complex. The observation was explained by easier internalization
of free gadolinium(III) ion originating from decomposition of the
[Gd(dtpa-bma)(H2O)] complex. This confirmed the lower stability
of complexes with DTPA and its derivatives when compared with
complexes of the DOTA-based ligands under in vivo conditions.
Although all experiments in animals and also the long time of
utilization of CAs in clinical practice indicate sufficient stability, a
report describing development of a condition called Nephrogenic
Fibrosing Dermopathy (NFD) associated with the use of Gd(III)-
based MRI CAs was published.37,157,158 This progressive form
of fibrosis develops in many organs and can result in severe
contractures of joints secondary to fibrosis in the overlying skin.
Of about 200 cases reported, most of them were associated with
the administration of Omniscan. Other cases were associated
with MagnevistR or OptiMARK exposure. A typical onset is
∼25 days after administration, and this delay may explain why
this problem had not been described earlier. Recently, the effect of
MRI CAs on cardiovascular and renal systems has been stated.37,44
The changes observed triggered additional clinical investigations
of transmetallation of the Gd(III) complexes with other ions
present in the organism159 (see also subsequent discussion160). An
explanation of the effect can rise from the kinetic instability of the
complexes with DTPA-like ligands mentioned above.
From a chemical point of view, it is worth noting that the
determination of the in vitro stability of the complexes has been
mostly performed at physiological pH about 7. The blood pH
(7.4) is regulated by the kidneys through excretion of H+ ions
to urine and by re-absorption of hydrogencarbonate anion and
other cations.161 The H+ ions enter the filtrate in two ways: by
filtration through the glomeruli and by secretion into tubules.
Most of theH+ ion secretion occurs across the wall of the proximal
tubules in exchange for re-absorbing Na+ and K+ ions; a similar
exchange occurs in the late distal tubules and cortical collecting
duct. Since the kidneys normally re-absorb almost all the filtered
cations and hydrogencarbonate and excrete H+, normal urine is
slightly acidic with the pH range between 5 and 7.When a person
has blood pH less than 7.35 (acidosis), the urine pH almost always
falls below 5.5. The acidosis has been proposed as a causual cofactor
in the NSF pathogenesis.162 The nephron, however, cannot
produce a urine pH that is significantly less than 4.5 because of
the buffer function of phosphates and ammonia. On the other
hand, the local pH near the proton channels can be even lower.
From a distribution diagram of the Gd(III)-DTPA system, it
is evident that the formation of kinetically unstable protonated
[Gd(Hdtpa)(H2O)]− species starts at pH ∼4.5. Comparison with
the data mentioned above offers an explanation that the release
of free Gd(III) ion from such complexes and possibility of its reabsorption
in a similar way to other ions led to the observed
toxicity of some MRI CAs based on the open-chain ligands.
