波谱学杂志 ›› 2019, Vol. 36 ›› Issue (4): 472-480.doi: 10.11938/cjmr20192742

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新型葫芦[6]脲纳米颗粒超极化129Xe“分子笼”研究

袁晨露1,2, 郭茜旎1, 陈世桢1, 周欣1   

  1. 1. 波谱与原子分子物理国家重点实验室, 武汉磁共振中心(中国科学院 武汉物理与数学研究所), 湖北 武汉 430071;
    2. 中国科学院大学, 北京 100049
  • 收稿日期:2019-04-26 出版日期:2019-12-05 发布日期:2019-05-30
  • 通讯作者: 周欣 E-mail:xinzhou@wipm.ac.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(91859206,81625011);国家重点研发计划(2016YFC1304704);中国科学院前沿科学重点研究计划(QYZDY-SSWSLH018).

A Novel Molecular Cage for Hyperpolarized 129Xe Based on Cucurbit[6]uril Nanoparticles

YUAN Chen-lu1,2, GUO Qian-ni1, CHEN Shi-zhen1, ZHOU Xin1   

  1. 1. State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics, National Center for Magnetic Resonance in Wuhan(Wuhan Institute of Physics and Mathematics, Chinese Academy of Sciences), Wuhan 430071, China;
    2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049
  • Received:2019-04-26 Online:2019-12-05 Published:2019-05-30

摘要: 在相同浓度下,超极化129Xe的核磁共振(NMR)灵敏度是传统质子NMR的10 000倍以上,但单原子Xe不具有靶向性,只有单一NMR信号.若超极化129Xe与“分子笼”相结合,就能获得新的“笼”内Xe信号,为发展超极化129Xe分子探针奠定基础.因此,构建新型的“分子笼”是发展新型超极化129Xe分子探针的一个重要方向.葫芦[6]脲纳米颗粒的出现能改善以葫芦[6]脲为主体的129Xe分子探针水溶性差、信号弱等缺点.本文构建了水溶性的葫芦[6]脲纳米颗粒,并发现其具有葫芦[6]脲/纳米颗粒内部两个“笼”内129Xe信号.这一发现使这种纳米颗粒具有成为超极化129Xe分子探针的潜力,能降低检测结果中假阳性和假阴性的发生率,值得更深入的探索和研究.

关键词: 超极化129Xe核磁共振, 双信号, 化学交换饱和转移(CEST), 纳米颗粒, 葫芦[6]脲

Abstract: Hyperpolarized 129Xe NMR has a detection sensitivity up to 10 000 times higher than that in the conventional 1H NMR. Hyperpolarized 129Xe gas has only one NMR signal, but can produce multiple signals when combined with molecular cages, providing the chances to develop targeted molecular probes. In this paper, water-soluble cucurbit[6]uril nanoparticles were used for loading hyperpolarized 129Xe gas to construct targeted molecular probes. It was observed that such molecular probes had double "cage" signals and the potential to be developed into multi-functional probes.

Key words: hyperpolarized 129Xe nuclear magnetic resonance, chemical exchange saturation transfer (CEST), nanoparticle, cucurbit[6]uril

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