Chirale Pyclen-basierte heptadentate Chelate als hochstabile MRT-Kontrastmittel

In den letzten Jahren haben pyclen-basierte Komplexe viel Interesse als Kontrastmittel (KMs) für die Magnetresonanztomographie (MRT) sowie als lumineszente Materialien und Radiopharmazeutika geweckt. Bemerkenswerterweise erhielt Gadopiclenol, ein Gd(III)-bis-hydratisierter Komplex mit einem pyclen-basierten heptadentaten Liganden, 2022 die Zulassung als neuartiges Kontrastmittel für die klinische MRT-Anwendung. Um die Stabilität und Effizienz zu maximieren, wurden in dieser Studie zwei neuartige chirale pyclen-basierte Chelatoren und ihre Komplexe entwickelt. Gd-X-PCTA-2 zeigte signifikante Verbesserungen sowohl in der thermodynamischen als auch in der kinetischen Stabilität im Vergleich zu dem achiralen Elternableger Gd-PCTA. 1H NMRD-Profile zeigen, dass beide chiralen Gadolinium-Komplexe (Gd-X-PCTA-1 und Gd-X-PCTA-2) eine höhere Relaxationsgeschwindigkeit als Gd-PCTA aufweisen, während Temperaturvariationsstudien mit 17O NMR zeigen, dass die beiden Wasser-Moleküle in der inneren Koordination unterschiedliche Verweildauern τMa und τMb haben. Darüber hinaus zeigt die in vivo- Bildgebung, dass Gd-X-PCTA-2 das Signal im Herzen und in den Nieren der Mäuse verstärkt, und die chiralen Gd-Komplexe weisen die Fähigkeit auf, zwischen Tumoren und normalem Gewebe in einem 4T1-Mausmodell effizienter zu unterscheiden als das klinische Mittel Gadobutrol. Biodistributionsstudien zeigen, dass Gd-PCTA und Gd-X-PCTA-2 hauptsächlich über einen renal Weg eliminiert werden, wobei die 24-Stunden-Rückstände von Gd-X-PCTA-2 in der Leber und den Nieren niedriger sind als die von Gd-PCTA.