Correlation of the structure of the complexes with the
set of physico-chemical parameters governing
relaxivity
Number of coordinated water molecules, q
This structural parameter (also called “hydration number”) significantly
influences the inner-sphere relaxivity.The hydration number
of a complex can be assessed from X-ray structure analysis;
nevertheless, it also has to be determined in solution as the solidstate
structures do not always correspond to the species present
in solution. There are several methods for determination such as
NMR (Dysprosium Induced Shift, DIS),18,163 luminescence164 or
EPR165 spectroscopy. In all clinically utilized CAs, q = 1. Similarly,
gadolinium(III) complexes of most octadentate DTPA and
DOTA derivatives contain one coordinated water molecule. The
exceptions are complexes of the tetraphosphorus acid derivatives
of DOTA where no water molecule is directly bound to the central
ion20,26,64,166 and those of the DOTA tetraamide with an alkyl chain
placed just over the water-binding site.167 These steric constraints
close to thewater binding site lead to the total removal of thewater
molecule from its coordination site. For the complexes of DOTAlike
ligands with q = 1, flexibility of the coordination cage (see
above) seems to be more important to lead to a desired fast water
exchange rate (see below); the translation of lanthanide(III) ion
deeper into the coordination cage induces the steric constraints
in the O4 plane (the lowering of opening angle w). It is mostly
caused by the presence of a bulky phosphorus atom64–66,168,169
and/or a formation of larger chelate ring (e.g. six-membered) in
the complex.70,71,170
It is desirable to find stable and useful complexes with two
coordinated water molecules as this directly leads to an increase in
relaxivity.Hence, utilization of the complexes with hexa- or heptacoordinated
ligandswould be the simplestway of increasing the relaxivity
ofCAs. The first studied complex with twowater molecules
in the first sphere was the [Gd(do3a)(H2O)2] complex.171 However,
the relaxivity of the [Gd(do3a)(H2O)2] complex is easily quenched
due to substitution of water molecule(s) with small ligands, such
as carbonate or amino- or hydroxycarboxylic acids,172–175 or even
donor atoms from the surface of large proteins like HSA.176
Formation of ternary complexes in solution is suppressed in
complexes bearing a negative overall charge.177 Complexes of
pyDO3A (Chart 4) analogues, e.g. pyDO2AP (Chart 4), also have
two water molecules in the first coordination sphere;130,133,178–180
however, the complex of the tris(methylphosphonate) analog,
pyDO3P (Chart 4) has only one bound water molecule due to
three bulky phosphonate groups.181 Complexes of other ligands,
