physicochemical changes in their microenvironment, such as pH,
O2 or ion concentrations, temperature and enzymatic activity.Both
RCAs and CAs with organ selectivity are intensively investigated
in many laboratories and the research progress has been presented
in several reviews.28–31,52,53 However, this issue is not included in
this paper except for cases where it is reasonable to compare their
properties with common CAs.
Ligands and their complexes
To make more effective CAs, a big effort has been made to design
new ligands. However, the design has been mostly oriented on
modifications of the structural motifs of DOTA (Chart 2) and
DTPA(Chart 3).Thus, a number of ligands bearing functionalities
different from carboxylic acids in the pendant arms, such as
amides, alcohols, phosphonic or phosphinic acids and phenols,
were synthesized and their lanthanide(III) complexes studied.54
In addition to the ligands mentioned, and their complexes that
contain one water molecule coordinated to Gd(III) ion, other
ligands such as DO3A (Chart 2) forming Gd(III) complexes
with two water molecules in the inner coordination sphere were
synthesized and investigated. The DO3A and also its derivatives
are prototypes of heptacoordinated ligands based on the cyclen
ring bearing only three coordinating pendants. Unfortunately,
Gd(III) complexes of the ligands mostly contain the expected two
water molecules only in a pure and dilute aqueous solution. In
the presence of citrate, carbonate, amino acids etc., the complexes
tend to lose the bound water molecule(s) due to the formation of
rather thermodynamically stable ternary complexes containing the
simple ligands. At high concentrations, the formation of dimeric
species similar to the structures found in the solid state (see below)
is also expected.
A stable Gd(III) chelate containing two coordinated water
molecules is formed by ligands analogous to pyDO3A (Chart
4), which are based on a pyridine-containing twelve-membered
macrocycle. Another family of ligands forming gadolinium(III)
complexes with two coordinated water molecules is formally
derived from DTPA. Here, the coordinating pendant arm on the
central nitrogen atom of diethylenetriamine is replaced with a
gadolinium(III) non-coordinating substituent (e.g. bipy(DTTA)2
in Chart 3).55–57
Recently, a new prototype of the heptadentate ligand, 6-
amino-6-methylperhydro-1,4-diazepine-1,4,N6,N6-tetraacetic acid
(AAZTA, Chart 4), was introduced.58 More promising hexadentate
ligands, and their complexes, seem to be those based on
the HOPO motif, developed by Raymond and co-workers.59
These ligands are based on 3-hydroxy-2-oxo-1,2-dihydropyridine-
4-carboxyamide units (2,3-HOPO motif; Chart 4). Very recently,
an analogous motif has also been developed in the octadentate
ligand H(2,2)-1,2-HOPO (1,2-HOPO motif; Chart 4), whose
physicochemical changes in their microenvironment, such as pH,O2 or ion concentrations, temperature and enzymatic activity.BothRCAs and CAs with organ selectivity are intensively investigatedin many laboratories and the research progress has been presentedin several reviews.28–31,52,53 However, this issue is not included inthis paper except for cases where it is reasonable to compare theirproperties with common CAs.Ligands and their complexesTo make more effective CAs, a big effort has been made to designnew ligands. However, the design has been mostly oriented onmodifications of the structural motifs of DOTA (Chart 2) andDTPA(Chart 3).Thus, a number of ligands bearing functionalitiesdifferent from carboxylic acids in the pendant arms, such asamides, alcohols, phosphonic or phosphinic acids