8-hidroxikinolinát oldalláncot tartalmazó merevgerincű makrociklusos ligandumok: szintézis és koordinációs kémiai jellemzés

Rigid macrocyclic ligands possessing 8-hydroxyquinolinate pendants: synthesis and coordination chemical characterization

Abstract

Magnetic resonance imaging (MRI) is one of the most widely used non-invasive diagnostic imaging modalities in modern medicine. Contrast agents (CAs) are used to provide the desired image quality/contrast in a large proportion of clinical studies. In recent years, confidence in commercially available Gd(III)-based MRI CAs has been lost in association with the release of toxic Gd(III) ion from some CAs. The research has turned towards the complexes of essential metal ions (Mn(II), Fe(II)/Fe(III)). 8-hydroxyquinoline is a well-known bidentate ligand, which has been used as a sidearm during the preparation of rigid macrocyclic chelators (3-PCOX and 6-PCOX). Previously we have shown that the substitution of 1,4,7,10-tetraaza-2,6-pyridinofane (pyclene) at the nitrogen being cis to the pyridine N-atom of the macrocycle is more favourable for complexation of Mn(II) ions. Further changes were made to the structure of the ligands to receive more rigid chelators. For instance the replacement of the N-atom in the 6^th position in pyclen by an etheric oxygen (OPCOX) or by “fusing” it into a pyridine ring (BPOX) were synthesized. The talk intends to present the synthesis, determination of the stability constants of the complexes formed with Mg(II), Ca(II), Mn(II), Cu(II) and Zn(II) metal ions, determination of the relaxivity of the Mn(II) complexes and characterization of their inertness by

ÖSSZEFOGLALÓ

A mágneses rezonanciás képalkotás (MRI) az egyik legelterjedtebb neminvazív diagnosztikai képalkotó módszer a modern orvostudományban. A klinikai vizsgálatok jelentős részében a kívánt képminőség/kontraszt biztosításához ún. kontrasztanyagokat használnak. A forgalomban lévő Gd(III)-alapú MRI kontrasztanyagokba vetett bizalom az utóbbi években megrendült egyes komplexekből felszabaduló toxikus Gd(III)-ion miatt, ezért a kutatások is az esszenciális fémionok (Mn(II), Fe(II)/Fe(III)) komplexei felé fordult. A 8-hidroxikinolin egy jól ismert kétfogú ligandum, amelyet oldalláncként alkalmazva merevvázú makrociklusos kelátorokat állítottunk elő. Korábban bemutattuk, hogy a 1,4,7,10-tetraaza-2,6-piridinofán (piklén) makrociklus 3-as helyzetű nitrogenatomján történő helyettesítés kedvezőbb (3-PCOX) Mn(II)-ionok komplexálása szempontjából. A munkánkat folytatva további változtatásokat tettünk a gyűrű szerkezében növelve annak merevségét, így a makrociklus 6-os helyzető N-atomját éteres oxigénatomra cseréltük (OPCOX), valamint piridingyűrűbe “foglaltuk” (BPOX). Az előadás során a liagdumok előállítását, azok Mg(II), Ca(II), Mn(II), Cu(II) és Zn(II)-ionokkal képződő komplexei oldategyensúlyát, a mangán(II)-komplexek relaxivitását és inertségüket hasonlítjuk össze, amelyet a Cu(II)/Zn(II)-ionokkal lejátszódó fémioncsere-reakciók sebességének a tanulmányozásán keresztül térképeztünk fel.