Enantiomer discrimination using lipophilic cyclodextrins studied by electrode response, pulsed-gradient spin-echo (PGSE) NMR and relaxation rate measurements

Author(s):  
Ayelet Gafni ◽  
Yoram Cohen ◽  
Ritu Kataky ◽  
Simon Palmer ◽  
David Parker
Blood ◽  
2006 ◽  
Vol 108 (11) ◽  
pp. 1778-1778 ◽  
Author(s):  
Zhiyue J. Wang ◽  
Roland Fischer ◽  
Ellen Butensky ◽  
Lynne Neumayr ◽  
Sylvia Titi Singer ◽  
...  

Abstract Improvements in transfusion and chelation treatment have led to increased survival of patients with thalassemia (THAL), however, HPG axis dysfunction continues as the most prevalent complication of iron-overload in THAL. The critical target organ for HPG axis dysfunction in thalassemia is the anterior pituitary gland. In a pilot study on iron-induced endocrinopathies in chronically transfused thalassemia and sickle cell disease (SCD) patients, we developed MRI methods to quantitatively assess pituitary iron by measuring the transversal relaxation rate (R2), the anterior and posterior volume, and anterior pituitary height. We examined the hypothesis that iron will be elevated in the pituitary of heavily transfused thalassemia patients, but gland volume and height will correlate more closely with function. We scanned 13 subjects (controls 8, HbE-thalassemia and thalassemia major 4, iron-overloaded SCD 1) with a total of 17 measurements in a 1.5 Tesla imager of Children’s Hospital Oakland (Philips Gyroscan®) using a quadrature head coil. Two of 4 thalassemia patients were on hormone replacement treatment. The relaxation rate R2 of the anterior pituitary gland was determined from 2 or 3 sagittal slices (3 mm slice thickness, 0.3 mm gap, manually traced ROI covering more than 60% of the gland within each slice) by a turbo-spin echo sequence acquiring 8 evenly spaced echoes (TE = 15, 30,..., 120 ms, TR = 2500 ms). Anterior and posterior pituitary volumes were analyzed from sagittal slices by manual tracing (3D FFE, 1 mm3 isotropic voxel, TE = 4.6 ms, TR = 9.8 ms, a = 15°). Anterior pituitary height was obtained from routine T1 weighted sagittal multi-slice spin echo images (slice thickness 3 mm, gap 0.3 mm). Liver iron concentration (LIC) by SQUID biosusceptometry was used for total body iron estimation. A reproducibility of 2.6 % (COV) was determined in a normal subject for a mean R2 = 11.8 s−1. The relaxation rates for the control group R2 = 10.8 ± 0.8 s−1 and the thalassemia group R2 = 14.3 ± 1.4 s−1 were significantly different (p (U-test) < 0.001) with no overlap. A weak Spearman rank correlation was found with LIC (RS = 0.71, p < 0.04), but not with plasma ferritin. Anterior pituitary height H and volume V were related by V [mm3] = 95 · H [mm] - 187 (R2 = 0.80). For the anterior pituitary, a significant correlation was found between R2 and volume (RS = −0.59, p < 0.04). Although volumes and heights did not significantly differentiate between the patients and controls, the two THAL patients with abnormal pituitary function had lower anterior pituitary volume and height compared with the two others with normal function. The one iron-overloaded SCD patient had normal R2 and pituitary function; volume and height were in the same range as controls. In summary, the higher transverse relaxation rates indicate elevated iron concentrations in the anterior pituitary gland in all of our thalassemia patients. Pituitary volumes or heights alone may reflect pituitary function, but abnormal volume/height was only seen in patients with high R2. Additional studies in patients with thalassemia and SCD are required to confirm these preliminary observations.


1989 ◽  
Vol 177 ◽  
Author(s):  
Paul M. Lindemuth ◽  
Boualem Hammouda ◽  
Joseph R. Duke ◽  
Frank D. Blum ◽  
Raymond L. Venable

ABSTRACTSelf-diffusion coefficients from pulsed-gradient spin-echo NMR are reported for four components of the tetradecylpyridinium bromide - 85% heptane/15% pentanol - water pseudoternary system. Measurements were taken throughout the inverted microemulsion region and also in a small isotropic region beyond the domain of lamellar liquid crystals. Observations of the self-diffusion coefficients for water relative to those of the surfactant, oil and alchohol show several distinct structural transitions within the water-in-oil region of the phase diagram. The smaller isotropic region exhibits a complete inversion of phase relative to the water-in-oil region. Conductivity measurements were used to further clarify the NMR data. Subsequent small angle neutron scattering (SANS) measurements on the same system show the transition from the single particle (heavy water + Stern layer droplet) scattering regime at low water concentration to the mixed single/interdroplet scattering regime when the intermicellar distance becomes comparable to the size of the micelles.


