特雷爾 (Cottrell)圖。
[0032] 圖3顯示：左圖：以4.7T的內(nèi)含純水、pH 7.4TRIS緩沖液中的0.5mM ΜηΠΙ-ΗΒΕΤ和 0.5mM Μηη-ΗΒΕΤ的管記錄的IV加權的MR圖像。右圖：以室溫和4.7Τ檢測的弛豫度。
[0033]圖4顯示(a)經(jīng)375nm處處的特征紫外吸光度測定，在TRIS緩沖液(pH7.4,37°C)中， 通過10mM GSH從0.5mM ΜηΠΙ-ΗΒΕΤ還原成Μηπ-ΗΒΕΤ導致增加的質(zhì)子弛豫速率（1/T!，左軸） 和隨之減少的Mn m-HBET的摩爾分數(shù)(右軸）。（b)由LC-MS在26°C監(jiān)測，通過ImM GSH的0 · 5mM ΜηΠΙ-ΗΒΕΤ的還原。在還原過程中沒有觀察到長久存在的中間體物質(zhì)。
[0034] 圖5顯示氧化環(huán)境和還原環(huán)境中的Μη2+/Μη3+造影劑。
[0035]圖6顯示2'-((2-((羧甲基）（2_羥基芐基）氨基）乙基）氮烷二基）二乙酸（IfflET) (3) 、2'-((2-((羧甲基）（2-羥基-5-甲氧基芐基)氨基）乙基)氮烷二基)二乙酸(HBET-0Me) (8)和2'-((2-((羧甲基）（2-羥基-5-硝基芐基）氨基）乙基）氮烷二基）二乙酸(HBET-N02) (12)的完整合成方案。
[0036]圖7顯示(a)配體HBET⑶的分析LC-MS痕跡，其中在220nm處的痕跡（黑線A)指示高 樣品純度，并且對于m/z = 341的萃取離子以紅線B顯示，其與上述痕跡疊加;和(b)3的ESI-MS顯示對應于[M+H]+的m/z = 341。
[0037] 圖8顯示C18反相柱上的（a)MnnHBET(4)和(b)MnniHBET(5)的分析LC-MS痕跡；其中 220nm處的痕跡(黑線A)指示高樣品純度，m/z = 394和393的萃取離子以紅線B顯示。
[0038] 圖9顯示（a)MnnHBET(4)在水中的紫外光譜；和（b)MnnHBET(4)的ESI-MS，顯示對 應于[M+3H]+的 m/z = 394。
[0039] 圖 10 顯示（a)MnmHBET(5)在水中的 UV 光譜；和（b)MnmHBET(5)的 ESI-MS，顯示對 應于[M+2H]+的 m/z = 393。
[0040] 圖 11 顯示(a)Na[MnmHBET](5)和(b)Na2[MnnHBET](4)在 TRIS 緩沖液中的弛豫度。 (4) 和(5)的[Μη]在37°C于pH 7.4的TRIS緩沖液中檢測。線的斜率表示弛豫度。
[0041 ] 圖12顯示：包含KN〇3作為支持電解質(zhì)的內(nèi)含MnnHBET(25mM)的TRIS緩沖液(pH = 7.4)在50-600mV/s范圍內(nèi)的不同掃描速率下的循環(huán)伏安圖。
[0042]圖13顯示:通過375nm處吸光度的下降（點線）檢測到的在谷胱甘肽存在下，ΜηΠΙ- HBET向Μηπ-ΗΒΕΤ的轉(zhuǎn)化。實線顯示觀測數(shù)據(jù)與Mnm在偽一級條件下的一級速率方程(參見 下方等式S1)的擬合。
[0043]圖14顯示：在大幅過量的還原的谷胱甘肽的存在下，氧化還原反應表現(xiàn)為對應于 [ΜηΠΙ-ΗΒΕΤ]的偽一級。各線的斜率等于-k · [GSH](參見下方等式Slha.)谷胱甘肽的濃度 隨各反應變化，但ΜηΠΙ-ΗΒΕΤ的初始濃度(0.6mM)不變。b.)初始Μη ΠΙ-ΗΒΕΤ濃度變化，而谷胱 甘肽濃度(10mM)維持恒定。
[0044] 圖15顯示：在三種不同的谷胱甘肽濃度下，ΜηΠΙΗΒΕΤ還原的初始速率與Μη ΠΙΗΒΕΤ 濃度的關系圖。各線的斜率(ki察)等于-k· [GSH](參見下方等式S1)。