and phenols,were synthesized and their lanthanide(III) complexes studied.54In addition to the ligands mentioned, and their complexes thatcontain one water molecule coordinated to Gd(III) ion, otherligands such as DO3A (Chart 2) forming Gd(III) complexeswith two water molecules in the inner coordination sphere weresynthesized and investigated. The DO3A and also its derivativesare prototypes of heptacoordinated ligands based on the cyclenring bearing only three coordinating pendants. Unfortunately,Gd(III) complexes of the ligands mostly contain the expected twowater molecules only in a pure and dilute aqueous solution. Inthe presence of citrate, carbonate, amino acids etc., the complexestend to lose the bound water molecule(s) due to the formation ofrather thermodynamically stable ternary complexes containing thesimple ligands. At high concentrations, the formation of dimericspecies similar to the structures found in the solid state (see below)is also expected.A stable Gd(III) chelate containing two coordinated watermolecules is formed by ligands analogous to pyDO3A (Chart4), which are based on a pyridine-containing twelve-memberedmacrocycle. Another family of ligands forming gadolinium(III)complexes with two coordinated water molecules is formallyderived from DTPA. Here, the coordinating pendant arm on thecentral nitrogen atom of diethylenetriamine is replaced with agadolinium(III) non-coordinating substituent (e.g. bipy(DTTA)2in Chart 3).55–57Recently, a new prototype of the heptadentate ligand, 6-amino-6-methylperhydro-1,4-diazepine-1,4,N6,N6-tetraacetic acid(AAZTA, Chart 4), was introduced.58 More promising hexadentateligands, and their complexes, seem to be those based onthe HOPO motif, developed by Raymond and co-workers.59These ligands are based on 3-hydroxy-2-oxo-1,2-dihydropyridine-4-carboxyamide units (2,3-HOPO motif; Chart 4). Very recently,an analogous motif has also been developed in the octadentateligand H(2,2)-1,2-HOPO (1,2-HOPO motif; Chart 4), whose
การแปล กรุณารอสักครู่..
การเปลี่ยนแปลงทางเคมีกายภาพใน microenvironment ของพวกเขาเช่นค่า pH,
O2 หรือความเข้มข้นของไอออนอุณหภูมิและเอนไซม์ activity.Both
RCAs และ CAs กับหัวกะทิอวัยวะที่จะถูกตรวจสอบอย่างเข้มงวด
ในห้องปฏิบัติการจำนวนมากและความคืบหน้าของการวิจัยได้รับการนำเสนอ
ใน reviews.28-31,52 หลาย 53 อย่างไรก็ตามปัญหานี้ไม่รวมอยู่ใน
กระดาษยกเว้นกรณีที่มีเหตุผลที่จะเปรียบเทียบของพวกเขา
ที่มีคุณสมบัติ CAs ที่พบบ่อย.
ลิแกนด์และซับซ้อนของพวกเขา
เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น CAs เป็นความพยายามที่ยิ่งใหญ่ได้รับการทำในการออกแบบ
แกนด์ใหม่ อย่างไรก็ตามการออกแบบที่ได้รับการมุ่งเน้นส่วนใหญ่ใน
การปรับเปลี่ยนโครงสร้างของลวดลาย DOTA (ผัง 2) และ
DTPA (แผนภูมิ 3) ดังนั้นจำนวนของแกนด์แบกฟังก์ชันการทำงานที่
แตกต่างจากกรดคาร์บอกซิในแขนจี้เช่น
เอไมด์, แอลกอฮอล์, phosphonic หรือกรด phosphinic และฟีนอล
ถูกสังเคราะห์และ lanthanide ของพวกเขา (III) คอมเพล็กซ์ studied.54
นอกจากแกนด์กล่าวและซับซ้อนของพวกเขาที่
มีโมเลกุลของน้ำหนึ่งการประสานงานเพื่อ Gd (III) ไอออนอื่น ๆ
แกนด์เช่น DO3A (แผนภูมิ 2 ) ขึ้นรูป Gd (III) เชิงซ้อน
กับสองโมเลกุลของน้ำในรูปทรงกลมประสานงานภายในได้รับการ
สังเคราะห์และการตรวจสอบ DO3A และอนุพันธ์
มีต้นแบบของแกนด์ heptacoordinated ขึ้นอยู่กับไซเคลน
แหวนแบริ่งเพียงสามจี้ประสานงาน แต่น่าเสียดายที่
Gd (III) เชิงซ้อนของลิแกนด์ส่วนใหญ่ที่คาดว่าจะมีสอง
โมเลกุลของน้ำเฉพาะในที่บริสุทธิ์และสารละลายเจือจาง ใน
การปรากฏตัวของซิเตรตคาร์บอเนตกรดอะมิโน ฯลฯ คอมเพล็กซ์
มีแนวโน้มที่จะสูญเสียโมเลกุลของน้ำที่ถูกผูกไว้ (s) เนื่องจากการสะสมของ
คอมเพล็กซ์ ternary thermodynamically ค่อนข้างมีเสถียรภาพที่มี
แกนด์ที่เรียบง่าย ที่ความเข้มข้นสูง, การก่อตัวของ dimeric
ชนิดคล้ายกับโครงสร้างที่พบในสถานะของแข็ง (ดูด้านล่าง)
คาดว่ายัง.
