How to make a better magnet? Insertion of additional bridging ligands into a magnetic coordination polymer

A three-dimensional cyanide-bridged coordination polymer based on FeII (S = 2) and NbIV (S = 1/2) {[FeII(H2O)2]2[NbIV(CN)8]·4H2O}n (Fe2Nb) was modified at the self-assembly stage by inserting an additional formate HCOO− bridge into its cyanide framework. The resulting mixed-bridged {(NH4)[(H2O)FeII-(μ-HCOO)-FeII(H2O)][NbIV(CN)8]·3H2O}n (Fe2NbHCOO) exhibited additional FeII-HCOO-FeII structural motifs connecting each of the two FeII centers. The insertion of HCOO− was possible due to the substitution of some of the aqua ligands and crystallization water molecules in the parent framework by formate anions and ammonium cations. The formate molecular bridge not only shortened the distance between FeII ions in Fe2NbHCOO from 6.609 Å to 6.141 Å, but also created additional magnetic interaction pathways between the magnetic centers, resulting in an increase in the long range magnetic ordering temperature from 43 K for Fe2Nb to 58 K. The mixed-bridged Fe2NbHCOO also showed a much broader magnetic hysteresis loop of 0.102 T, compared to 0.013 T for Fe2Nb

How to quench ferromagnetic ordering in a CN-bridged Ni(II)-Nb(IV) molecular magnet? : a combined high-pressure single-crystal X-ray diffraction and magnetic study

High-pressure (HP) structural and magnetic properties of a magnetic coordination polymer {[NiII(pyrazole)4]2[NbIV(CN)8]·4H2O}n (Ni2Nb) are presented, discussed and compared with its two previously reported analogs {[MnII(pyrazole)4]2[NbIV(CN)8]·4H2O}n (Mn2Nb) and {[FeII(pyrazole)4]2[NbIV(CN)8]·4H2O}n (Fe2Nb). Ni2Nb shows a significant decrease of the long-range ferromagnetic ordering under high pressure when compared to Mn2Nb, where the pressure enhances the Tc (magnetic ordering temperature), or to Fe2Nb exhibiting a pressure-induced spin crossover. The different HP magnetic responses of the three compounds were rationalized and correlated with the structural models as determined by single-crystal X-ray diffraction

Adipokines in the pathogenesis of idiopathic inflammatory bowel disease

Choroba Crona (CD) i wrzodziejące zapalenie jelit są najczęściej występującymi postaciami nieswoistych zapaleń jelit. Ich etiologia i patogeneza dotychczas nie zostały wyjaśnione. Sugeruje się, że przewlekły stan zapalny jelit jest wynikiem predyspozycji genetycznych i indywidualnej nadmiernej reakcji układu immunologicznego na antygeny fizjologicznej mikroflory jelitowej. Uważa się, że naruszenie równowagi jelitowego układu immunologicznego jest spowodowane infekcją jelitową, która prowadzi do zmian w składzie fizjologicznej mikroflory jelitowej. Bierze się także pod uwagę takie czynniki, jak pochodzenie geograficzne i etniczne oraz styl życia. W ostatnich latach liczne badania oceniały rolę cytokin prozapalnych i hormonów tkanki tłuszczowej nazywanych adipokinami w patogenezie nieswoistych zapaleń jelit. Adipokiny wykazują zarówno pro-, jak i przeciw- zapalne działania i mogą uczestniczyć w regulacji odpowiedzi immunologicznej. Wykazano także, że otyłość wiąże się z przewlekłym układowym stanem zapalnym. Z drugiej strony wyniki badań eksperymentalnych ujawniły związek między stężeniem krążących adipokin a nasileniem procesu zapalnego w jelicie niezależnie od masy ciała. Wydaje się, że istotną rolę w wytwarzaniu adipokin uczestniczących w patogenezie nieswoistego zapalenia jelita odgrywa depozyt tłuszczu zlokalizowany w krezce jelita i bezpośrednio je otaczający. Celem prezentowanej pracy był przegląd aktualnej literatury dotyczącej roli adipokin w patogenezie nieswoistych zapaleń jelit, takich jak choroba Crona i wrzodziejące zapalenie jelita grubego. (Endokrynol Pol 2013; 64 (3): 226–231)Crohn’s disease (CD) and ulcerative colitis (UC) are the two common forms of idiopathic inflammatory bowel disease (IBD). The aetiology and pathogenesis of IBD are not yet known. Genetic predisposition has been suggested as playing a role in the improper immune response to commensal microbiota. The main link of IBD pathogenesis is an intestinal immune system disability after enteric infection, resulting in an uncontrolled and chronic inflammatory state. Recently, numerous studies have been focused on the role of proinflammatory cytokines as well as hormones of adipose tissue named adipokines in the pathogenesis of IBD. Adipokines have pro- and anti-inflammatory properties and can modulate the immune response. It has been shown that obesity is associated with systemic microinflammation. On the other hand, experimental studies have revealed a link between levels of some adipokines and the severity of inflammation in IBD independent of body mass. The fat deposits called ‘wrapping’ or ‘creeping’ fat envelop the intestine, and adipokines produced by this tissue play an important role in the pathogenesis of IBD. The aim of this manuscript was to review the current literature concerning the role of adipokines in the pathogenesis of IBD. (Endokrynol Pol 2013; 64 (3): 226–231

New adipokines - good or bad for pathogenesis of insulin resistance?