[0045]圖16顯示:采用還原劑(GSH)和氧化劑(H202)時在兩種氧化態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化。 [0046]圖17顯示：（a)圖，采用內(nèi)含ImM H2〇2的TRIS緩沖液(pH 7.4,37°C)，然后進行弛豫 度檢測（左軸）和UV-ViS光譜檢測的，0.5mM Μηπ-ΗΒΕΤ向ΜηΠΙ-ΗΒΕΤ的氧化，其中375nm處的 紫外吸光度的增加指示隨時間（右軸)推移形成Μη ΠΙΗΒΕΤ的變化關系;和(b)圖，由LC-MS，通 過ImM H2〇2在26°C監(jiān)測的0.5mM Μηπ-ΗΒΕΤ。
[0047]圖 18顯示：內(nèi)含(a)0.5mM ΜηπΗΒΕΤ和（b)0.5mM ΜηΠΙΗΒΕΤ的TRIS緩沖液(ρΗ=7.4) 的信號強度對比反轉(zhuǎn)時間（ΤΙ)的代表性的圖。注意:Μηπ-ΗΒΕΤ的較快信號恢復指示，相較于 ΜηΠΙ-ΗΒΕΤ具有較短TdP較高弛豫度。
[0048]圖19顯示本發(fā)明的cycHBET系列化合物的合成途徑。
[0049] 圖20A顯示37°C下pH 7·4的內(nèi)含（a)Na2[MnπHBET](4)和（b)Na[MnΠIHBET](5)的 TRIS緩沖液的弛豫度。線的斜率表示弛豫度。
[0050] 圖20B顯示37°C下pH 7.4的內(nèi)含Na2[MnπHBET-0Me](9)的TRIS緩沖液的弛豫度。線 的斜率表示弛豫度。
[0051 ]圖20C顯示37°C下pH 7·4的內(nèi)含Na2[MnπHBET-N02](13)和Na[MnΠIHBET-N02](14) 的TRIS緩沖液的弛豫度。線的斜率表示弛豫度。
[0052] 圖20D顯示37°C下pH 7.4的內(nèi)含Na2[MnπcycHBET](30)的TRIS緩沖液的弛豫度。線 的斜率表示弛豫度。
[0053] 圖20E顯示37°C下pH 7·4的內(nèi)含Na2[MnπcycHBET](2)和Na[MnπcycHBET-N02](25) 的TRIS緩沖液的弛豫度。線的斜率表示弛豫度。
[0054] 圖21顯示配體及其對應的錳絡合物：（a)HBET、（b)HBET-0Me和（c)HBET-N02的pH-滴定曲線。
[0055] 圖22顯示：（a)監(jiān)測的Na2[MnnHBET](4)的UV光譜與pH的關系。（b)288nm處的吸光 度與pH的關系圖。吸光度的增加對應于酚去質(zhì)子化，并且這可與所述酚離子化的給定pKa 7.64擬合。
[0056] 圖23顯示：（a)監(jiān)測的Na2[MnnHBET-0Me](9)的UV光譜與pH的關系。（b)308nm處的 吸光度與pH的關系圖。吸光度的增加對應于酚去質(zhì)子化，并且這可與所述酚離子化的給定 口17.91擬合。
[0057] 圖24顯示：（a)監(jiān)測的1:1Μηπ:ΗΒΕΤ-Ν02的UV光譜與pH的關系。（b)396nm處的吸光 度與pH的關系圖。吸光度的增加對應于酚去質(zhì)子化，并且這可與所述酚離子化的給定pKa 4.84擬合。
[0058]圖 25 顯示：對于(a)HBET，（b)HBET-〇Me 和（c)HBET-N02，l:lMn2+:配體滴定的弛豫度 的變化與pH的關系。
[0059] 圖26顯示：（a)內(nèi)含Μηπ-ΗΒΕΤ的25mM TRIS緩沖液(ρΗ=7·4)，以500mM KN〇3作為支 持電解質(zhì)的l〇〇mV/s的循環(huán)伏安圖。電位是對比K4Fe(CN)6/K3Fe(CN) 6<3(b)Mn27Mn3+對-ia(遞 減線)和i。(遞增線)對比，v(其中v =掃描速率)的科特雷爾圖。
