Syntéza derivátu DOTA pre ¹⁹F MRI

Abstract

Magnetic resonance imaging (MRI) holds an essential place among imaging methods, mainly due to its excellent spatial resolution and non-invasiveness. Conventional 1H MRI, which primarily images hydrogen atoms in water molecules, exhibits a high natural background, which to some extent limits its use in functional imaging. The 19F isotope features a sensitivity comparable to 1H in MRI and, due to its zero natural background, is a promising candidate as an NMR-active nucleus suitable for "hot-spot" or functional imaging. An example of functional imaging are complexes of paramagnetic metal ions with a macrocyclic ligand containing 19F atoms, where the MRI signal depends on the pH of the environment. This work focuses on the preparation of a ligand that could serve in a LnIII complex as a pH-responsive 19F MRI probe while also functioning as a 1H MRI contrast agent. Additionally, the work summarizes the design considerations for 19F MRI probes.

Zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) má své nezastupitelné místo mezi zobrazovacími metodami, především díky vynikajícímu prostorovému rozlišení a neinvazivnosti. Klasické ¹H MRI, při kterém se zobrazují primárně atomy vodíku z molekul vody, má vysoké přirozené pozadí, což do určité míry omezuje jeho využití ve funkčním zobrazování. Izotop ¹⁹F se vyznačuje srovnatelnou citlivostí v MRI s ¹H a díky nulovému přirozenému pozadí je vhodným kandidátem na jádro aktivní v NMR, které je vhodné pro "hot-spot" nebo funkční zobrazování. Příkladem funkčního zobrazování jsou komplexy paramagnetických iontů kovu s makrocyklickým ligandem obsahujícím atomy ¹⁹F,u kterých signál MRI závisí na pH prostředí. Přípravě ligandu, který by mohl v komplexu s Ln³⁺ sloužit jako sonda ¹⁹F MRI citlivá na pH a zároveň jako kontrastní látka pro ¹H MRI, se věnuje tato práce. Práce rovněž shrnuje problematiku návrhu sond pro ¹⁹F MRI.