2016 ◽  
Author(s):  
Έλενα Μουρελάτου
Keyword(s):  

Τις τελευταίες δεκαετίες ο εγκλωβισμός αντικαρκινικών μορίων σε νανοφορείς έχει προσελκύσει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον με στόχο την ενίσχυση της θεραπευτικής τους δράσης, τη μείωση των ανεπιθύμητων ενεργειών που προκαλούνται από τη δράση τους σε υγιείς ιστούς και κύτταρα και τον έλεγχο του χρόνου κυκλοφορίας τους στον οργανισμό. Εντούτοις, οι αναπτυσσόμενοι φορείς δεν καταφέρνουν να φτάσουν στην κλινική πράξη, καθώς δεν επιτυγχάνεται η εκπλήρωση επιμέρους παραμέτρων (π.χ. ικανότητα εγκλωβισμού του δραστικού μορίου, μέγεθος, φορτίο, υδροφιλία επιφάνειας φορέα, κ.α.). Πρόσφατα έχουν αρχίσει να μελετώνται χιμαιρικοί φορείς που προκύπτουν από το συνδυασμό δύο νανοφορέων με στόχο τη βελτίωση των ιδιοτήτων του τελικού συστήματος, όπως την αύξηση της ικανότητας εγκλωβισμού του δραστικού μορίου ή/και τον έλεγχο της αποδέσμευσης αυτού. Τέτοια χιμαιρικά συστήματα αποτελούν τα συστήματα λιποσωμάτων – δενδριμερών, που χαρακτηρίζονται ως «liposome “locked-in” dendrimers», στα οποία τα ενσωματωμένα στα λιποσώματα δενδριμερή αυξάνουν τον εγκλωβισμό της δοξορουβικίνης (DOX), η οποία είναι γνωστή για την αντικαρκινική της δράση, και τροποποιούν το ρυθμό αποδέσμευσής της. Ο μηχανισμός με τον οποίο επιτυγχάνεται αυτό, αλλά και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των επιμέρους δομικών στοιχείων του τελικού φορέα στις οποίες οφείλονται τα βελτιωμένα χαρακτηριστικά του δεν έχουν διερευνηθεί σε βάθος. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η ανάπτυξη ενός νέου νανοφορέα αντικαρκινικών μορίων που προκύπτει από το συνδυασμό λιποσωμάτων και υπερδιακλαδισμένων πολυμερών (HBPs), η σε βάθος μελέτη της αλληλεπίδρασης των επιμέρους στοιχείων του συστήματος και η αποσαφήνιση των παραμέτρων που επιδρούν στις τελικές ιδιότητες αντίστοιχων χιμαιρικών συστημάτων. Οι παραπάνω πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν έπειτα στο σχεδιασμό και την πρόβλεψη των ιδιοτήτων του τελικού συστήματος. Ως βιοδραστικό μόριο επιλέχθηκε η DOX, ενώ χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικές ψευδογενιές HBPs που ανήκουν στην κατηγορία των αλειφατικών πολυεστέρων. Για τη μελέτη των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των λιποσωμάτων, των HBPs και της DOX αλλά και των ιδιοτήτων των τελικών συστημάτων εφαρμόστηκαν εξελιγμένες αναλυτικές τεχνικές όπως διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (m- DSC), φασματοσκοπία υπέρυθρου εξασθενημένης ολικής ανάκλασης με μετασχηματισμό Fourier (ATR-FTIR), φασματοσκοπία μαγνητικού πυρηνικού συντονισμού βαθμίδωσης παλμών spin echo (PGSE-NMR), μικροσκοπία ατομικών δυνάμεων (AFM) και φασματοσκοπία ηλεκτρονικού παραμαγνητικού συντονισμού (EPR). Από τις παραπάνω μελέτες προσδιορίστηκε η βέλτιστη σύσταση των τελικών φορέων (λιπιδική σύσταση λιποσωμάτων και ποσοστό ενσωματωμένου υπερδιακλαδισμένου πολυμερούς ανάλογα με την ψευδογενιά αυτού), η ικανότητα εγκλωβισμού και ο ρυθμός αποδέσμευσης της DOX, οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φωσφολιπιδίων, των HBPs και της DOX που επηρεάζουν τον εγκλωβισμό και την απελευθέρωσή της αλλά και τη σταθερότητα των συστημάτων, καθώς και η επίδραση επιπλέον παραμέτρων μορφοποίησης, όπως η παρουσία υψηλών συγκεντρώσεων σουκρόζης και η διαφορά ωσμωτικής πίεσης εκατέρωθεν της λιπιδικής διπλοστοιβάδας των λιποσωμάτων. Τέλος, πραγματοποιήθηκε τροποποίηση της δομής των HBPs (αλλαγή των τελικών υδροξυλομάδων σε καρβοξυλομάδες) και μελετήθηκε η επίδραση της φύσης των τελικών ομάδων των πολυμερών στην ικανότητα εγκλωβισμού της DOX.


Author(s):  
Barbara S. Gregorí Valdes ◽  
Clara S. B. Gomes ◽  
Pedro T. Gomes ◽  
José R. Ascenso ◽  
Hermínio P. Diogo ◽  
...  

