1. Lanthanide complexes (Gd$^{III}$ and Eu$^{III}$) based on a DOTA-TEMPO platform for redox monitoring via relaxivity
- Author
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Richard Barré, Damien Mouchel dit Leguerrier, Quentin Ruet, Lionel Fedele, Daniel Imbert, Véronique Martel‐Frachet, Pascal H. Fries, Jennifer K. Molloy, Fabrice Thomas, Département de Chimie Moléculaire - Electrochimie Moléculaire et Photochimie Rédox (DCM - EmPRE), Département de Chimie Moléculaire (DCM), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institute for Advanced Biosciences / Institut pour l'Avancée des Biosciences (Grenoble) (IAB), Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang - Auvergne-Rhône-Alpes (EFS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL), Catalyse Bioinorganique et Environnement (BioCE ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox (DCM - CIRE ), ANR-11-LABX-0003,ARCANE,Grenoble, une chimie bio-motivée(2011), ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017), and ANR-17-CE07-0034,Co-lantha,Complexes de lanthanides comme sondes redox radicalaires(2017)
- Subjects
redox ,relaxivity ,Organic Chemistry ,nitroxide ,[CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry ,General Chemistry ,gadolinium ,contrast agent ,Biochemistry - Abstract
International audience; Three lanthanide complexes (Ln=Gd, Eu) based on a DO3 A ([Ln(L$_1$)]) or DO2 A ([Ln(L$_{2-3}$)]$^+$) platform appended by a redox active TEMPO-based arm were prepared. Complex [Ln(L$_2$)]$^+$) shows an alkyne arm, offering the possibility of postfunctionalization by click reaction to yield [Ln(L$_3$)]$^+$). The complexes demonstrate a redox response whereby the hydroxylamine, nitroxide and oxoammonium forms of the arm can be obtained in turn. Luminescence measurements on the europium complexes support an octadentate (L$_1$, L$_3$) or heptadentate (L$_2$) chelation by the ligand, with one water molecule in the inner coordination sphere. The relaxivity was determined from 20 kHz to 30 MHz by fast-field cycling NMR. The three Gd-III complexes under their hydroxylamine form [Gd(L$_1$)] and [Gd(L$_{2-3}$)]$^+$) show $r_1$ values of 7.0, 5.1 and 5.0 mM$^{-1}$ s$^{-1}$ (30 KHz), which increase to 8.8, 5.5 and 6.1 mM$^{-1}$ s$^{-1}$ in the nitroxide form. The radical complexes are not toxic against M21 cell lines, at least up to 40 $\mu$M. By using EPR spectroscopy we establish that they do not penetrate the cells with the exception of [Eu(L$_2$)]$^+$.
- Published
- 2022
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