such as analogs of DTTA,55–57 AAZTA58,182 or HOPO59,135 (Charts
3 and 4), also contain two coordinated water molecules. Relaxivity
of their complexes is not so much influenced by the presence of
small ligands in solution. Unambiguously, the relaxivity of all
the complexes is about twice as high as that of CAs with only
one coordinated water molecule (i.e. 7–10 mM−1 s−1). Complexes
of this family show reasonable thermodynamic stability but,
unfortunately, there are not enough data to prove their kinetic
inertness. They are expected to suffer from lower kinetic stability
in comparison with complexes of most of octadentate ligands
(see above). Anyway, the coordination sites of water molecules
are confirmed in the “cis” position in all X-ray structurally
characterized DO3A complexes and, on the basis of structures of
other hepta- or hexacoordinated ligands, the “cis” arrangement
is also expected in their complexes. Therefore, relaxivity of such
complexes can be, in principle, quenched with small ligands. From
this point of view, ligands that could form complexes with two
free sites in the “trans” position could be a better choice; however,
such ligands have not yet been synthesized.
On the other hand, the gadolinium(III) complexes of DOTP
derivatives do not contain any metal-bound water but their
ซับซ้อน สังเกตที่ถูกอธิบาย โดยง่าย internalizationของฟรี gadolinium(III) ไอออนที่เกิดจากการเน่าของการจำนวนเชิงซ้อนของ [Gd(dtpa-bma)(H2O)] นี้ยืนยันความมั่นคงต่ำของคอมเพล็กซ์ DTPA และอนุพันธ์เมื่อเปรียบเทียบกับคอมเพล็กซ์ของ ligands DOTA อยู่ภายใต้เงื่อนไขในสัตว์ทดลองแม้ว่าทุกการทดลองในสัตว์ และเวลายาวนานใช้ CAs ในทางปฏิบัติทางคลินิกที่บ่งชี้ความมั่นคงเพียงพอ การรายงานการพัฒนาสภาพที่เรียกว่า Nephrogenic อธิบายFibrosing Dermopathy (NFD) เกี่ยวข้องกับการใช้ Gd(III)-ใช้ MRI CAs มี published.37,157,158 แบบฟอร์มนี้ก้าวหน้าของ fibrosis พัฒนาในอวัยวะต่าง ๆ และอาจส่งผลรุนแรงcontractures ของข้อต่อรองให้ fibrosis ในผิวหนังที่อยู่เหนือกว่ารายงานกรณี 200 ส่วนใหญ่จะถูกเชื่อมโยงกับการบริหารงานของ Omniscan กรณีอื่น ๆ เกี่ยวข้องมีแสง MagnevistR หรือ OptiMARK เริ่มมีอาการโดยทั่วไปคือวัน ∼25 หลังจากจัดการ และการหน่วงเวลานี้อาจอธิบายว่า ทำไมปัญหานี้ไม่ได้อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ล่าสุด ผลของการCAs MRI ในระบบหัวใจและหลอดเลือด และไตได้รับ stated.37,44การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตตรวจสอบทางคลินิกเพิ่มเติมทริกเกอร์ของ transmetallation ของคอมเพล็กซ์ Gd(III) มีประจุอื่น ๆใน organism159 (โปรดดู discussion160 ต่อมา) มีคำอธิบายของลักษณะพิเศษสามารถเพิ่มขึ้นจากความไม่เสถียรของเดิม ๆ ของการสิ่งอำนวยความสะดวกกับ ligands DTPA เหมือนดังกล่าวข้างต้นจากสารเคมีจุดของมุมมอง เป็นเร็ว ๆ ที่นี้เรื่องของความมั่นคงในของสิ่งอำนวยความสะดวกได้รับส่วนใหญ่ทำที่สรีรวิทยา pH ประมาณ 7 ค่า pH ของเลือด(7.4) ควบคุม โดยไตโดยการขับถ่ายของประจุ H +การปัสสาวะ และการดูดซึมของ hydrogencarbonate anion และอื่น ๆ cations.161 H+ ประจุใส่สารกรองในสองวิธี: โดยกรอง ผ่าน glomeruli และหลั่งเข้า tubulesส่วนใหญ่ของ theH + หลั่งไอออนเกิดขึ้นข้ามกำแพง proximaltubules เพื่อแลกกับการดูดประจุ Na + และ K + ความคล้ายคลึงกันแลกเปลี่ยนที่เกิดขึ้นในกระดูก tubules ปลายและรวบรวมเนื้อแน่นท่อ เนื่องจากไตปกติใหม่ดูดซับเกือบทั้งหมดที่ถูกกรองเป็นของหายากและ hydrogencarbonate และขับถ่าย H + ปัสสาวะปกติเปรี้ยวเล็กน้อยในช่วง pH ระหว่าง 5 และ 7.เมื่อบุคคลที่มีเลือด pH น้อยกว่า 7.35 (acidosis), pH ปัสสาวะเกือบตลอดเวลาลดลงต่ำกว่า 5.5 Acidosis ได้รับการเสนอชื่อเป็น causual cofactorใน pathogenesis.162 NSF หน่วยไต อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถpH ของปัสสาวะที่มีนัยสำคัญน้อยกว่า 4.5 เนื่องจากผลิตฟังก์ชันบัฟเฟอร์ฟอสเฟตและแอมโมเนีย อื่น ๆมือ pH ภายในใกล้ช่องโปรตอนได้ต่ำลงจากแผนภาพการกระจายของ Gd (III) -ระบบ DTPA มันจะเห็นได้ชัดที่การก่อตัวของ protonated เสถียร kinetically[Gd(Hdtpa)(H2O)] −ชนิดเริ่มต้นที่ pH ∼4.5 เปรียบเทียบกับข้อมูลที่กล่าวถึงข้างต้นมีคำอธิบายที่นำออกใช้ของฟรี Gd(III) ไอออนเช่นสิ่งอำนวยความสะดวกและเป็นไปได้ของ reabsorption ของในการประจุอื่น ๆ นำไปสู่การสังเกตความเป็นพิษของ CAs MRI บางตาม ligands โซ่เปิดความสัมพันธ์ของโครงสร้างของสิ่งอำนวยความสะดวกด้วยการชุดควบคุมพารามิเตอร์ดิออร์relaxivityจำนวนโมเลกุลของน้ำประสาน qพารามิเตอร์นี้โครงสร้าง (ยังเรียกว่า "หมายเลขไล่น้ำ") อย่างมีนัยสำคัญมีผลต่อ relaxivity ภายในทรงกลม หมายเลขไล่น้ำของที่ซับซ้อนสามารถประเมินจากการวิเคราะห์โครงสร้างเอ็กซ์เรย์อย่างไรก็ตาม มีจะแจ้งในโซลูชันเป็นแบบ solidstateโครงสร้างเสมอสอดคล้องกับสายพันธุ์ปัจจุบันในการแก้ปัญหา มีหลายวิธีสำหรับการกำหนดเช่นNMR (ดิสโพรเซียมเกิดกะ DIS), 18, 163 luminescence164 หรือEPR165 ก ในทุกทางคลินิกใช้งาน CAs, q = 1 ในทำนองเดียวกันสิ่งอำนวยความสะดวก gadolinium(III) ของ octadentate ส่วนใหญ่ DTPA และตราสารอนุพันธ์ DOTA ประกอบด้วยหนึ่งโมเลกุลน้ำประสาน ที่ข้อยกเว้นคือ คอมเพล็กซ์ของอนุพันธ์กรด tetraphosphorusของ DOTA ไม่มีโมเลกุลของน้ำตรงกับใจกลางion20, 26, 64, 166 และบรรดา tetraamide DOTA ด้วยโซ่มี alkylวางเพียง site.167 น้ำผูกข้อจำกัดเหล่านี้ stericใกล้กับ thewater เว็บไซต์รวมนำไปกำจัดทั้งหมดของ thewaterโมเลกุลจากไซต์การประสานงาน สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกของ DOTAlikeligands กับ q = 1 ความยืดหยุ่นของกรงประสานงาน (ให้ดูที่ดูเหมือนจะสำคัญเพื่อนำไปสู่น้ำได้อย่างรวดเร็วต้องเหนือ)อัตราแลกเปลี่ยน (ดูด้านล่าง); คำแปลของไอออน lanthanide(III)ลึกเข้าไปในกรงประสานงานก่อให้เกิดข้อจำกัด stericในระนาบ O4 (การลดลงของเปิดมุม w) เป็นส่วนใหญ่สาเหตุของการฟอสฟอรัสขนาดใหญ่ atom64-66,168,169และ/หรือการก่อตัวของใหญ่แอซิดแหวน (เช่น 6-membered) ในcomplex.70,71,170เป็นสิ่งที่ต้องการค้นหาสิ่งอำนวยความสะดวกมั่นคง และเป็นประโยชน์กับสองโมเลกุลของน้ำประสานเป็นตรงนี้นำไปสู่การเพิ่มrelaxivity ดังนั้น การใช้ประโยชน์ของคอมเพล็กซ์ hexa หรือ heptacoordinatedligandswould