用于医疗诊断和治疗的定制金属络合物

金属组中某些元素的定制化学配合物可能适合以特殊方式用于医学成像，以及在个性化精准医疗中的潜在应用。由海德堡大学无机化学研究所的PeterCoba教授领导的研究小组已经证明了这一点。

在他们的基础研究中，海德堡的科学家们使用了锰、镥和锕离子。他们的工作重点是具有所谓的双胞胎支架的配体。这些化合物非常坚硬，可以结合具有很高稳定性和选择性的金属离子。

在他们对锰(一种具有特殊性质的过渡金属，例如能够提高磁共振成像(MRI)中的对比度)的工作中，研究小组合成了三种不同的双胞啶配体及其锰(II)配合物。它们表现出比锌(II)高出100亿倍的复杂稳定性，锌(II)是生物系统中锰(II)的主要竞争对手。

根据Comba教授的说法，这些化合物特别适合作为MRI中的造影剂，因为它们不会将动物和人类的锰离子交换为锌离子。到目前为止，钆(III)物质几乎专门用于此目的。然而，近年来，由于游离钆(III)离子有毒，安全问题有所增加，化学家解释说。

“对于游离锰(II)离子也是如此。然而，由于锰与钆不同，钆对人体至关重要，因此有一些自然机制可以去除体内的锰(II)。因此，进一步开发这些用于临床应用的物质可能是一个有价值的目标，“Comba说。他报告说，在海德堡开发的锰复合物之一的小鼠中初始MRI图像的质量与使用临床测试的钆造影剂的图像中获得的结果相当。

除了这些新的锰选择性配体外，PatrickCieslik博士还开发了一种双胞胎支架，可与金属镥-177和锕-225形成非常稳定的配合物。该配体是具有双重功能的所谓双功能螯合剂(BFC)，因此是模块化系统的一部分。

BFC可以与放射性金属离子结合，也可以与抗体等生物载体偶联，以检测体内的特定分子或组织。在这种情况下，BFC与可以定位体内肿瘤细胞的肽偶联。

这种化学复合物(也称为偶联物)可以用在成像或治疗中很重要的放射性核素进行标记。“我们能够证明，我们的偶联物与医学上重要的放射性核素镥-177和锕-225具有与DOTA偶联物相似的良好特性，DOTA是一种已经在临床上使用的双功能螯合剂，”Cieslik博士解释说，他在Comba教授的团队中为他的博士论文进行了研究。

“我们开发的BFC的主要优点是，与DOTA系统不同，它可以在温和的条件下非常快速地用放射性金属离子标记。因此，偶联物可以与非常敏感的抗体一起使用，这些抗体可能与个性化医疗的诊断和治疗有关，“PatrickCieslik解释说。

研究结果发表在《美国化学学会杂志》上的两篇论文中。除了海德堡团队，来自德国和法国的其他科学家也为研究工作做出了贡献。