DOTA (킬레이트제)

DOTA 또는 테트라세탄(tetraxetan)은 화학식 를 갖는 유기 화합물이다. 이 분자는 중앙에 12개의 원자로 이루어진 테트라아자 (즉, 4개의 질소 원자를 포함하는) 고리로 구성된다. DOTA는 착화제로 사용되며, 특히 란타넘족 이온에 사용된다. 그 착물은 조영제 및 암 치료제로 의료 분야에 응용된다.

용어
DOTA(도데칸 테트라아세트산)는 테트라카르복실산과 그 다양한 짝염기를 모두 나타내는 약어이다. 배위 화학 분야에서 테트라산은 H4DOTA라고 불리며, 완전히 탈양성자화된 유도체는 DOTA4−이다. 많은 관련 리간드들이 DOTA 약어를 사용하여 지칭되지만, 이러한 유도체들은 일반적으로 테트라카르복실산 또는 짝염기가 아니다.

테트라세탄의 "테트라-" 접두사는 거대고리에 있는 4개의 질소 원자와 DOTA 구조에 있는 4개의 아세트산 팔을 나타내며, "세탄"은 킬레이트제에 대한 표준 접미사이다.

구조
DOTA는 사이클렌으로 알려진 거대고리 화합물에서 유래되었다. 4개의 이차 아민 그룹은 N-H 중심을 N-CH2CO2H 그룹으로 대체하여 변형된다. 생성된 아미노폴리카르복실산은 카르복실산 그룹의 이온화에 따라 2가 및 3가 원자가 양이온에 대한 높은 친화성 킬레이트제가 된다. 이 테트라카르복실산은 1976년에 처음 보고되었다.
발견 당시 DOTA는 Ca2+ 및 Gd3+ 이온의 착물화(킬레이트화)에 대해 알려진 가장 큰 형성 상수를 나타냈다. DOTA의 변형된 버전은 1988년에 처음 보고되었고 이 분야는 그 이후로 확산되었다.

다중자리 리간드로서 DOTA는 금속 양이온을 감싸지만, 리간드의 자리수는 금속 양이온의 기하학적 경향에 따라 달라진다. 주요 응용 분야는 란타넘족을 포함하며, 이러한 착물에서 DOTA는 4개의 아민과 4개의 카르복실레이트 그룹을 통해 금속에 결합하여 팔중자리 리간드 역할을 한다. 대부분의 이러한 착물은 추가적인 물 리간드를 특징으로 하며, 전체 배위수는 9이다.

대부분의 전이 금속의 경우 DOTA는 4개의 질소와 2개의 카르복실레이트 중심을 통해 결합하는 육중자리 리간드 역할을 한다. 착물은 두 개의 매달린 카르복실레이트 그룹을 가진 팔면체 배위 기하를 갖는다. [Fe(DOTA)]−의 경우 리간드는 칠중자리이다.

용도
암 치료 및 진단
DOTA는 4개의 카르복실기 중 하나를 아마이드로 부착하여 단일클론 항체와 접합될 수 있다. 남아있는 3개의 카르복실산 음이온은 이트륨 이온과 결합하는 데 사용할 수 있다. 변형된 항체는 종양 세포에 축적되어 90Y의 방사능 효과를 집중시킨다. 이 모듈을 포함하는 약물은 테트라세탄으로 끝나는 국제일반명을 받는다.
 이트륨 (90Y) 클리바투주맙 테트라세탄
 이트륨 (90Y) 타카투주맙 테트라세탄

DOTA는 다양한 구조에 대한 친화력을 가진 분자와 연결될 수도 있다. 결과로 생성되는 화합물은 암 치료 및 진단(예: 양전자 방출 단층촬영)에 여러 방사성 동위원소와 함께 사용된다.
 신경내분비 종양에서 발견되는 소마토스타틴 수용체에 대한 친화력:
 도타톡, DOTA-(Tyr3)-옥트레오타이드 또는 에도트레오타이드
 DOTA-TATE 또는 DOTA-(Tyr3)-옥트레오테이트
 단일클론 항체를 통해 종양을 표적화할 수 있는 스트렙타비딘 및 아비딘 단백질에 대한 친화력:
 DOTA-바이오틴

조영제
Gd3+과 DOTA의 복합체는 가도테르산이라는 이름으로 가돌리늄 기반 MRI 조영제로 사용된다.

합성
DOTA는 1976년 사이클렌과 브로모아세트산으로부터 처음 합성되었다. 이 방법은 간단하며 여전히 사용되고 있다.

 각주 

분류:카복실산
분류:킬레이트제
분류:거대 고리 화합물