เป็น simplestway ของ relaxivity เพิ่มขึ้นofCAs แรกเรียนด้วยโมเลกุล twowaterเรื่องแรกได้ [Gd(do3a) (H2O) 2] complex.171 อย่างไรก็ตามrelaxivity ของ [Gd(do3a) (H2O) 2] ง่าย ๆ เป็น quenched คอมเพล็กซ์จากการทดแทนน้ำ molecule(s) กับ ligands เล็ก เช่นคาร์บอเนต หรืออะมิโน- กรด hydroxycarboxylic, 172-175 หรือ หรือแม้แต่ผู้บริจาคอะตอมจากพื้นผิวของโปรตีนขนาดใหญ่เช่น HSA.176ก่อตัวของคอมเพล็กซ์สามในโซลูชันจะถูกระงับในสิ่งอำนวยความสะดวกในการแบกคอมเพล็กซ์ของ charge.177 โดยรวมเป็นค่าลบpyDO3A (แผนภูมิ 4) analogues เช่น pyDO2AP (แผนภูมิ 4), ยัง มีโมเลกุลของน้ำ 2 การประสานงานเรื่องแรก 130,133,178-180อย่างไรก็ตาม ซับซ้อน tris(methylphosphonate) แอนะล็อกpyDO3P (แผนภูมิ 4) มีเพียงหนึ่งโมเลกุลน้ำถูกผูกไว้เนื่องgroups.181 phosphonate สามขนาดใหญ่คอมเพล็กซ์ ligands อื่น ๆเช่น analogs 55 – 57 AAZTA58, 182, DTTA หรือ HOPO59, 135 (แผนภูมิ3 และ 4), นอกจากนี้ยังประกอบด้วยน้ำประสานสองโมเลกุล Relaxivityของสิ่งอำนวยความสะดวกของพวกเขามีไม่มากอิทธิพล โดยสถานะของligands เล็กในโซลูชัน อย่างชัดเจน relaxivity ทั้งหมดสิ่งอำนวยความสะดวกเป็นเกี่ยวกับสองสูงของ CAs ที่พร้อมเท่านั้นโมเลกุลน้ำประสานหนึ่ง (เช่น 7-10 mM−1 s−1) สิ่งอำนวยความสะดวกครอบครัวนี้แสดงเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์ที่เหมาะสมแต่อับ ไม่มีข้อมูลเพียงพอในการพิสูจน์ของเดิม ๆinertness พวกเขาต้องประสบจากเสถียรภาพต่ำกว่าเดิม ๆเมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งอำนวยความสะดวกของ octadentate ligands(ดูข้างต้น) อย่างไรก็ตาม เว็บไซต์ประสานงานของโมเลกุลของน้ำได้รับการยืนยันในตำแหน่ง "ล่วงหน้า" ในเอ็กซ์เรย์ทั้งหมด structurallyลักษณะ DO3A คอมเพล็กซ์และ ตามโครงสร้างของอื่น ๆ hepta หรือ hexacoordinated ligands การจัดเรียง "ล่วงหน้า"นอกจากนี้ยังคาดว่าในสิ่งอำนวยความสะดวกของพวกเขา ดังนั้น relaxivity ผลสิ่งอำนวยความสะดวกสามารถสามารถ หลัก quenched กับ ligands ขนาดเล็ก จากนี้มอง ligands ที่สามารถสิ่งอำนวยความสะดวกกับทั้งสองฟรีเว็บไซต์ในตำแหน่ง "ธุรกรรม" อาจเป็นทางเลือกที่ดี อย่างไรก็ตามligands ดังกล่าวได้ไม่ยังถูกสังเคราะห์ในทางกลับกัน สิ่งอำนวยความสะดวก gadolinium(III) ของ DOTPตราสารอนุพันธ์ประกอบด้วยน้ำขอบโลหะใด ๆ แต่พวกเขา
การแปล กรุณารอสักครู่..
ซับซ้อน สังเกตที่ได้รับการอธิบายโดย internalization ง่าย
ฟรีแกโดลิเนียม (III) ไอออนที่เกิดจากการสลายตัวของ
[Gd (DTPA-BMA) (H2O)] ที่ซับซ้อน นี้ได้รับการยืนยันความมั่นคงที่ต่ำกว่า
ของสารประกอบเชิงซ้อนกับ DTPA และอนุพันธ์ของมันเมื่อเทียบกับ
คอมเพล็กซ์ของแกนด์ DOTA ตามภายใต้เงื่อนไขในร่างกาย.
แม้ว่าทุกการทดลองในสัตว์และยังเป็นเวลาที่ยาวนานของ
การใช้ประโยชน์จาก CAs ในการปฏิบัติทางคลินิกแสดงให้เห็นความมีเสถียรภาพเพียงพอ
รายงาน อธิบายการพัฒนาสภาพที่เรียกว่า nephrogenic
Fibrosing Dermopathy (NFD) ที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานของ Gd (III) -
ตาม MRI CAs เป็น published.37,157,158 รูปแบบนี้มีความก้าวหน้า
ของการพัฒนาพังผืดในอวัยวะจำนวนมากและได้ผลในการที่รุนแรง
contractures ของข้อต่อรองในพังผืด ผิววาง.
