細胞外ガドリニウム造影剤：安定性の違い

細胞外ガドリニウム造影剤（GD-CA）は、イオン製剤または非イオン性製剤として利用可能な線形または大環状キレートのいずれかです。環状または線形およびイオンのいずれであっても、分子構造はGD-CAの安定性を決定します。線形キレートは、GD（3+）への強力な結合を提供しない柔軟なオープンチェーンです。対照的に、大環状キレートは、ガドリニウム原子をケージにするために、ほぼ最適なサイズの事前に組織化された剛性リングであるという美徳により、GD（3+）に強い結合を提供します。非イオン製剤は、非イオン材料のアミドまたはアルコールと比較して、負に帯電したカルボキシル基とのGD（3+）間の結合が強くなるため、イオン製剤と比較して安定性も低くなります。安定性定数と運動測定によると、最も安定したGD-CMはイオン - マクロサイクリックキレートGD-DOTAであり、最も安定性の低い薬剤は、非イオン性線形キレートガドジアミドとガドーバーセタミドです。in vivoデータでは、非イオン性線形キレートの低安定性が確認されましたが、イオン（GD-DOTA）またはGD-HP-DO3AおよびGD-BT-DO3Aなどの非イオン性であろうと、大環状剤の間で有意な差は観察されませんでした。GD-CAの安定性は、腎性全身性線維症の深刻な合併症の病因における重要な要因であると思われます。低安定性のGD-CAは、トランスメタル化を受け、組織に堆積し、線維症のプロセスを開始するために循環線維細胞を引き付ける遊離GDイオンを放出する可能性があります。安定した大環状GD-CAの排他的使用後、これまでNSFの症例は観察されていません。

Extracellular gadolinium contrast agents (Gd-CA) are either linear or macrocyclic chelates available as ionic or non-ionic preparations. The molecular structure whether cyclic or linear and ionicity determines the stability of Gd-CA. Linear chelates are flexible open chains which do not offer a strong binding to Gd(3+). In contrast, the macrocyclic chelates offer a strong binding to Gd(3+) by the virtue of being preorganized rigid rings of almost optimal size to cage the gadolinium atom. Non-ionic preparations are also less stable in comparison to the ionic ones as the binding between Gd(3+) with the negatively charged carboxyl groups is stronger in comparison to that with amides or alcohol in the non-ionic preparations. According to stability constants and kinetic measurements, the most stable Gd-CM is the ionic-macrocyclic chelate Gd-DOTA and the least stable agents are the non-ionic linear chelates gadodiamide and gadoversetamide. In vivo data confirmed the low stability of non-ionic linear chelates but no significant difference was observed amongst the macrocyclic agents whether ionic (Gd-DOTA) or non-ionic such as Gd-HP-DO3A and Gd-BT-DO3A. The stability of Gd-CA seems to be an important factor in the pathogenesis of the serious complication of nephrogenic systemic fibrosis. Gd-CA of low stability are likely to undergo transmetallation and release free Gd ions that deposit in tissue and attract circulating fibrocytes to initiate the process of fibrosis. No cases of NSF have been observed so far after the exclusive use of the stable macrocyclic Gd-CA.