Az amino-etil oldalláncot tartalmazó DO3A-származék ligandum egyensúlyi és Ln(III)-komplexeinek kinetikai sajátságai

Dátum
2013-05-03T11:21:47Z
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A munkám során a DO3A-AE3- ligandum protonálódási állandóit, komplexképző sajátságait, Ln3+-komplexek képződési és disszociációs kinetikáját vizsgáltam pH-potenciometriás és UV-VIS spektrofotmetriás módszerek segítségével. A H3DO3A-AE ligandum protonálódási állandóit pH-potenciometriás titrálásának eredményeiből számítottuk ki. A H3DO3A-AE, a H3DOTA-EN, a H3DO3A és H4DOTA ligandumok protonálódási állandóinak összehasonlítása alapján megállapítható, hogy a DO3A-AE logK1H és logK2H értékei 0,5–1,0 logK egységgel nagyobbak, mint a DO3A és DOTA ligandumok megfelelő protonálódási állandói. A DO3A-AE3- ligandum lényegesen nagyobb logK1H és logK2H értéke a protonált gyűrű amin nitrogének és az oldalláncban található deprotonált aminocsoport között kialakuló viszonylag erős hidrogén kötés kialakulásával értelmezhető. A DO3A-AE3- ligandum esetében az oldalláncban található aminocsoport protonálódási állandója (logK3H) közel 1 logK egységgel kisebb, mint a DOTA-EN ligandum amid oldalláncához kapcsolódó amin nitrogén protonálódási állandója (logK2H). A DO3A-AE ligandum logK4H és logK5H értékei viszont jó egyezést mutatnak a DO3A és DOTA ligandumok logK3H és logK4H értékeivel. A DO3A-AE3- ligandum néhány fémionnal képzett komplexének stabilitási és protonálódasi állandóit 1:1 fém-ligandum arányú rendszerek egyensúlyi vizsgálatainak adataiból számítottuk. A DO3A-AE3- ligandum Ca2+- és Zn2+-ionokkal kialakuló komplexeinek stabilitási és protonálódási állandóit, valamint a Cu2+- és Ln3+-komplexek protonálódási állandóját, illetve a háromszor protonált *Ln(H3DO3A-AE)3+ köztitermékek stabilitási állandóját közvetlen pH-potenciometriás titrálás során kapott Vlúg-pH adatpárok felhasználásával számítottuk. A Ln(DO3A-AE)-komplexek stabilitási állandóját a lassú komplexképződés miatt különmintás pH-potenciometriás módszer alkalmazásával határoztuk meg. A DO3A-AE3- ligandum Ca2+-, Zn2+-, Cu2+- és Ln3+-ionokkal képződő komplexeinek stabilitási állandói alapján megállapítható, hogy az Ca2+- és Ln3+-ionokkal kisebb, míg Zn2+- és Cu2+-ionokkal nagyobb stabilitású komplexek képződnek, mint a DOTA4- ligandum esetében. A Ca(DO3A-AE)-- és Ln(DO3A-AE)- az analóg Ca(DOTA)2-- és Ln(DOTA)--komplexekhez képest kisebb stabilitását feltételezhetően az eredményezi, hogy a Ca2+- és Ln3+-ionok számára az egy negatív töltésű acetátcsoport töltés nélküli aminocsoporttal való helyettesítése nem kedvező. A Ca2+-, Zn2+-, Cu2+- és Ln(DOTA-AE)-komplexek esetében protonált komplex(ek) képződésére van lehetőség. A logKMHL protonálódási állandó feltételezhetően az oldalláncban található aminocsoport protonálódásához rendelhető, viszonylag nagy értéke alapján (logKMHL= 5,9–7,5). A Zn2+- és Cu(DO3A-AE)--komplexek második és harmadik protonálódási állandója valószínűleg egy-egy nem, vagy gyengén koordinálódó acetátcsoport protonálódásához rendelhető. A Ln(DO3A-AE)-komplexek képződésének kinetikai vizsgálatai során az oldalláncban található amino funkcióscsoport jelenlétének és protonálódásának a komplexképződési sebességre gyakorolt hatását vizsgáltuk. A Ln(DO3A-AE)-komplexek képződése az Ln(DOTA)--komplexekhez hasonlóan, OH--ion katalizált úton játszódik le háromszor protonált *Ln(H3DO3A-AE)3+ köztitermék képződésén keresztül. A Ln(DO3A-AE)-komplexek OH--katalizált képződését jellemző kOH sebességi állandók lényegesen kisebbek, mint az analóg Ln(DOTA)--komplexek megfelelő sebességi állandói. Az Gd(DO3A-AE)-komplex disszociációja H+-ion katalizált úton, protonált Gd(HDO3A-AE)+- és Gd(H2DO3A-AE)2+-komplexek képződésén keresztül a Gd(DOTA)--hoz képest sokkal gyorsabban játszódik le. A Gd(DO3A-AE) savkatalizált disszociációját jellemző sebességi állandó, k1 felhasználásával, fiziológiás körülményekre számított felezési ideje (t1/2=2,67104 óra) alapján megállapítható, hogy kinetikai inertsége elegendően nagy az in vivo vizsgálatokban történő alkalmazásához.

Leírás
Kulcsszavak
kinetika, stabilitás
Forrás