Kontrastní látky pro heteronukleární MRI

Abstract

In this thesis the pH dependency of the coordination modes of lanthanide complexes with macrocyclic ligands based on 1,4,7,10-tetraazacyclododecane skeleton was studied. The cyclen-based ligand structures in this work contained three acetate and one aminoethyl group with a N-alkyl-N-methylphosphonate substituent, DO3AN(R)P, where R is an alkyle substituent on the nitrogen atom of the pendant arm (R = methyl, benzyl). Lanthanide complexes of a previously studied prototype ligand DO3ANP with secondary amino group (R = H) have shown interesting properties in the field of 31 P NMR imaging because of their various coordination properties, which allow in situ pH measurement. These complexes can also be used for monitoring the kinetics of the chemical exchange of the amino group proton in 1 H NMR imaging using the chemical exchange saturation transfer (CEST NMR). In this thesis, two new derivatives DO3ANMeP and DO3ANBnP were prepared in order to better understand the coordination modes changes in this ligand series. Also, their coordination behaviour with selected lanthanide ions was studied (Eu3+ , Gd3+ , Dy3+ , Yb3+ ). Based on a series of NMR and luminescence measurements, it was found out, that in acidic conditions the complexes containing DO3ANP motif bind a water molecule in their coordination...

Během práce byla studována pH závislost koordinačních módů lanthanoidových komplexů s makrocyklickými ligandy založenými na skeletu 1,4,7,10-tetraazacyklododekanu se třemi acetátovými a jednou aminoethylovou skupinou s N-alkyl-N-methylfosfonátovým substituentem, DO3AN(R)P, kde R je alkylový substituent na atomu dusíku aminoethylového pendantního ramene (R = methyl, benzyl). Komplexy lanthanoidů dříve studovaného prototypového ligandu DO3ANP se sekundární aminoskupinou (R = H) vykázaly díky různým koordinačním možnostem zajímavé vlastnosti z hlediska 31 P NMR zobrazování, umožňující in situ měření pH. Dané komplexy jsou použitelné i z hlediska sledování kinetiky chemické výměny protonu aminové skupiny v 1 H NMR zobrazování pomocí přenosu saturace při chemické výměně (chemical exchange saturation transfer, CEST NMR). V rámci této práce byly pro lepší porozumění změny koordinačních módů této třídy ligandů připraveny nové deriváty DO3ANMeP a DO3ANBnP a bylo studováno jejich koordinační chování vůči vybraným iontům lanthanoidů (Eu3+ , Gd3+ , Dy3+ , Yb3+ ). Na základě NMR a luminiscenčních experimentů bylo zjištěno, že v kyselém prostředí dochází u komplexů s DO3ANP ke koordinaci molekuly vody, která je v bazickém prostředí vytlačena změnou koordinace pendantního ramena, která je ve 31 P NMR spektru...