Encapsulation of xenon by bridged resorcinarene cages with high 129Xe NMR chemical shift and efficient exchange dynamics
Julkaisuvuosi
2023
Tekijät
Komulainen, Sanna; Iresh Fernando, P. U. Ashvin; Mareš, Jiří; Selent, Anne; Khalili, Roya; Cesana, Paul T.; Ebeling, Andreas; Kantola, Anu M.; Beyeh, Ngong Kodiah; Rissanen, Kari; DeBoef, Brenton; Lantto, Perttu; Telkki, Ville-Veikko
Tiivistelmä
Functionalized cages encapsulating xenon atoms enable highly sensitive, background-free molecular imaging through a technique known as HyperCEST 129Xe MRI. Here, we introduce a class of potential biosensor cage structures based on two resorcinarene macrocycles bridged either by aliphatic carbon chains or piperazines. First-principles-based modeling predicts a high chemical shift (about 345 ppm) outside the typical experimental observation window for 129Xe encapsulated by the aliphatically bridged cage and two 129Xe resonances for the piperazine-bridged cages corresponding to single and double loading. Based on the computational predictions as well as 129Xe chemical exchange saturation transfer (CEST) and T2 relaxation nuclear magnetic resonance experiments, we confirm Xe encapsulation in the aliphatically bridged and double encapsulation in the piperazine-bridged resorcinarene in methanol. The cages show fast Xe exchange rates (12,000–49,000 s−1), resulting in a high CEST response regardless of the relatively low binding constant (0.09–3 M−1).
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Kustantaja
Numero
2
Artikkelinumero
101281
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Rinnakkaistallenteen lisenssi
CC BY
Muut tiedot
Tieteenalat
Fysiikka; Kemia
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.xcrp.2023.101281
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä