Munkám során tanulmányoztam a CyAAZTA ligandum néhány alkáliföldfém(II)-, átmenetifém(II)- és lantanida(III)-ionokkal alkotott komplexeinek egyensúlyi és szerkezeti, valamint a gallium(III)- és gadolinium(III)-komplexek kinetikai, illetve a Gd(CyAAZTA) relaxációs sajátságait. A vizsgálatok eredményei bővíthetik a merevített ligandumok fémkomplexeivel kapcsolatos koordinációs kémiai ismereteinket, de hasznosak lehetnek a Gd(III)-, illetve Ga(III)-komplexek MRI kontrasztanyagként, illetve radiofarmakonként történő alkalmazása szempontjából is. A Gd3+-alapú MRI kontrasztanyagoknak, illetve a disszociációjukkal képződő szabad Gd3+-nak a Nefrogén Szisztémás Fibrózisos (NSF) megbetegedés kialakulásában feltételezett szerepe a mai napig nem tisztázott. Az endogén fémionok cserereakciókon keresztül elődizézhetik a Gd(III)-komplexek disszociációját, ezért vizsgáltam a testfolyadékokban viszonylag nagy koncentrációban jelenlévő Ca2+- és Mg2+-ionok négy, a klinikai gyakorlatban használt nyíltláncú kontrasztanyag kinetikai tulajdonságaira gyakorolt hatását. Az MRI kontrasztanyagok in vivo viselkedésének mélyebb megértése céljából tanulmányoztam a nyíltláncú Gd(DTPA-BMA) és a makrociklusos Gd(HP-DO3A) csontszövetekkel kialakított kölcsönhatásait a megkötődő Gd3+-ion mennyiségének és minőségének a meghatározásával.

In this work the equilibrium and structural behaviours of the alkaline earth metal(II)-, transition metal(II)- and lanthanide(III)-complexes formed with CyAAZTA ligand, the kinetic properties of Ga(CyAAZTA) and Gd(CyAAZTA), as well as relaxation behaviour of Gd(CyAAZTA)- have been examined in detail. The results obtained may increase our coordination chemical knowledge on the interactions between the metal ions and rigidified ligands, besides can be useful for the development of Gd3+ based MRI contrast agents (GdBCAs) and 68Ga3+ containing radiopharmaceuticals for PET examinations. The role of GdBCAs in the development of the disease called Nephrogenic Systemic Fibrosis (NSF) is unclear up to now. The onset of NSF is generally linked to the in vivo dissociation of GdBCAs through transmetallation reactions and the deposition of Gd3+ in tissues as e.g. Gd(PO4) precipitate. Endogenous metal ions like Cu2+, Zn2+ and Ca2+ can participate in these transmetallation reactions of Gd(III) complexes resulting in the release of Gd3+ ion and the formation of the related Cu(II)-, Zn(II)- and Ca(II)-complexes. In spite of the high in vivo concentrations, the effect of the Ca2+ and Mg2+ ions on the rate of the transmetallation reactions of linear GdBCAs has not been investigated. Thus the effect of the Ca2+ and Mg2+ ions on the kinetic properties of 4 clinically used linear GdBCAs was also studied near to physiological condition. To better understand the in vivo behavior of GdBCAs, the interactions between the linear Gd(DTPA-BMA), the macrocyclic Gd(HP-DO3A) and bone tissues were explored by determining the quality and quantity of the Gd3+ ion interacting with the components of the bone tissues.