Silica microparticles as a solid support for gadolinium phosphonate magnetic resonance imaging contrast agents

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 19, 2012, Pages 8046-8049

  Duncan, Alexandra K ^a   Klemm, Piper J ^b   Raymond, Kenneth N ^b   Landry, Christopher C ^a  

^a UNIVERSITY OF VERMONT   (United States)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL TISSUES; IN-VIVO; INTERNAL SURFACE AREA; LARGE SURFACE AREA; MAGNETIC RESONANCE IMAGING CONTRAST AGENTS; MESOPOROUS SILICA PARTICLES; MICRO-PARTICLES; MRI CONTRAST AGENTS; MULTI-MODAL; PHOSPHONATES; PORE DIAMETERS; PORE VOLUME; SOLID SUPPORTS; SURFACE AREA; SURFACE IMMOBILIZATION;

CHELATION; MAGNETIC RESONANCE IMAGING; SILICA;

GADOLINIUM;

GADOLINIUM; ION; LIGAND; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE IMAGING AGENT; PHOSPHONIC ACID DERIVATIVE; SILICON DIOXIDE;

ARTICLE; CHELATION; CHEMICAL REACTION; IMMOBILIZATION; MOLECULE; PARTICLE SIZE; POROSITY; ROOM TEMPERATURE; SURFACE PROPERTY; SYNTHESIS; VOLUMETRY;

CONTRAST MEDIA; GADOLINIUM; MAGNETIC RESONANCE IMAGING; MICROSPHERES; PHOSPHONIC ACIDS; POROSITY; SILICON DIOXIDE;

EID: 84862090691     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja302183w     Document Type: Article

References (57)

1. Ananta, J. S.; Godin, B.; Sehti, R.; Moriggi, L.; Liu, X.; Serda, R. E.; Krishnamurthy, R.; Bolskar, R. D.; Helm, L.; Ferrari, M.; Wilson, L. J.; Decuzzi, P. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 815-821
2. Wong, W.; Chan, K. W. Gadolinium complexes as MRI contrast agents for diagnosis. In Rare Earth Coordination Chemistry: Fundamentals and Applications, 1 st ed.; Huang, C., Ed.; Wiley: Asia, 2010; 407-433.
3. Caravan, P.; Ellison, J. J.; McMurry, T. J.; Lauffer, R. B. Chem. Rev. 1999, 99, 2293-2352
4. Major, J. L.; Meade, T. J. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 893-903
5. Port, M.; Idee, J. M.; Medina, C.; Robic, C.; Sabatou, M.; Corot, C. Biometals 2008, 21, 469-490
6. Raymond, K. N.; Pierre, V. C. Bioconjugate Chem. 2005, 16, 3-8
7. Caravan, P. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 512-523
8. Werner, E. J.; Datta, A.; Jocher, C. J.; Raymond, K. N. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 45, 8568-8580
9. Mastarone, D. J.; Harrison, V. S. R.; Eckermann, A. L.; Parigi, G.; Luchinat, C.; Meade, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5329-5337
10. Song, Y.; Xu, X.; MacRenaris, K. W.; Zhang, X.-Q.; Mirkin, C. A.; Meade, T. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 9143-9147
11. Manus, L. M.; Mastarone, D. J.; Waters, E. A.; Zhang, X.-Q.; Schultz-Sikma, E. A.; MacRenaris, K. W.; Ho, D.; Meade, T. J. Nano Lett. 2010, 10, 484-489
12. Alric, C.; Taleb, J.; Le Duc, G.; Mandon, C.; Billotey, C.; Meur-Herland, A. L.; Brochard, T.; Vocanson, F.; Janier, M.; Perriat, P.; Roux, S.; Tillement, O. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5908-5915
13. Reynolds, C. H.; Annan, N.; Beshah, K.; Huber, J. H.; Shaber, S. H.; Lenkinski, R. E.; Wortman, J. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8940-8945
14. Howes, P.; Green, M.; Bowers, A.; Parker, D.; Varma, G.; Kallumadil, M.; Hughes, M.; Warley, A.; Brain, A.; Botnar, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9833-9842
15. Floyd, W. C., III; Klemm, P. J.; Smiles, D. E.; Kohlgruber, A. C.; Pierre, V. C.; Mynar, J. L.; Fréchet, J. M. J.; Raymond, K. N. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2390-2393
16. Klemm, P. J.; Floyd, W. C., III; Smiles, D. E.; Fréchet, J. M. J.; Raymond, K. N. Contrast Media Mol. Imaging. 2012, 7, 95-99
17. Klemm, P. J.; Floyd, W. C.; Andolina, C. M.; Fréchet, J. M. J.; Raymond, K. N. Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 12, 2108-2114
18. Nwe, K.; Diane, M.; Henry, B. L.; Regino, C. A. S.; Brechbiel, M. W. J. Inorg. Biochem. 2011, 105, 722-727
19. Nwe, K.; Bryant, L. H., Jr.; Brechbiel, M. W. Bioconjugate Chem. 2010, 21, 1014-1017
20. Liepold, L. O.; Abedin, M. J.; Buckhouse, E. D.; Frank, J. A.; Young, M. J.; Doublas, T. Nano Lett. 2009, 9, 4520-4526
21. Shapiro, M. G.; Szablowski, J. O.; Langer, R.; Jasanoff J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2484-2486
22. Yang, J. J.; Yang, J.; Wei, L.; Zurkiya, O.; Yang, W.; Li, S.; Zou, J.; Zhou, Y.; Wilkins Maniccia, A. L.; Mao, H.; Zhao, F.; Malchow, R.; Zhao, S.; Johnson, J.; Hu, Z.; Krogstad, E.; Liu, Z.-R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9260-9267
23. Lee, S.-M.; Song, Y.; Hong, B. J.; MacRenaris, K. W.; Mastarone, D. J.; OHalloran, T. V.; Meade, T. J.; Nguyen, S. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1-6
24. Datta, A.; Raymond, K. N. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 938-9474
25. Garimella, P.; Datta, A.; Romanini, D. W.; Raymond, K. N.; Francis, M. B. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14704-14709
26. Liu, G.; Tse, N. M. K.; Hill, M. R.; Kennedy, D. F.; Drummond, C. J. Aust. J. Chem. 2011, 64, 617-624
27. Lee, J. E.; Lee, N.; Kim, H.; Kim, J.; Choi, S. H.; Kim, J. H.; Kim, T.; Song, I. C.; Park, S. P.; Moon, W. K.; Hyeon, T. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 552-557
