Mn²⁺是一种重要的金属离子和高效的弛豫剂。构建能够稳定络合Mn²⁺的配体有望取代Gd³⁺在MRI造影剂中的应用。有鉴于此，奥尔良大学Éva Tóth和海德堡大学Peter Comba在双匹啶平台的配位位置引入了4个吡啶和1个羧酸，构建了配体L³。

本文要点：

（1）由于其刚性、结构特点以及完美匹配Mn²⁺的尺寸，因此L³具有非常高的热力学稳定性(log K_MnL = 19.47)，并且能够对主要的生物竞争对手Zn²⁺保持高选择性(log(K_MnL/K_ZnL) = 4.4)和动力学惰性。固相x射线数据表明，[MnL³(MeOH)](OTf)₂具有配位溶剂分子的八配位结构，与[ZnL₃](OTf)的六配位结构形成鲜明对比，由此表明其配位腔非常适合于Mn²⁺，对Zn²⁺而言则过大。

（2）在水溶液中，¹⁷O NMR数据表面MnL³具有一个内球水和解离激活的水交换(k_ex²⁹⁸ = 13.5 × 107 s⁻¹)。其水质子弛豫率(r₁ = 4.44 mM⁻¹ s⁻¹,25 °C, 20 MHz)比典型的单水合Mn²⁺配合物的弛豫率高约30%，这与它的分子尺寸更大有关。研究方向，该螯合物的弛豫效果与临床使用的Gd³⁺基药物相似。在小鼠体内MRI实验中，该螯合物能够在0.02 mmol/kg的注射剂量条件下在肾脏产生良好的信号增强，并快速地被肾脏清除。综上所述，MnL³是首个集稳定性、选择性、惰性和弛豫性于一体的螯合物，其在MRI领域中具有非常重要的应用潜力。

Daouda Ndiaye. et al. Mn²⁺ Bispidine Complex Combining Exceptional Stability, Inertness, and MRI Efficiency. Journal of the American Chemical Society. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c10108

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c10108