Gd ที่มีเสถียรภาพ (III) คีเลตที่มีสองน้ำประสาน
โมเลกุลจะเกิดขึ้นโดยแกนด์คล้ายกับ pyDO3A (แผนภูมิ
ที่ 4) ซึ่งอยู่บนพื้นฐานไพริดีนที่มีสิบสองสมาชิก
macrocycle ครอบครัวของผู้อื่นสร้างแกนด์แกโดลิเนียม (III)
เชิงซ้อนกับสองโมเลกุลของน้ำมีการประสานงานอย่างเป็นทางการ
มาจาก DTPA นี่แขนจี้ประสานงานใน
อะตอมไนโตรเจนกลางของ diethylenetriamine จะถูกแทนที่ด้วย
แกโดลิเนียม (III) แทนที่ไม่ประสานงาน (เช่น bipy (DTTA) 2
ในชาร์ต 3) 0.55-57
เมื่อเร็ว ๆ นี้ต้นแบบใหม่ของลิแกนด์ heptadentate, 6
อะมิโน-6-methylperhydro-1,4-diazepine-1,4, N6 กรด N6-tetraacetic
(AAZTA แผนภูมิ 4) เป็น introduced.58 แนวโน้มเพิ่มเติม hexadentate
แกนด์และซับซ้อนของพวกเขาดูเหมือนจะเป็นผู้ที่อยู่บนพื้นฐานของ
บรรทัดฐาน Hopo พัฒนาโดยเรย์มอนด์และร่วม workers.59
แกนด์เหล่านี้จะขึ้นอยู่กับ 3 ไฮดรอกซี-2-โอเอ็กซ์โอ-1,2-dihydropyridine-
หน่วย 4 carboxyamide (2,3-บรรทัดฐาน Hopo; ผัง 4) มากเมื่อเร็ว ๆ นี้
เด่นที่คล้ายคลึงยังได้รับการพัฒนาใน octadentate
แกนด์เอช (2,2) -1,2-Hopo (1,2-บรรทัดฐาน Hopo; ผัง 4) ที่มี
การแปล กรุณารอสักครู่..
การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและเคมีใน microenvironment เช่น pH ,
O2 หรือไอออนความเข้มข้น อุณหภูมิ และเอนไซม์ ทั้งอวัยวะและ
rcas CAS มีการตรวจสอบอย่างละเอียด
ในห้องปฏิบัติการมากมายและความก้าวหน้าของการวิจัยได้รับการเสนอ
ในรีวิวหลาย 31,52,53 28 – อย่างไรก็ตาม ปัญหานี้จะไม่รวมอยู่ในกระดาษ
นี้ยกเว้น กรณีที่มันมีเหตุผลที่จะเปรียบเทียบของพวกเขา
คุณสมบัติโดยทั่วไปของสารประกอบเชิงซ้อนลิแกนด์และ CAS .
ให้ CAS มีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างมาก ทำให้มีการออกแบบ
ปกติใหม่ อย่างไรก็ตาม การออกแบบส่วนใหญ่ได้รับการมุ่งเน้นใน
ลวดลายโครงสร้างของ DotA ( ตารางที่ 2 ) และ
DTPA ( แผนภูมิ 3 ) ดังนั้นจำนวนของลิแกนด์ที่มีฟังก์ชัน
แตกต่างจากกรดอินทรีย์ในจี้แขน เช่น
เอไมด์ แอลกอฮอล์ต่อหรือ phosphinic กรดฟีนอล
สังเคราะห์ , และ ( 3 ) สารประกอบแลนทาไนด์ศึกษา 54
นอกเหนือไปจากปกติที่กล่าวถึง และเชิงซ้อนที่
ประกอบด้วยหนึ่งโมเลกุลน้ำประสานงานกับ GD ( III ) ไอออนลิแกนด์อื่น ๆเช่น do3a
( ตารางที่ 2 ) การขึ้นรูป GD ( 3 )
2 เชิงซ้อน โมเลกุลของน้ำในการประสานงานภายในทรงกลมถูก
และสังเคราะห์สารการ do3a และอนุพันธ์
เป็นต้นแบบของ heptacoordinated ลิแกนด์ตามไซ
แหวนแบริ่งเพียงสามประสาน จี้ แต่น่าเสียดายที่
GD ( 3 ) สารประกอบเชิงซ้อนของลิแกนด์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาดสอง
โมเลกุลน้ำในที่บริสุทธิ์และเจือจางสารละลาย . ใน
การแสดงตนของซิเตรท , คาร์บอเนต , กรดอะมิโนคอมเพล็กซ์
ฯลฯมีแนวโน้มที่จะสูญเสียผูกพันโมเลกุลน้ำ ( s ) เนื่องจากการก่อตัวของ thermodynamically Ternary เชิงซ้อนที่มีเสถียรภาพมากกว่า
ลิแกนด์ธรรมดา ที่ความเข้มข้นสูง การเกิดสปีชีส์ท้องเฟ้อ
คล้ายกับโครงสร้างที่พบในสถานะของแข็ง ( ดูด้านล่าง )
เป็น GD ยังคาดว่า มั่นคง ( 3 ) คีเลตที่มีสองประสานน้ำ
โมเลกุลเกิดจากอะตอมคล้ายคลึงกับ pydo3a ( แผนภูมิ
4 ) ซึ่งจะขึ้นอยู่กับสารที่ประกอบด้วยสิบสองคนซึ่งเป็นสมาชิก
macrocycle . อีกหนึ่งครอบครัวของลิแกนด์เป็นแกโดลิเนียม ( III )
เชิงซ้อนสองประสานโมเลกุลของน้ำเป็นกิจจะลักษณะ
ได้มาจากทาง . ที่นี่ , ประสานงานจี้แขนบน
กลางไนโตรเจนอะตอมของไดเอทิลีนไตรอะมีนจะถูกแทนที่ด้วย
แกโดลิเนียม ( III ) ไม่ใช่อะตอมซึ่งแทนที่อะตอมอื่นในโมเลกุลประสานงาน ( เช่น bipy ( dtta ) 2
ในแผนภูมิ 3 ) 55 - 57
เมื่อเร็วๆ นี้ ต้นแบบใหม่ของ heptadentate ) , 6 - amino-6-methylperhydro-1,4-diazepine-1,4 n6
, ,
( n6 tetraacetic กรด aazta แผนภูมิ 4 ) คือสัญญาเพิ่มเติมเพื่อ introduced.58
ลิแกนด์และซับซ้อนของพวกเขา ดูเหมือนจะขึ้นอยู่กับ
hopo แม่ลายที่พัฒนาโดยเรย์มอนด์ 59
และเพื่อนร่วมงานลิแกนด์เหล่านี้จะขึ้นอยู่กับ 3-hydroxy-2-oxo-1,2-dihydropyridine -
4-carboxyamide หน่วย ( 2,3-hopo แม่ลาย ; แผนภูมิ 4 ) มากเมื่อเร็ว ๆนี้
เป็นแม่ลายที่คล้ายกันยังได้รับการพัฒนาใน octadentate
) H ( 2 , 2 ) - 1,2-hopo ( 1,2-hopo แม่ลาย ; แผนภูมิ 4 ) ที่มี
การแปล กรุณารอสักครู่..