Analysis of the Thermodynamic Stability of Mn(Ii) Complexes Used as MRI Contrast Agents

[Resumo] Nos últimos anos tense prestado atención ao posible uso de complexos derivados de Mn2+ para a súa aplicación en imaxe por resonancia magnética (IRM), unha importante técnica de diagnóstico médico. Un dos factores a ter en conta para a avaliación da idoneidade dos ligandos é a estabilidade termodinámica dos complexos, a fin de que liberen a menor cantidade posible de Mn2+ ao organismo. No presente traballo, recadáronse 181 datos de constantes de estabilidade (valores de log K) de complexos de Mn2+, o que permitiu cuantificar a contribución dos distintos motivos estruturais dos ligandos á estabilidade dos complexos. Así mesmo, sintetizáronse e caracterizáronse os ligandos ácido 2,2’,2’’,2’’’-(((1S,3S)-ciclobutano-1,3-diil)bis(azanotriil))tetraacético e ácido 2,2’-(((1S,3S)-ciclobutano-1,3-diil)bis((piridin-2-ilmetil)azanodiil))diacético. Por último, realizouse un estudo termodinámico das protonacións destes ligandos e da súa complexación con Mn2+ mediante métodos potenciométricos e espectrofotométricos.[Resumen] En los últimos años se ha prestado atención al posible uso de complejos derivados de Mn2+ para su aplicación en imagen por resonancia magnética (IRM), una importante técnica de diagnóstico médico. Uno de los factores a tener en cuenta para la evaluación de la idoneidad de los ligandos es la estabilidad termodinámica de los complejos, a fin de que liberen la menor cantidad posible de Mn2+ al organismo. En el presente trabajo, se recabaron 181 datos de constantes de estabilidad (valores de log K) de complejos de Mn2+, lo que ha permitido cuantificar la contribución de los distintos motivos estructurales de los ligandos a la estabilidad de los complejos. Asimismo, se sintetizaron y caracterizaron los ligandos ácido 2,2’,2’’,2’’’-(((1S,3S)-ciclobutano-1,3-diil)bis(azanotriil))tetraacético y ácido 2,2’-(((1S,3S)-ciclobutano-1,3-diil)bis((piridin-2-ilmetil)azanodiil))diacético. Por último, se realizó un estudio termodinámico de las protonaciones de estos ligandos y de su complejación con Mn2+ mediante métodos potenciométricos y espectrofotométricos.[Abstract] In recent years, attention has been devoted to the possible use of complexes derived from Mn2+ for their application in magnetic resonance imaging (MRI), which is an important medical diagnosis technique. One of the factors to take into account for the assessment of the suitability of the ligands is the thermodynamic stability of the complexes, for the purpose of releasing as little Mn2+ as possible toward the organism. In the present work, we compiled 181 data of stability constants (log K values) of Mn2+ complexes, which allowed us quantifying the contribution of the different structural motifs of the ligands to complex stability. Likewise, we synthetized and characterized ligands 2,2’,2’’,2’’’-(((1S,3S)- cyclobutane-1,2-diyl)bis(azanetriyl))tetraacetic acid and 2,2’-(((1S,3S)-cyclobutane-1,3-diyl)bis ((pyridin-2-ylmethyl)azanediyl))diacetic acid. Finally, we carried out a thermodynamic study of the protonation of these ligands and their complexation with Mn2+ through potentiometric and spectrophotometric methods.Traballo fin de grao (UDC.CIE). Química. Curso 2021/202