Baranyai, ZsoltForgács, Attila2012-12-112012-12-112012-12-112012-12-11http://hdl.handle.net/2437/154869Munkám során a DOTA-EN3- ligandum protonálódási állandóit, protonálódási szekvenciáját, komplexképző sajátságait, Ln(III)-komplexek képződési és disszociációs kinetikáját, valamint a Ln(HDOTA-EN)+ - komplexek szerkezeti tulajdonságait vizsgáltam pH-potenciometriás, UV-VIS spektrofotmetriás, 1H-NMR relaxometriás, 1H és 13C-NMR spektroszkópiás módszerek alkalmazásával. A H3DOTA-EN, H3DO3A és H4DOTA ligandumok protonálódási állandóit a ligandumok pH-potenciometriás titrálásának eredményeiből számítottuk. A H3DOTA-EN, a H3DO3A és H4DOTA ligandumok protonálódási állandóinak összehasonlítása alapján megállapítható, hogy a logK1H értékek közel megegyeznek, míg a DOTA-EN3- ligandum logK2H értéke nagyobb, mint a H4DOTA és lényegesen nagyobb, mint a H3DO3A megfelelő protonálódási állandója. Az DOTA-EN3- ligandum logK2H értéke az oldallánc amino nitrogénjének független protonálódásához rendelhető, míg a DO3A3- és DOTA4- ligandumok második protonálódása egy gyűrű nitrogénen játszódik le. A DOTA-EN3- logK3H, logK4H, logK5H és logK6H értékei jó egyezést mutatnak a DO3A3- logK2H, logK3H, logK4H és logK5H protonálódási állandóival. A DOTA-EN3-, DOTA4- és DO3A3- ligandumok néhány fémionnal képzett komplexének stabilitási és protonálódasi állandóit 1:1 illetve 2:1 fém-ligandum arányú rendszerek egyensúlyi vizsgálatainak adataiból számítottuk. A DOTA-EN3-, DOTA4- és DO3A3- ligandumok Ca2+ és Zn2+-ionokkal kialakuló komplexeinek stabilitási és protonálódási állandóit, valamint a Cu(II)- és Ln(III)-komplexek protonálódási állandóját illetve a háromszor (*Ln(H3DOTA-EN)3+) és kétszer (*Ln(DO3A)) protonált köztitermékek stabilitási állandóját közvetlen pH-potenciometriás titrálás során kapott Vlúg-pH adatpárokból számítottuk. A Ln(DOTA-EN) - és Ln(DO3A) - komplexek stabilitási állandóját a komplexek lassú képződése miatt különmintás pH-potenciometriás módszer alkalmazásával határoztuk meg. A Cu(DOTA-EN)- -, Cu(DOTA)2- -, Cu(DO3A)- - és Ce(DOTA-EN) - komplexek stabilitási és protonálódási állandóit UV-VIS spektrofotometriás vizsgálatok eredményeit felhasználva számítottuk. A DOTA-EN3- 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 közel azonos stabilitású komplexek képződnek, mint a DOTA4- ligandum esetében. A Ca(II)- és Ln(DOTA-EN) komplexekben a féminok a négy gyűrű nitrogén, a három acetát és egy amid oxigén által határolt koordinációs „kalitkában” helyezkednek el, míg az oldalláncban található amino nitrogén nem vesz részt a fémionok koordinációjában. A Ca(II)- és Ln(DOTA-EN) komplexek Ca(II)- és Ln(DOTA)- komplexekhez viszonyított kisebb stabilitását a töltés nélküli amidoxigén és a Ca2+- illetve Ln3+ -ionok között kialakuló gyengébb kölcsönhatással értelmezhető. A Ln(DOTA-EN)-, Ln(DO3A) - és Ln(DOTA)- - komplexek stabilitási állandója a La3+-tól a Gd3+-ig nő, majd közel állandó marad kismértékű csökkenéssel a sorozat második felében. A Ca(II)-, Zn(II)-, Cu(II)- és Ln(DOTA-EN) - komplexek esetében protonált komplex(ek) képződését tudtuk kimutatni. A logKMHL, logKMH2L és logKMH3L protonálódási állandók értéke alapján az első protonálódás a nem koordinálódó aminocsoporton, még a második és harmadik protonálódás két nem vagy gyengén koordinálódó acetátcsoporton játszódik le. A Ln(HDOTA-EN)+ - komplexek képződésének kinetikai vizsgálatai során az amid- funkcióscsoport jelenlétének a komplex képződési sebességre gyakorolt hatását tanulmányoztuk. A Ln(HDOTA-EN)+ - komplexek képződésének az Ln(DOTA)- komplexekhez hasonlóan OH--ion katalizált úton játszódik le háromszor protonált *Ln(H3DOTA-EN)3+ köztiterméken keresztül. A Ln(HDOTA-EN) - komplexek OH- katalizált képződését jellemző kOH sebességi állandók közel megegyeznek a Ln(DOTA)- komplexek megfelelő sebességi állandóival. A *Ln(H3DOTA-EN)3+ köztitermékek stabilitási állandói azonban lényegesen kisebbek, mint a megfelelő *Ln(H2DOTA)+ köztiterméke stabilitási állandói, ami a Ln3+-ionok és a töltés nem rendelkező amidoxigének közötti gyengébb kölcsönhatás eredményez. Az Gd(HDOTA-EN)+ - komplex disszociációja H+-ion katalizált úton protonált Gd(H2DOTA-EN)2+ - komplexek képződésén keresztül a Gd(DOTA)--val azonos sebességgel játszódik le, amely alapján megállapítható, hogy kinetikai inertsége elegendően nagy az in vivo vizsgálatokban történő alkalmazásához. A Ln(HDOTA-EN)+ - komplexek oldatfázisú szerkezetének 1H- és 13C-NMR spektroszkópiás vizsgálata során a Ln(DOTA)- - komplexekhez hasonlóan négyzetes antiprizmás (M-SAP) és csavart négyzetes antiprizmás (m-TSAP) konformációs izomerek jelenlétét tudtuk kimutatni. Az Ln(HDOTA-EN)+ - komplexek konformációs izomerjeinek aránya a Ln(DOTA)--hoz hasonlóan a Ln3+-ionok méretével és koordinációs számával együtt változik (La(HDOTA-EN)+: m1 100%; Eu(HDOTA-EN)+: M1 76 %, m1 24 %; Lu(HDOTA-EN)+: M1 82 %, m2 24 % ; 274 K).56 oldalhuEgyensúlyTermodinamikaKépződésDisszociációNMR spektroszkópiaDEENK Témalista::Kémia::SzervetlenkémiaDEENK Témalista::Kémia::Reakciókinetika