Pesquisa e desenvovimento de novos materiais microporosos e mesoporosos para uso em ressonância magnética nuclear por imagem como agentes de contraste

Abstract

Como em qualquer método de imagem utilizado em medicina, foi desenvolvido para a ressonância magnética por imagem (MRI) um agente de contraste que pudesse realçar apenas as lesões e não os tecidos normais, possibilitando desta maneira não apenas a localização do tecido afetado, mas propiciando também um diagnóstico mais preciso e diferenciado. Os agentes de contraste geralmente utilizados em MRI afetam seletivamente os tempos de relaxamento T1 dos diferentes tecidos, embora os tempos de T2 podem também ser alterados pela introdução desses agentes. Este trabalho caracteriza-se pela busca de novos compostos micro ou mesoporosos que possam ser utilizados como agentes de contraste para MRI. A principal diferença entre os compostos estudados e os quelatos de gadolínio empregados atualmente em MRI está na usa composição química e estado físico. Estes novos compostos são zeólitos, cuja principal característica é sua estrutura altamente cristalina formada por canais e cavidades bem definidas, canais e cavidades onde ocorre a imobilização de íons metálicos. As sínteses destes novos materiais microporosos foram realizadas utilizando-se templates orgânicos derivados da decahidroquinolina, 2,6 dimetil piperidina, 3,5 dimetil piperidina e espartênio. Antes de serem utilizados em diferentes condições de química sol-gel os novos templates sintetizados foram caracterizados por ressonância magnética nuclear ( 13 C e 1 H), espectrometria de massa e por difração de raios-X de monocristais. Os novos materiais microporosos foram sintetizados em diferentes condições de química sol- gel e os principais produtos obtidos foram novos vanadiosilicatos. Os novos materiais microporosos foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios-X, ressonância magnética do estado sólido dos núcleos 29 Si, 51 V e 13 C, microscopia eletrônica de varredura, espalhamento Raman...

As in any other imaging method used in modern medicine, Magnetic Resonance Imaging (MRI) requires a contrast media. The contrast media can enhance the contrast of the damage tissue in comparison to the normal ones, facilitating the location of the damage area and providing information for a precise diagnosis. Most of the contrast media commonly used in MRI, affect the relaxation time T1 of the different tissues, and in some case also the relaxation time T2. The main goal of this work was the searching for new microporous or mesoporous materials that could replace the traditional contrast media based on chelates of gadolinium. These microporous materials, different form the chelates of gadolinium, are made up by well defined system of nanoporous and nanochanels where the metal are located. In order to synthesized these new microporous materials, a new family of structure directing agents (SDAs) derivatives of decahydroquinolinium; 2,6 dimethyl piperidine; 3,5 dimethyl piperidine and (S)-Sparteinium were synthesized. The as made new templates were fully characterized by 13 C, 1 H-NMR, ES- Mass Spectrometry, and single crystal X-Ray diffraction. Different sol gel chemistry conditions were studied and explored throughout this study using the new SDAs, however the most out sanding results were obtained for vanadosilicates. The new vanadosilicates were fully characterized by 13 C, 29 Si and 51 V NMR-MAS (Nuclear Magnetic Resonance-Magic Angle Spinning), Scanning electronic microscopy (SEM), Raman scattering and Thermogravimetric analysis (TGA). Some of the vanadosilicates synthesized with SDAs (1, 2, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 11) were found to be isomorphous to the Titanosilicate ETS-10 and to the Vanadosilicate AM-6, which open up the possibility of their use as catalyst for shape selectivity oxidative calalysis. Althoug, Vanadosilicates prepared with N-Etil-Sparteinium are stil under... (Complete abstract click electronic access below)