螯合剂设计的进步是开发金属如铜和镓的生物医学试剂和放射性药物的基石。为了开发最佳螯合配体，我们探索了氮杂杂环侧链 1,4,7-三氮杂环壬烷 (TACN) 二甲基羧酸酯衍生物和二甲基膦酸酯衍生物的合成和螯合特性。在络合动力学测试中，二羧酸酯悬垂武装 TACN 衍生物 2,2'-(7-((1H-imidazol-2-yl)methyl)-1,4,7-trizonane-1,4-diyl)di乙酸 (NODA -Im), 2,2'-(7-((1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲基)-1,4,7-三唑烷-1,4-二基)二乙酸 (NODA-MeIm) , 和 2,2'-(7-(thiazol-2-ylmethyl)-1,4,7-triazonane-1,4-diyl) 二乙酸 (NODA-Thia) 对 Cu (II) 阳离子表现出快速络合动力学，这与经常探索的配体 1,4 相当，7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸 (NOTA)。与二膦酸侧链的 TACN 衍生物 ((7-(thiazol-2-ylmethyl)-1,4,7-trizonane-1,4-diyl)bis(methylene))bis(phosphonic acid) (NODP-Thia) 结合Ga (III) 阳离子的速度比 NOTA 快得多。密度泛函理论研究证实，NODA-Im、NODA-MeIm、NODA-Thia 和 NODP-Thia 更好的络合动力学和金属螯合效率可归因于相应螯合剂-金属配合物的吉布斯能量低于 NOTA-金属配合物. 循环伏安法研究也证明了 Cu (II) 与 NODA-Im、NODA-MeIm 和 NODA-Thia 配合物的动力学惰性。随后的放射性标记实验表明，这些金属螯合剂可以有效地用 与二膦酸侧链的 TACN 衍生物 ((7-(thiazol-2-ylmethyl)-1,4,7-trizonane-1,4-diyl)bis(methylene))bis(phosphonic acid) (NODP-Thia) 结合Ga (III) 阳离子的速度比 NOTA 快得多。密度泛函理论研究证实，NODA-Im、NODA-MeIm、NODA-Thia 和 NODP-Thia 更好的络合动力学和金属螯合效率可归因于相应螯合剂-金属配合物的吉布斯能量低于 NOTA-金属配合物. 循环伏安法研究也证明了 Cu (II) 与 NODA-Im、NODA-MeIm 和 NODA-Thia 配合物的动力学惰性。随后的放射性标记实验表明，这些金属螯合剂可以有效地用 与二膦酸侧链的 TACN 衍生物 ((7-(thiazol-2-ylmethyl)-1,4,7-trizonane-1,4-diyl)bis(methylene))bis(phosphonic acid) (NODP-Thia) 结合Ga (III) 阳离子的速度比 NOTA 快得多。密度泛函理论研究证实，NODA-Im、NODA-MeIm、NODA-Thia 和 NODP-Thia 更好的络合动力学和金属螯合效率可归因于相应螯合剂-金属配合物的吉布斯能量低于 NOTA-金属配合物. 循环伏安法研究也证明了 Cu (II) 与 NODA-Im、NODA-MeIm 和 NODA-Thia 配合物的动力学惰性。随后的放射性标记实验表明，这些金属螯合剂可以有效地用 4-二基）双（亚甲基））双（膦酸）（NODP-Thia）与 Ga (III) 阳离子结合的速度比 NOTA 快得多。密度泛函理论研究证实，NODA-Im、NODA-MeIm、NODA-Thia 和 NODP-Thia 更好的络合动力学和金属螯合效率可归因于相应螯合剂-金属配合物的吉布斯能量低于 NOTA-金属配合物. 循环伏安法研究也证明了 Cu (II) 与 NODA-Im、NODA-MeIm 和 NODA-Thia 配合物的动力学惰性。随后的放射性标记实验表明，这些金属螯合剂可以有效地用 4-二基）双（亚甲基））双（膦酸）（NODP-Thia）与 Ga (III) 阳离子结合的速度比 NOTA 快得多。密度泛函理论研究证实，NODA-Im、NODA-MeIm、NODA-Thia 和 NODP-Thia 更好的络合动力学和金属螯合效率可归因于相应螯合剂-金属配合物的吉布斯能量低于 NOTA-金属配合物. 循环伏安法研究也证明了 Cu (II) 与 NODA-Im、NODA-MeIm 和 NODA-Thia 配合物的动力学惰性。随后的放射性标记实验表明，这些金属螯合剂可以有效地用 和 NODP-Thia 可归因于相应螯合剂-金属配合物的吉布斯能量低于 NOTA-金属配合物。循环伏安法研究也证明了 Cu (II) 与 NODA-Im、NODA-MeIm 和 NODA-Thia 配合物的动力学惰性。随后的放射性标记实验表明，这些金属螯合剂可以有效地用 和 NODP-Thia 可归因于相应螯合剂-金属配合物的吉布斯能量低于 NOTA-金属配合物。循环伏安法研究也证明了 Cu (II) 与 NODA-Im、NODA-MeIm 和 NODA-Thia 配合物的动力学惰性。随后的放射性标记实验表明，这些金属螯合剂可以有效地用^{具有良好放射化学纯度的64} Cu 或⁶⁸ Ga。这些初步发现支持 NODA-Im、NODA-MeIm、NODA-Thia 和 NODP-Thia 作为在生物医学应用中开发双功能 Cu ²⁺和 Ga ^{3+螯合剂的有前途的领先螯合剂。}