ประมาณ 200 รายงานกรณีส่วนใหญ่ของพวกเขามีความสัมพันธ์กับ
การบริหารงานของ Omniscan กรณีอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง
กับ MagnevistR? หรือการสัมผัส OptiMARK อาการโดยทั่วไปคือ
~25 วันหลังการบริหารและความล่าช้านี้อาจอธิบายว่าทำไม
ปัญหานี้ไม่ได้รับการอธิบายไว้ก่อนหน้า เมื่อเร็ว ๆ นี้ผลของ
MRI CAs ในระบบหัวใจและหลอดเลือดและไตได้รับ stated.37,44
การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้เรียกการสืบสวนทางคลินิกเพิ่มเติม
ของ transmetallation ของ Gd (III) เชิงซ้อนกับไอออนอื่น ๆ ที่
อยู่ใน organism159 (ดู discussion160 ตามมาด้วย)
คำอธิบายของผลกระทบที่อาจเพิ่มขึ้นจากความไม่แน่นอนเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของ
แกนด์เชิงซ้อนกับ DTPA เหมือนที่กล่าวข้างต้น.
จากจุดสารเคมีในมุมมองของมันเป็นที่น่าสังเกตว่า
การตัดสินใจของความมั่นคงในหลอดทดลองคอมเพล็กซ์ได้รับการ
ดำเนินการส่วนใหญ่ที่ทางสรีรวิทยา เกี่ยวกับค่า pH 7. ค่า pH ในเลือด
(7.4) จะถูกควบคุมโดยไตผ่านการขับถ่ายของ H + ไอออน
ปัสสาวะและโดยการดูดซึมของไอออน hydrogencarbonate และ
อื่น ๆ cations.161 H + ไอออนใส่กรองในสองวิธีโดย
การกรองผ่าน glomeruli . และโดยการหลั่งเข้าไปในท่อ
ส่วนใหญ่ theH + หลั่งไอออนที่เกิดขึ้นทั่วทั้งผนังใกล้เคียง
ท่อในการแลกเปลี่ยนสำหรับการดูดซับนา + และ K + ไอออน; ที่คล้ายกัน
แลกเปลี่ยนที่เกิดขึ้นในช่วงปลายท่อปลายและการเก็บรวบรวมเปลือกนอก
ท่อ ตั้งแต่ไตปกติอีกครั้งดูดซับเกือบทั้งหมดกรอง
ไพเพอร์และ hydrogencarbonate และ H + ขับถ่ายปัสสาวะเป็นปกติ
เป็นกรดเล็กน้อยที่มีช่วงค่า pH ระหว่าง 5 และ 7.When คน
มีค่าความเป็นกรดในเลือดน้อยกว่า 7.35 (ดิสก์) ค่า pH ปัสสาวะเกือบตลอดเวลา
ต่ำกว่า 5.5 ดิสก์ได้รับการเสนอให้เป็นปัจจัย Causual
ใน NSF pathogenesis.162 nephron แต่ไม่สามารถ
ผลิตค่า pH ปัสสาวะที่มีนัยสำคัญน้อยกว่า 4.5 เพราะ
ฟังก์ชั่นของฟอสเฟตบัฟเฟอร์และแอมโมเนีย ที่อื่น ๆ
มือพีเอชในท้องถิ่นที่อยู่ใกล้ช่องโปรตอนสามารถแม้แต่น้อย.
จากแผนภาพการกระจายของ Gd (III) ระบบ -DTPA ก็
เห็นได้ชัดว่าการก่อตัวของความไม่แน่นอน kinetically โปรโตเนต
[Gd (Hdtpa) (H2O)] - ชนิดเริ่มต้นที่พีเอช ~4.5 เปรียบเทียบกับ
ข้อมูลดังกล่าวข้างต้นมีคำอธิบายว่าการปล่อย
ฟรี Gd (III) ไอออนจากคอมเพล็กซ์ดังกล่าวและเป็นไปได้ของการดูดซึมของมัน
ในทางที่คล้ายกับไอออนอื่น ๆ ที่นำไปสู่การตั้งข้อสังเกต
ความเป็นพิษของบาง CAs MRI ขึ้นอยู่กับแกนด์โอเพนโซ่ .
