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Quantitative Analyse der Kinetik des Xenon-Austauschs mit molekularen Wirten

19.04.2022

Xenon-Edelgasatome können in Lösungen vorübergehend Komplexe mit Wirtsmolekülen bilden. Die so entstehenden Wirt-Gast-Systeme werden durch nicht-kovalente Bindungen zusammengehalten. Sie sind ein Beispiel für supramolekulare Systeme. Sie bieten sich daher zur Analyse ähnlicher chemischer oder pharmazeutischer Träger- und Abgabesysteme an. Die Komplexe werden zudem als potenzielle Kontrastmittel für die Magnetresonanztomographie erforscht. Wesentlich für die Untersuchungen ist die Bestimmung der Kinetik der Assoziation und Dissoziation von Xenon mit den Wirtsmolekülen. Dafür ist in der Regel die Anwendung verschiedener Messmethoden und Auswerteverfahren erforderlich. Nun ermöglicht ein neuartiges, in der PTB entwickeltes Messverfahren der kernmagnetischen Resonanz als einzelne Methode die umfassende Bewertung der Austauschkinetik. Dadurch wird die Genauigkeit und Vergleichbarkeit der quantitativen Ergebnisse verbessert. Die Messungen werden an sogenanntem hyperpolarisiertem Xenon durchgeführt. Dadurch wird eine ausgezeichnete Empfindlichkeit erreicht. Darüber hinaus kann auf die sonst üblichen, aufwendigen Kalibrierungsverfahren verzichtet werden, sofern die Xenonlöslichkeit aus messtechnischen Datensammlungen bekannt ist. Die Innovation wurde kürzlich veröffentlicht. Sie verspricht Fortschritte in der supramolekularen Chemie, der Pharmakologie und der medizinischen Bildgebung auf der Grundlage der quantitativen Analyse des Xenon-Austauschs.

Publikation
Mitschang L, Korchak S, Kilian W, Riemer T.
Comprehensive Quantitative and Calibration-Free Evaluation of Hyperpolarized Xenon–Host Interaction by Multiparametric NMR
Anal. Chem. 94 (2022); DOI: 10.1021/acs.analchem.1c04482