[0060] 圖27顯示(a)監(jiān)測的Na2[MnncycHBET](20)的UV光譜與pH的關系；和(b)296nm處的 吸光度與pH的關系圖。吸光度的增加對應于酚去質(zhì)子化，并且這可與所述酚離子化的給定 口17.95擬合。
[0061 ]圖 28 顯示（a)監(jiān)測的 Na[Mn(cycHBET-N02)](26)的 UV 光譜與 pH 的關系；和（b)396nm 處的吸光度與pH的關系圖。吸光度的增加對應于酚去質(zhì)子化，并且這可與所述酚離子化的 給定?15.01擬合。
[0062] 圖29顯示:pH 7.4下的Na2[MnnHBET] (4)的循環(huán)伏安圖；半電池電位是379mV對比 常規(guī)氫電極(NHE)。
[0063] 圖30顯示：pH 7.4下的Na2[MnnHBET-0Me](9)的循環(huán)伏安圖；半電池電位是344mV 對比NHE。
[0064] 圖31顯示：pH 7.4下的Na[Mn(HBET-N02)(14)的循環(huán)伏安圖；半電池電位是476mV 對比NHE。
[0065] 圖32顯示:pH 7.4下的Na[Mn(CycBET)](21)的循環(huán)伏安圖；半電池電位是365mV對 比歷。
[0066] 圖33顯示：pH 7.4下的Na[Mn(cycHBET-N02)](31)的循環(huán)伏安圖；半電池電位是 488mV 對比 NHE。
[0067] 圖34顯示:N-Tos_DTTA( 33)的合成方案。
[0068] 圖35顯示:pH 7.40下T2與33:Mn2+比例的關系圖。
[0069]圖36顯示:pH觸發(fā)351-和352-之間的相互轉(zhuǎn)化。
[0070] 圖37顯示:37°C下20MHz(A)和60MHz(B)下的342-/34卜的^值的pH依賴性。
[0071]圖38顯示:本發(fā)明的Mn(II)螯合劑(40)的合成。
[0072]圖39顯示:本發(fā)明的Mn(II)螯合劑(45)的合成。
[0073]圖40顯示:本發(fā)明的六聚體配體(55)的合成。
[0074]圖41的框圖是采用本發(fā)明的造影劑的示例性磁共振成像(MRI)系統(tǒng)。
[0075] 圖42的框圖是適用于本發(fā)明的造影劑的示例性發(fā)射斷層攝影系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0076] 對于可用的氧化還原活化的MR探針的一些要求：（1)生物學相關的還原劑(如谷胱 甘肽(GSH))可得到的氧化還原半電池電位；（2)使兩種氧化態(tài)穩(wěn)定的配體，從而還原或氧化 不導致分解；（3)活化時的強力信號增強；（4)病理存在下增強的信號變化，即，開啟的探針； 和(5)就成像時程而言表現(xiàn)迅速的動力學。
[0077]氧化還原活性探針的一個關鍵設計特征是：鑒定使兩種氧化態(tài)穩(wěn)定的配體。EDTA (乙二胺四乙酸)與一個配位的水共同配體形成非常穩(wěn)定的7-配位Mn(II)絡合物，而2+氧化 態(tài)是非常有利的，參見圖1。相比之下，如ΗΒΗ)(Ν，Ν'_二(2-羥基芐基)亞乙基二胺-N，N'_二 乙酸)或EHPG(N，Y -亞乙基雙[2 (0-羥基苯基）]甘氨酸）中的兩個羧酸供體向酚供體的變化 非常有利于具有6號配位的Mn(III)絡合物，參見圖1。
[0078]我們假設具有配體結(jié)構(gòu)的HBET(羥基芐基亞乙基二胺三乙酸）（圖1)(是介于EDTA 和HBED之間的中間體)-僅包含一個酚供體-可能對于各氧化態(tài)顯示亞穩(wěn)定性。因此，該物質(zhì) 的氧