ความสัมพันธ์ของโครงสร้างของสารประกอบเชิงซ้อนกับ
ชุดของพารามิเตอร์ทางกายภาพและทางเคมีปกครอง
relaxivity
จำนวนโมเลกุลของน้ำประสานงานคิว
นี้พารามิเตอร์ของโครงสร้าง (ที่เรียกว่า "จำนวนชุ่มชื้น") อย่างมีนัยสำคัญ
ที่มีอิทธิพลต่อภายในทรงกลม relaxivity.The จำนวนความชุ่มชื้น
ที่ซับซ้อน สามารถประเมินได้จากการวิเคราะห์โครงสร้างเอ็กซ์เรย์;
แต่ก็ยังจะต้องมีการกำหนดในการแก้ปัญหาเป็น solidstate
โครงสร้างไม่เคยตรงกับสายพันธุ์ปัจจุบัน
ในการแก้ปัญหา มีหลายวิธีสำหรับการกำหนดเช่น
NMR (ดิสโพรเซียมชักนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง, DIS) 18,163 luminescence164 หรือ
EPR165 สเปกโทรสโก ใน CAs ทั้งหมดใช้ทางคลินิกคิว = 1 ในทำนองเดียวกัน
แกโดลิเนียม (III) ที่สลับซับซ้อนมากที่สุด octadentate DTPA และ
อนุพันธ์ DOTA มีโมเลกุลของน้ำการประสานงานอย่างใดอย่างหนึ่ง
ข้อยกเว้นเชิงซ้อนของอนุพันธ์ของกรด tetraphosphorus
DOTA ของโมเลกุลของน้ำที่ไม่ถูกผูกไว้โดยตรงไปยังภาคกลาง
ion20,26,64,166 และของ tetraamide DOTA กับห่วงโซ่อัลคิล
วางไว้เพียง site.167 น้ำเหล่านี้มีผลผูกพัน จำกัด steric
ใกล้ ที่จะนำไปสู่เว็บไซต์ thewater ผูกพันที่จะกำจัดรวมของ thewater
โมเลกุลจากเว็บไซต์ประสานงาน สำหรับเชิงซ้อนของ DOTAlike
แกนด์ที่มีคิว = 1, ความยืดหยุ่นของกรงประสานงาน (ดู
ด้านบน) น่าจะเป็นสิ่งสำคัญที่จะนำไปสู่น้ำที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว
อัตราแลกเปลี่ยน (ดูด้านล่าง); แปล lanthanide (III) ไอออน
ลึกเข้าไปในกรงประสานงานก่อให้เกิดข้อ จำกัด steric
ในระนาบ O4 (ลดของการเปิดมุมกว้าง) มันเป็นส่วนใหญ่
เกิดจากการปรากฏตัวของ atom64-66,168,169 ฟอสฟอรัสขนาดใหญ่
และ / หรือการก่อตัวของแหวนก้ามปูขนาดใหญ่ (เช่นหกสมาชิก) ใน
complex.70,71,170
เป็นที่พึงประสงค์ที่จะหาคอมเพล็กซ์ที่มีเสถียรภาพและมีประโยชน์กับสอง
โมเลกุลของน้ำการประสานงาน เช่นนี้โดยตรงจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของ
relaxivity.Hence การใช้ประโยชน์ของสารประกอบเชิงซ้อนกับ hexa- หรือ heptacoordinated
ligandswould จะ simplestway ของการเพิ่ม relaxivity
ofCAs การศึกษาครั้งแรกที่ซับซ้อนกับโมเลกุล twowater
ในวงเป็นครั้งแรก [Gd (do3a) (H2O) 2] complex.171 อย่างไรก็ตาม