28. Carniato, F.; Tei, L.; Cossi, M.; Marchese, L.; Botta, M. Chem.-Eur. J 2010, 16, 10727-10734
29. Carniato, F.; Tei, L.; Dastru, W.; Marchese, L.; Botta, M. Chem. Commun. 2009, 10, 1246-1248
30. Steinbacher, J. L.; Lathrop, S. A.; Cheng, K.; Hillegass, J. M.; Kauppinen, R. A.; Mossman, B. T.; Landry, C. C. Small 2010, 6, 2678-2682
31. Taylor, K. M. L.; Kim, J. S.; Rieter, W. J.; An, H.; Lin, W.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2154-2155
32. Vivero-Escoto, J. L.; Taylor-Pashow, K. M. L.; Huxford, R. C.; Della Rocca, J.; Okoruwa, C.; An, H.; Lin, W.; Lin, W. Small 2011, 7, 3519-3528
33. Tu, C.; Ma, X.; Pantazis, P.; Kauzlarich, S. M.; Louie, A. Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2016-2023
34. Bridot, J.-L.; Faure, A.-C.; Laurent, S.; Riviere, C.; Billotey, C.; Hiba, B.; Janier, M.; Josserand, V.; Coll, J.-L.; Vander Elst, L.; Muller, R.; Roux, S.; Perriat, P.; Tillement, O. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5076-5984
35. Shao, Y.-Z.; Liu, L.-Z.; Song, S.-Q.; Cao, R.-H.; Liu, H.; Cui, C. Y.; Li, X.; Bie, M. J.; Li, L. Contrast Media Mol. Imaging. 2011, 6, 110-118
36. Morimoto, H.; Minato, M.; Nakagawa, T.; Sato, M.; Kobayashi, Y.; Gonda, K.; Takeda, M.; Ohuchi, N.; Suzuki, N. J. Sol-Gel Sci. Technol. 2011, 59, 650-657
37. Zhang, X.; Brynda, M.; Britt, R. D.; Carroll, E. C.; Larsen, D. S.; Louie, A. Y.; Kauzlarich, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10668-10669
38. Hillegass, J. M.; Blumen, S. R.; Cheng, K.; MacPherson, M. B.; Alexeeva, V.; Lathrop, S. A.; Beuschel, S. L.; Steinbacher, J. L.; Butnor, K. J.; Ramos-Niño, M. E.; Shukla, A.; James, T. A.; Weiss, D. J.; Taatjes, D. J.; Pass, H. I.; Carbone, M.; Landry, C. C.; Mossman, B. T. Int. J. Cancer 2011, 129, 233-244
39. Franklin, S. J.; Raymond, K. N. Inorg. Chem. 1994, 33, 5794
40. Werner, E. J.; Avedano, S.; Botta, M.; Hay, B. P.; Moore, E. G.; Aime, S.; Raymond, K. N. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1870-1871
41. Xu, J.; Franklin, S. J.; Wisenhunt, D. W., Jr.; Raymond, K. N. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 7245-7246
42. Pierre, V. C.; Botta, M.; Aime, S.; Raymond, K. N. Inorg. Chem. 2006, 45, 8355-8364
43. Cohen, S. M.; Petoud, S.; Raymond, K. N. Chem. - Eur. J. 2000, 7, 272-279
44. Bunzli, J.-C. G.; Piguet, C. Chem. Rev. 2002, 102, 1897-1928
45. Stryganyuk, G.; Shalapska, T.; Voloshinovskii, A.; Gektin, A.; Krasnikov, A.; Zazubovich, S. J. Lumin. 2011, 131, 2027-2035
46. Robic, C.; Catoen, S.; Goltstein, D. M.-C.; Idee, J.-M.; Port, M. Biometals 2011, 24, 759-768
47. Herlinger, A. W.; Ferrar, J. R.; Chiarizia, R.; Horwitz, E. P. Polyhedron 1997, 16, 1843-1854
48. Shkrob, I. A.; Tisch, A. R.; Marin, T. W.; Muntean, J. V.; Kaminski, M. D.; Kropf, J. A. Ind. Chem. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 4686-4696
49. Yantasee, W.; Fryxell, G. E.; Addleman, R. S.; Wiacek, R. J.; Koonsiripaiboon, V.; Pattamakomsan, K.; Sukwarotwat, V.; Xu, J.; Raymond, K. N. J. Hazad. Mater. 2009, 168, 1233-1238
50. Yantasee, W.; Fryxell, G. E.; Porter, G. A.; Pattamakomsan, K.; Sukwarotwat, V.; Chouyyok, W.; Koonsiripaiboon, V.; Xu, J.; Raymond, K. N. Nanomedicine 2010, 6, 1-8
51. Griffith, C. S.; Reyes, M. D. L.; Scales, N.; Hanna, J. V.; Luca, V. ACS Appl. Mater. Interface 2010, 2, 3436-3446
52. Gallis, K. W.; Landry, C. C. U.S. Patent 6334988, 2002.
53. Landry, C. C.; Nassivera, T. W. U.S. Patent Appl. 20090220791.
54. Naono, H.; Hakuman, M.; Tanaka, T.; Tamura, N.; Nakai, K. J. Colloid Interface Sci. 2000, 225, 411-420
55. Balkus, K.J., Jr.; Sherry, A. D.; Young, S. W. U.S. Patent 5,122,363, 1992.
56. Young, S. W.; Qing, F.; Rubin, D.; Balkus, K. J.; Engel, J. S.; Lang, J.; Dow, W. C.; Mutch, J. D.; Miller, R. A. J. Magn. Reson. Imaging 1995, 5, 499-508
57. Bresinska, I.; Balkus, K. J., Jr. J. Phys. Chem. 1994, 98, 12989-12994