DOTA-Gd，八配位螯合结构与钆离子，钆特酸或钆-DOTA 配合物，钆特酸葡胺，大环配体 DOTA-Gd³⁺，钆-DOTA 配合物，Gd(DO3A)造影剂

中文名称：钆-DOTA 配合物/大环配体-钆离子

英文名称：DOTA-Gd

一、定义与名称
DOTA-Gd 是一种基于大环配体 DOTA（1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸）与钆离子（Gd³⁺）螯合形成的金属配合物。其中文名称为钆特酸或钆-DOTA 配合物，英文名称常用 Gadoterate（指其离子形式）或 Gadoterate meglumine（表示其与葡甲胺形成的盐）。其他化学名称包括 Gd-DOTA 或 Gd(DO3A)。在临床医学中，它通常以 Gadoterate meglumine 为药品名，是一种广泛使用的磁共振成像（MRI）造影剂。

二、属性与分子结构
DOTA-Gd 的核心是一个高度稳定的八配位螯合结构。其化学分子结构中，Gd³⁺离子被大环多胺 DOTA 的四个氮原子和四个羧酸氧原子紧密结合，形成类似“笼状”的配位环境。这种结构能有效包裹钆离子，极大地降低了游离 Gd³⁺的毒性，同时保留了其优异的顺磁性。其稳定性常数极高（log K ≈ 25），确保了在体内环境下几乎不发生解离，生物安全性高。

三、物理化学特性
DOTA-Gd 为水溶性化合物，在溶液中以阴离子形式存在，常与阳离子（如葡甲胺）成盐以增加溶解性。其核心物理化学特性源于 Gd³⁺的七个未成对电子，使其具有极强的顺磁性。在外加磁场中，它能显著缩短周围水质子（氢核）的纵向（T1）和横向（T2）弛豫时间，尤其是对 T1 弛豫时间的缩短效应更为突出，从而在 MRI 图像中产生显著的信号增强（亮化）效果。

四、产品功能与应用
作为产品，DOTA-Gd 主要用于制备磁共振成像造影剂注射液（如常见的钆特酸葡胺注射液）。其核心功能应用是作为 T1 加权成像的阳性造影剂，广泛应用于临床 MRI 检查：

中枢神经系统（CNS）：清晰显示血脑屏障破坏区域，用于检测脑肿瘤、转移瘤、炎症及血管病变。

全身各部位：用于增强体部肿瘤、感染病灶、血管畸形等的显像对比度，提高病变检出率与定性准确性。

五、实验反应与扩展应用
在实验研究中，DOTA 配体的灵活性使其成为重要的分子平台。其羧基可进行活化，与靶向分子（如多肽、抗体、小分子配体）通过酰胺化等反应进行共价连接，构建 “靶向性 MRI 探针”。例如，将 DOTA-Gd 与肿瘤特异性多肽连接，可实现肿瘤的分子影像诊断。
其他涉及领域的扩展应用包括：

多功能诊疗一体化：将放射性核素（如⁶⁸Ga、¹⁷⁷Lu）与治疗性药物共同整合到 DOTA 平台上，实现诊断与治疗同步。

细胞追踪与分子影像研究：标记细胞或特定生物分子，在科研中可视化其体内分布与代谢过程。

新型造影剂开发：作为基础结构，通过修饰配体或引入新功能基团，开发更高弛豫率、更特异性的新一代影像探针。

总之，DOTA-Gd 凭借其卓越的稳定性、安全性和高效的弛豫性能，已成为 MRI 造影剂的“黄金标准”之一，并在分子影像与精准医疗的研发前沿持续发挥着关键作用。