Synthesis of unsymmetric DOTA derivatives and study of their complexes

Abstract

Lanthanide(III) complexes are compounds with both diagnostic and therapeutic applications. For diagnostic applications, they are used as contrast agents for imaging techniques such as MRI, PET or SPECT. In therapy, complexes of beta or alpha particle- emitting radionuclides are used. If the complexes contain protonable groups, their behaviour is dependent on pH of the solution. Protonation of these groups should occur close to the physiological pH. If the efficiency (relaxivity) of the MRI contrast agent is dependent on protonation state, this method can be used for determination of pH of tissues in vivo. For radiopharmaceuticals, fast complexation of short-lived metal radionuclides is important and protonation might significantly accelerate the complex formation. For therapeutic applications, possibility of labelling at low temperatures when heat-sensitive biovectors (e.g. antibodies) do not decompose. To assess the effect of protonation of amino group in the vicinity of the metal ion, amino-bis(phosphinate) pendant arm was proposed, where the dissociation constant of the amino group below the physiological pH can be expected. Three ligands containing this group and DO3A fragment were prepared and their complexes were studied to assess aforementioned possible uses in medicine. Their structure and...

Komplexy iontů lanthanoidů jsou látky s diagnostickým i terapeutickým využitím. Pro diagnostické účely se používají jako kontrastní látky pro zobrazovací techniky jako je MRI, PET nebo SPECT. V terapii se jedná o komplexy nuklidů emitujících beta nebo alfa částice. Pokud komplexy obsahují protonizovatelné skupiny, tak jejich chování mimo jiné závisí na pH roztoku. K protonizaci těchto skupin by mělo docházet v blízkosti fyziologického pH. Pokud je změnou protonizace ovlivněna účinnost (re- laxivita) kontrastní látky pro MRI, lze tuto metodu použít k určení pH tkání in vivo. Pro radiofarmaka je důležitá rychlost/snadnost komplexace krátce žijících kovových radioisotopů a protonizací ji lze významně ovlivňovat. Pro toto použití je důležitá možnost značení už při nízkých teplotách, kde nedochází k rozkladu citlivých biovek- torů (např. protilátek). Aby mohl být prozkoumán vliv protonizace aminoskupiny v blízkosti kovového iontu, bylo navrženo amino-bis(fosfinátové) pendantní rameno, u kterého se dá očekávat disociační konstanta aminové skupiny pod fyziologickým pH. Byly připraveny tři ligandy obsahující tuto skupinu a fragment DO3A a jejich kom- plexy byly zkoumány majíce na zřeteli výše uvedené možnosti použití v medicíně. Byla sledována jejich struktura a izomerie v roztoku, termodynamické a...