relaxivity ของ [Gd (do3a) (H2O) 2] ที่ซับซ้อนได้อย่างง่ายดายดับ
เนื่องจากการทดแทน โมเลกุลของน้ำ (s) กับแกนด์ขนาดเล็กเช่น
กรดคาร์บอเนตหรือ amino- หรือไฮดรอกซี, 172-175 หรือแม้แต่
อะตอมบริจาคจากพื้นผิวของโปรตีนขนาดใหญ่เช่น HSA.176
การก่อตัวของคอมเพล็กซ์ ternary ในการแก้ปัญหาถูกระงับใน
คอมเพล็กซ์แบริ่งเชิงลบโดยรวม charge.177 คอมเพล็กซ์ของ
pyDO3A (ผัง 4) analogues เช่น pyDO2AP (แผนภูมิที่ 4) นอกจากนี้ยังมี
สองโมเลกุลของน้ำในรูปทรงกลมประสานงานแรก 130,133,178-180
แต่ที่ซับซ้อนของ tris (methylphosphonate) อนาล็อก
pyDO3P (ผัง 4) มีเพียงหนึ่งโมเลกุลของน้ำที่ถูกผูกไว้เนื่องจาก
สาม phosphonate ใหญ่ groups.181 คอมเพล็กซ์ของแกนด์อื่น ๆ
เช่น analogs ของ DTTA, 55-57 AAZTA58,182 หรือ HOPO59,135 (ชาร์ต
3 และ 4) นอกจากนี้ยังมีสองโมเลกุลของน้ำการประสานงาน Relaxivity
คอมเพล็กซ์ของพวกเขาจะไม่ได้รับอิทธิพลมากจากการปรากฏตัวของ
แกนด์ขนาดเล็กในการแก้ปัญหา ไม่น่าสงสัย, relaxivity ของทุก
คอมเพล็กซ์เป็นเรื่องเกี่ยวกับสองเท่าสูงเป็นที่ของ CAs มีเพียง
โมเลกุลของน้ำการประสานงานอย่างใดอย่างหนึ่ง (เช่น 7-10 มิลลิ-1 s-1) คอมเพล็กซ์
ของครอบครัวนี้แสดงให้เห็นความมีเสถียรภาพความร้อนที่เหมาะสม แต่
โชคไม่ดีที่มีข้อมูลไม่เพียงพอที่จะพิสูจน์ว่าการเคลื่อนไหวของพวกเขา
ความเฉื่อย พวกเขาคาดว่าจะได้รับจากความมั่นคงเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวที่ลดลง
เมื่อเทียบกับที่สลับซับซ้อนมากที่สุดของลิแกนด์ octadentate
(ดูด้านบน) อย่างไรก็ตามเว็บไซต์การประสานงานของโมเลกุลของน้ำ
ได้รับการยืนยันใน "ถูกต้อง" ตำแหน่งในทุก X-ray โครงสร้าง
ลักษณะเชิงซ้อน DO3A และบนพื้นฐานของโครงสร้างของ
แกนด์ hepta- hexacoordinated หรืออื่น ๆ ที่ "ถูกต้อง" จัด
คาดว่ายังอยู่ในพวกเขา คอมเพล็กซ์ ดังนั้น relaxivity เช่น
คอมเพล็กซ์สามารถในหลักการดับแกนด์ที่มีขนาดเล็ก จาก
มุมมองนี้แกนด์ที่สามารถสร้างคอมเพล็กซ์ที่มีสอง
เว็บไซต์ฟรีใน "ทรานส์" ตำแหน่งที่อาจจะเป็นทางเลือกที่ดี; แต่
แกนด์ดังกล่าวยังไม่ได้รับการสังเคราะห์.
บนมืออื่น ๆ , แกโดลิเนียม (III) เชิงซ้อนของ DOTP
อนุพันธ์ไม่ได้มีน้ำโลหะผูกพันใด ๆ แต่ของพวกเขา
การแปล กรุณารอสักครู่..