名称:
Gadolinium(III) complexes of 1,4,7-triazacyclononane based picolinate ligands: simultaneous optimization of water exchange kinetics and electronic relaxation
摘要:
以 1,4,7-三氮杂环壬烷锚为基础,制备了两种新的三元皮啶酸盐 H3ebpatcn(1-羧乙基-4,7-双((6-羧基吡啶-2-基)甲基)-1,4,7-三氮杂环壬烷)和 H4pbpatcn(1-甲基膦酸-4,7-双((6-羧基吡啶-2-基)甲基)-1、和 H4pbpatcn(1-甲基膦酸-4,7-双((6-羧基吡啶-2-基)甲基)-1,4,7-三氮杂环壬烷)配体,并通过核磁共振、荧光和电位研究对其镧系配合物进行了表征。在 45 MHz 和 298 K 条件下,[Gd(ebpatcn)(H2O)] 复合物的弛豫度为 r1 = 4.68 mM-1 s-1,而在相同条件下,[Gd(Hpbpatcn)(H2O)] 复合物的弛豫度为 r1 = 4.55 mM-1 s-1。与之前报道的 H3bpatcn(1-(羧甲基)-4,7-双[(6-羧基吡啶-2-基)甲基]-1,4,7-三氮杂环壬烷)相比,配体的支架发生了改变,从而优化了这些钆配合物的性质。用丙酸基团(H3ebpatcn)或膦酸基团(H4pbpatcn)取代 H3bpatcn 配体的乙酸结合基团,可加快这两种单砷钆络合物中配位水分子的交换速率。根据 O17 NMRD 测量,[Gd(Hpbpatcn)(H2O)] 的水交换率 kex = 34 × 106 s-1,处于 SBM 理论预测的最佳值(30 至 50)×106 s-1 范围内,从而优化了未来高弛豫性大分子钆基造影剂的设计。复合物[Gd(ebpatcn)(H2O)]的水交换速率 kex298 = 86 × 106 s-1 是文献中报道的仅有一个内球水分子的中性复合物中最快的。这些改性钆配合物具有相对较高的稳定性(Gd(pbpatcn) 的 pGd = 14.1,Gd(ebpatcn) 的 pGd = 13.1),与[Gd(bpatcn)(H2O)]配合物的 pGd = 13.6 相似。铽配合物也保持了较高的发光效率。然而,虽然[Gd(ebpatcn)(H2O)]的纵向电子自旋弛豫时间保持在一定值,足以不影响大分子复合物的弛豫性(瞬态 ZFS 振幅 Δ2 [1020 rad2 s-2] = 0.39),但 O17 驰豫和 1H NMRD 表明含膦酸盐复合物的电子自旋弛豫相当快(Δ2 [1020 rad2 s-2]= 1.3)。