gadoliniumioneja

Gadoliniumioneja (Gd3+) ovat gadoliniumin ionimuotoja. Gadolinium on harvinainen maa-aines (lanthanide), ja sitä esiintyy luonnossa pienissä pitoisuuksissa. Vedessä gadolinium muodostaa tavallisesti vahvaa koordinointia tarjoavan aqua-ionin [Gd(H2O)9]3+, jonka hydrolyysiä voi esiintyä pH:n kohotessa. Gadoliniumin ionit ovat erittäin paramagnetisia, mikä tekee niistä kiinnostavia magneettikuvantamisessa ja muissa tutkimusmagneettisissa sovelluksissa.

Kemia ja ligandit: Gd3+ muodostaa stabiileja kompleksiyhdisteitä erilaisten liganden kanssa. Tärkeimpiä käytännön ligandiyhdisteitä ovat esimerkiksi EDTA, DTPA ja DOTA. MRI-kontrastissa gadolinium on kytketty näihin ligandeihin muodostaen gadolinium-chelaatteja. Makrocyclic-chelaatit, kuten DOTA, tarjoavat korkean stabiilisuuden ja pienemmän vapaan Gd3+-ionin päästön verrattuna lineaarisiin ligandeihin.

Käyttö ja turvallisuus: Vapaan gadolinium-ionin toksisuus on merkittävä tekijä, minkä vuoksi gadolinium käytetään vain chelaattimuodossa. Gadoliniumia sisältävät kontrastiaineet (GBCAs) ovat yleisiä kliinisessä magneettikuvaamisessa. Niihin liittyy harvinaisia riskiryhmiä, erityisesti munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla, kuten nefrogeenista systeemistä fibroosia (NSF). Nykyiset makrocyclic-chelaatit ovat yleisesti turvallisempia, ja käytännössä valinta perustuu potilaan tilaan sekä tarvittavaan kontrastin määrään.

Esiintyminen ja valmistus: Gadolinium esiintyy luonnossa vain pieninä pitoisuuksina mineraaleissa; se erotetaan teollisesti lantanidien rikastuksesta, esimerkiksi monaziitista. Laboratoriossa gadolinium-ionit voidaan tuottaa gadolinium-suoloista vesiliuoksilla.