The synthesis of four samples of new polyurethanes was evaluated by changing the ratio of the diol monomers used, poly(propylene glycol) (PPG) and D-isosorbide, in the presence of aliphatic isocyanates such as the isophorone diisocyanate (IPDI) and 4,4&prime;-methylenebis(cyclohexyl isocyanate) (HMDI). The thermal properties of the four polymers obtained were determined by DSC, exhibiting Tg values in the range 55-70 &ordm;C, and their molecular structure characterized by FTIR, 1H and 13C NMR spectroscopies. The diffusion coefficients of these polymers in solution were measured by the Pulse Gradient Spin Echo (PGSE) NMR method, enabling the calculation of the corresponding hydrodynamic radii in diluted solution (1.62&ndash;2.65 nm). The molecular weights were determined by GPC/SEC and compared with the values determined by quantitative 13C NMR analysis. Finally, the biocompatibility of the polyurethanes was assessed using the HaCaT keratinocyte cell line by the MTT reduction assay method showing values superior to 70% cell viability.


2018 ◽  
Vol 20 (26) ◽  
pp. 17615-17623 ◽  
Author(s):  
Kikuko Hayamizu ◽  
Shiro Seki ◽  
Tomoyuki Haishi

The migration behaviours of Li+ in three garnet- and one NASICON-type solid oxide electrolytes were studied on the micrometre scale by pulsed-gradient spin-echo (PGSE) 7Li NMR diffusion spectroscopy to clarify common and specific characteristics of each electrolyte.


2004 ◽  
Vol 57 (12) ◽  
pp. 1185 ◽  
Author(s):  
William S. Price ◽  
Yuichi Aihara ◽  
Kikuko Hayamizu

Multinuclear (i.e., 7Li, 19F, and 1H) NMR relaxation and pulsed field gradient spin-echo (PGSE) NMR translational diffusion measurements have been used to study the reorientational and translational dynamics of the polymeric, anionic, and cationic species in a polymer electrolyte system composed of high-molecular-weight comb-branched polyethers and their precursor macromonomers of cross-linked random copolymers, with and without LiN(SO2CF3)2 (LiTFSI) doping. The macromonomers are derivatives of glycerol bonded to ethylene oxide-co-propylene oxide (m(EO-PO)) and are viscous liquids with a molecular weight of approximately 8000. The results were consistent with a picture of the lithium ions undergoing local motions near the polymer chains, whereas the anions diffuse through a slowly fluctuating three-dimensional porous polymer matrix. Four years later, the macromonomer electrolyte samples were re-measured to investigate the effects of long-term aging. The NMR data revealed that the electrolyte has undergone significant structural relaxation. The findings shed light on the evolving molecular architectures that influence conductivity and help to explain the non-ideal conductivity behaviour.


Polymers ◽  
2018 ◽  
Vol 10 (10) ◽  
pp. 1170 ◽  
Author(s):  
Barbara Gregorí Valdés ◽  
Clara Gomes ◽  
Pedro Gomes ◽  
José Ascenso ◽  
Hermínio Diogo ◽  
...  

The synthesis of four samples of new polyurethanes was evaluated by changing the ratio of the diol monomers used, poly(propylene glycol) (PPG) and D-isosorbide, in the presence of aliphatic isocyanates such as the isophorone diisocyanate (IPDI) and 4,4′-methylenebis(cyclohexyl isocyanate) (HMDI). The thermal properties of the four polymers obtained were determined by DSC, exhibiting Tg values in the range 55–70 °C, and their molecular structure characterized by FTIR, 1H, and 13C NMR spectroscopies. The diffusion coefficients of these polymers in solution were measured by the Pulse Gradient Spin Echo (PGSE) NMR method, enabling the calculation of the corresponding hydrodynamic radii in diluted solution (1.62–2.65 nm). The molecular weights were determined by GPC/SEC and compared with the values determined by a quantitative 13C NMR analysis. Finally, the biocompatibility of the polyurethanes was assessed using the HaCaT keratinocyte cell line by the MTT reduction assay method showing values superior to 70% cell viability.


Soft Matter ◽  
2017 ◽  
Vol 13 (37) ◽  
pp. 6620-6626 ◽  
Author(s):  
Francisco M. Arrabal-Campos ◽  
José D. Álvarez ◽  
Amador García-Sancho ◽  
Ignacio Fernández

A genetic algorithm that uses boxcar functions (diffGA) has been applied for the first time in PGSE NMR.


2017 ◽  
Vol 19 (34) ◽  
pp. 23483-23491 ◽  
Author(s):  
Kikuko Hayamizu ◽  
Shiro Seki

PGSE NMR showed parameter-dependent 7Li diffusion for a solid conductor LAGP in micrometer space, suggesting disperse mobility of Li ions.


2016 ◽  
Vol 410 ◽  
pp. 37-41 ◽  
Author(s):  
José R. Ascenso ◽  
Guilherme Rubio ◽  
João C.F. Diogo ◽  
Helena M.N.T. Avelino ◽  
Fernando J.P. Caetano ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document