磁共振成像(MRI)以其非侵入性和在亞毫米范圍內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，具有更好的化學穩定性和更低的毒性。我們通過 HPLC/Flash-CMS 質譜聯用系統展示了 Gd(III)-DOTA 的合成、純化和定量的完整解決方案。

實驗方法及結果

Gd(III)-DOTA的合成

        Gd(III)(NO3)3(99.99%)和 1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四乙酸 DOTA 購自 Sigma。本應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. 將反應混合物在室溫氮氣流下吹干。

3.將干燥后的反應混合物溶解于 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。

反應混合物的HPLC/MS分析

        通過AIS AVANT™(U)HPLC/CMS系統分析 Gd-DOTA 反應混合物。4.69 min時峰的譜圖顯示了反應的起始物質和其他副產物，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)，結果吻合良好，證實 8.27 min 的分析物就是所需的合成產物。

圖1:(a) Gd-DOTA 反應混合物的 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（數據未顯示）進行比較，m/z 418.2、516.2 和 578.2 的總峰面積是質子化 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。

實驗結論

我們通過新型顯像劑 Gd-DOTA 的開發，演示了目標化合物的制備，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:

關于Advion Interchim Scientific

Advion Interchim Scientific 致力于分離鑒定、純化制備技術的開發應用，expression CMS 質譜系統擁有的技術，兼顧靈活性、易用性、可靠性，可快速準確提供高質量數據。pufiFlash 快速制備系統實現智能純化，多種檢測方式可供選擇，色譜柱齊全，性能*。