Preview

Медицинская визуализация

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Получение, квантово-химический анализ и доклиническая in vivo оценка МРТ-визуализирующих свойств парамагнитного комплекса марганца с 2,3-димеркаптоянтарной кислотой (сукциманга)

https://doi.org/10.24835/1607-0763-2019-3-133-143

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования: осуществить синтез комплекса Mn(II) с димер каптоянтарной кислотой (ДМСА), средствами квантово-химического анализа оценить наиболее устойчивую структуру комплекса Mn с ДМСА и изучить накопление и контрастирующие свойства этого контраста-парамагнетика в структурах опухолевых и нормальных тканей у животных – ветеринарных пациентов (кошек с опухолями).

Материал и методы. Синтез 2,3-димеркаптоянтарной кислоты (COOH-CHSH-CHSH-COOH) был осуществлен по модифицированной методике А.И. Бусева. По данным фантомных экспериментов определяли релаксивность R1. Визуализирующие возможности 0,5 М раствора Mn-(ДМСА)2 оценивали при МРТ в Т1-взвешенном спин-эхо режиме МРТ у животных – ветеринарных пациентов (кошек) с опухолями (ангиофибромы и фиброаденомы, 9 животных).

Результаты. В результате квантово-химического анализа было установлено, что наиболее устойчивой является молекула комплекса Mn-(ДМСА)2. Релаксивность R1 комплекса Mn-(ДМСА)2 в водном растворе оказалась 3,2 1/(мМ•с), что соответствовало ранее полученным результатам. В норме Mn-(ДМСА)2 обеспечивает выраженное усиление паренхимы почек и умеренное – ткани печени, селезенки и тел позвонков. У животных с опухолями Mn-(ДМСА)2 выраженно усиливал Т1-взвешенное МРТ-изображение как периферических (индекс усиления = 1,87 ± 0,09, p < 0,01), так и центральных (индекс усиления = 1,59 ± 0,07, p < 0,01) отделов опухолей.

Заключение. Визуализационные свойства Mn-(ДМСА)2 указывают на возможность создания на основе комплексов марганца парамагнитных контрастных препаратов, тропных к новообразованиям. Целесообразно дальнейшее исследование Mn-(ДМСА)2 для создания парамагнитного контрастного препарата.

Об авторах

В. Ю. Усов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет, НИИ кардиологии Томского НИМЦ РАН
Россия

доктор мед. наук, профессор, заведующий отделением рентгеновских и томографических методов диагностики

634012 Томск, Россия, ул. Киевская, 111

8-903-951-26-76



В. Д. Филимонов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

профессор, доктор хим. наук, профессор кафедры органической химии и биотехнологий

Томск



М. Л. Белянин
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

канд. хим. наук, доцент, доцент кафедры органической химии и биотехнологий  

Томск



А. И. Безлепкин
ООО Ветеринарная клиника “Айболит”
Россия

директор 

Томск



М. А. Лучич
Центар за Имиджинг Диагностику, Институт у Сремской Каменици
Сербия и Черногория

профессор, доктор мед. наук, врач отделения МРТ 

Нови Сад



А. Ю. Коваленко
НИИ кардиологии Томского НИМЦ РАН
Россия

аспирант отделения рентгеновских и томографических методов диагностики 

Томск



Ю. В. Роговская
НИИ кардиологии Томского НИМЦ РАН
Россия

канд. мед. наук, заведующая отделением патоморфологии 

Томск



Н. Л. Шимановский
Российский Национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова
Россия

член-корр. РАН, доктор мед. наук, профессор, заведующий кафедрой молекулярной фармакологии
имени академика П.В. Сергеева 

Москва



Список литературы

1. Шимановский Н.Л. 20 лет клинического применения магнитно-резонансных контрастных средств. Диагнос тическая и интервенционная радиология. 2009; 3 (1): 5–15.

2. Blower P.J., Lam A.S., O'Doherty M.J., Kettle A.G., Coakley A.J., Knapp F.F. Jr. Pentavalent rhenium-188 dimercaptosuccinic acid for targeted radiotherapy: synthesis and preliminary animal and human studies. Eur. J. Nucl. Med. 1998; 25 (6): 613–621.

3. Усов В.Ю., Белянин М.Л., Кодина Г.Е., Афанасьев С.А., Безлепкин А.И., Гуляев В.М., Шимановский Н.Л. МР-томография миокарда с парамагнитным контрастным усилением Mn-метоксиизобутилизонитрилом (Mn-МИБИ) в эксперименте. Медицинская визуализация. 2016; 1: 31–38.

4. Ussov W.Yu., Belyanin M.L., Kovalenko A.Yu., Bezlepkin A.I., Filimonov V.D., Shimanovsky N.L. Evaluation of manganese dimercaptosuccinate (Mn-DMSA) complex as contrast agent for paramagnetic enhancement in MRI studies of malignant fibroepithelial tumors in animals. Russian Electronic Journal of Radiology (REJR). 2017; 7 (4): 108–116

5. К 70-летию со дня рождения И.Я. Постовского. Химия гетероциклических соединений. 1968; (1): 186–188.

6. van Eijkeren J.C., Olie J.D., Bradberry S.M., Vale J.A., de Vries I., Clewell H.J. 3rd, Meulenbelt J., Hunault C.C. Modeling the effect of succimer (DMSA; dimercaptosuccinic acid) chelation therapy in patients poisoned by lead. Clin. Toxicol. (Philad.). 2017; 55 (2): 133–141. http://doi.org/10.1080/15563650.2016.1263855.

7. Бусев А.И. Синтез новых органических реагентов для неорганического анализа. М.: Изд-во МГУ, 1972: 116–118.

8. Зевацкий Ю.Э., Самойлов Д.В. Эмпирический метод учета влияния растворителя на константы диссоциации карбоновых кислот. Журнал органической химии. 2008; 44 (1): 59–68.

9. Kaviani S., Shahab S., Sheikhi M., Ahmadianarog M. DFT study on the selective complexation of meso-2,3-dimercaptosuccinic acid with toxic metal ions (Cd2+, Hg2+ and Pb2+) for pharmaceutical and biological applications. J. Molec. Struct. 2019; 1176: 901–907.

10. Pettersson H., Slone R.M., Spanier S., Gillespie Th., Fitzsimmons J.R., Scott K.N. Musculoskeletal Tumors: T1 and T2 relaxation Times. Radiology. 1988; 167: 783–785.

11. Hernandez-Valdes D., Blanco-Gonsalez A., Rodriguez-Riera Z., Haza J., Ducat-Pages L., Pizarro-Lou L. Theoretical study of Re and Tc-DMSA complexes. Nucl. Med. Biol. 2014. http://doi.org/10.1016/j.nucmedbio.2014.05.011.

12. The Chemistry of Contrast Agents in Medical Resonance Imaging. 2nd ed; eds by L. Helm, A.E. Mehrbach, E Troth. J. Wiley, 2013. 496 p.

13. Белянин М.Л., Првулович М., Карпова Г.В., Безлепкин А.И., Федоренко Е.В., Чурин А.А., Филимонов В.Д., Усов В.Ю. Синтез и оценка мангапентетата как парамагнитного контрастного препарата для МР-томографии. Диагностическая и интервенционная радиология. 2008; 2 (1): 75–86.

14. Zhen Ye, Eun-Kee Jeong, Xueming Wu, Mingqian Tan, Shouyu Yin, Zheng-Rong Lu. Polydisulfide Manganese(II) Complexes as Non-Gadolinium Biodegradable Macromolecular MRI Contrast Agents. J. Magn. Reson. Imaging. 2012; 35 (3): 737–744. http://doi.org/10.1002/jmri.22848.

15. Бурилова Е.А., Зиятдинова А.Б., Зявкина Ю.И., Амиров Р.Р. Влияние водорастворимых полимеров на образование комплексонатов марганца(II) в растворах. II. Комплексы с ДТПА. Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2013; 155 (2): 26–38.

16. Montoriol P.F., Mons A., Da Ines D., Bourdel N., Tixier L., Garcier J.M. Fibrous tumours of the ovary: aetiologies and MRI features. Clin. Radiol. 2013; 68 (12): 1276–1283. http://doi.org/10.1016/j.crad.2013.07.005.

17. Djokić D., Janković D., Nikolić N. Preparation and in vivo evaluation of 90Y-meso-dimercaptosuccinic acid (90Y-DMSA) for possible therapeutic use: comparison with 99mTc-DMSA. Cancer Biother. Radiopharm. 2009; 24 (1): 129–136. http://doi.org/10.1089/cbr.2008.0499.

18. Hirano T., Otake H., Kazama K., Wakabayashi K., Zama A., Shibasaki T., Tamura M., Endo K. Technetium-99m(V)-DMSA and thallium-201 in brain tumor imaging: correlation with histology and malignant grade. J. Nucl. Med. 1997; 38 (11): 1741–1749.

19. Skalny A.V. Bioelementology as an interdisciplinary integrative approach in life sciences: Terminology, classification, perspectives. J. Trace Elements Med. Biol. 2011; 25: 3–10.


Для цитирования:


Усов В.Ю., Филимонов В.Д., Белянин М.Л., Безлепкин А.И., Лучич М.А., Коваленко А.Ю., Роговская Ю.В., Шимановский Н.Л. Получение, квантово-химический анализ и доклиническая in vivo оценка МРТ-визуализирующих свойств парамагнитного комплекса марганца с 2,3-димеркаптоянтарной кислотой (сукциманга). Медицинская визуализация. 2019;(3):133-143. https://doi.org/10.24835/1607-0763-2019-3-133-143

For citation:


Ussov W.Y., Filimonov V.D., Belyanin M.L., Bezlepkin A.I., Lucic M.A., Kovalenko A.Y., Rogovskaya Y.V., Shimanovskiy N.L. Synthesis, quantum chemistry analysis and pre-clinical in vivo evalution of magnetic resonance imaging abilities of paramagnetic manganese complex with 2,3-dimercaptosuccinate (succimang). Medical Visualization. 2019;(3):133-143. (In Russ.) https://doi.org/10.24835/1607-0763-2019-3-133-143

Просмотров: 9


ISSN 1607-0763 (Print)
ISSN 2408-9516 (Online)