Tkankę tłuszczową można uznać za największy "gruczoł endokrynny" w ludzkim organizmie. W ostatnich latach gwałtownie rośnie liczba znanych adipokin (hormonów tkanki tłuszczowej). W wielu badaniach, w tym też własnych, obserwowano związek między zwiększonym wydzielaniem adipokin, takich jak: TNF-α, IL-6, leptyna i rezystyna, oraz zmniejszonym wydzielaniem adiponektyny i rozwojem insulinooporności. W ciągu ostatnich pięciu latach opisano nowe adipokiny, takie jak: wisfatyna, waspina, omentyna i białko wiążące retinol 4 (RBP-4, retinol binding protein 4). W niniejszej pracy dokonano przeglądu aktualnego piśmiennictwa, przybliżając czytelnikowi wiedzę dotyczącą roli nowo poznanych adipokin w patogenezie insulinooporności. Stężenie wisfatyny w surowicy jest zwiększone w otyłości, a w badaniach doświadczalnych dowiedziono, że wykazuje ona działanie insulinomimetyczne. W zespole metabolicznym obserwowano obniżenie wskaźnika wisfatyna/insulina. Waspina jest pochodzącą z tkanki tłuszczowej proteazą serynową, której wydzielanie rośnie w otyłości. W badaniach doświadczalnych po podaniu waspiny obserwowano poprawę tolerancji glukozy i insulinowrażliwości. Omentyna wydzielana jest przez komórki podścieliska tkanki tłuszczowej, ale nie przez adipocyty, a jej wydzielanie zmniejsza się w otyłości. Nasila ona stymulowany przez insulinę przezbłonowy transport glukozy i fosforylację Akt w adipocytach, co sugeruje, że zwiększa insulinowrażliwość. Białko wiążące retionol 4 (RBP-4) jest białkiem wydzielanym przez tkankę tłuszczową, którego stężenie w surowicy rośnie w otyłości. W badaniach doświadczalnych obserwowano, że wpływa ono na rozwój insulinooporności w wątrobie i tkance mięśniowej. Podsumowując, można stwierdzić, że rosnąca z każdym rokiem liczba danych doświadczalnych odnośnie substancji wydzielanych przez tkankę tłuszczową zaangażowanych w patogenezę insulinooporności nie pozwoliła na wyjaśnienie wielu wątpliwości dotyczących rozwoju tego często występującego zaburzenia u ludzi.Adipose tissue may be regarded as the biggest "endocrine gland" in the human body. Number of well-known adipokines (hormones of adipose tissue) have been increasing rapidly during the last years. In many studies, included ours, increased secretion of adipokines such as: TNF-α, IL-6, leptin and resistin and decreased secretion of adiponectin in obesity have been linked with development of insulin resistance. In the last five years new adipokines such as: visfatin, vaspin, omentin and retinol binding protein-4 (RBP-4) have been described. This review summaries the current literature and presents the up to date knowledge concerning the role of new adipokines in the development of insulin resistance. Serum concentration of visfatin increases in obesity and experimental studies revealed its insulinmimetic action. In metabolic syndrome decreased visfatin/insulin index was observed. Vaspin is a serine protease secreted by adipose tissue in increased amount in obesity. Experimental studies revealed that vaspin improves glucose tolerance and insulin sensitivity in mice. Omentin is produced and secreted by stromal cells of adipose tissue but not by adipocytes. Its secretion is decreased in obesity. Omentin increases insulin-stimulated transmembrane transport of glucose and fosforylation of Akt in adipocytes. It suggests that omentin increases insulin sensitivity. Retinol binding protein 4 (RBP-4) is a protein secreted by adipose tissue in increased amount in obesity. Experimental studies revealed that RBP-4 participated in the development of insulin resistance in liver and muscular tissue. In summary, regardless of increasing number of experimental data concerning substances secreted by adipose tissue, involved in the development of insulin resistance, there are still many uncertainness of their role in the pathogenesis of this often disturbance in humans

Magnetization dynamics and coherent spin manipulation of a propeller Gd(III) complex with the smallest helicene ligand

A homoleptic gadolinium(III) complex with the smallest helicene-type ligand, 1,10-phenanthroline-N,N'-dioxide (phendo) [Gd(phendo)(4)](NO3)(3)center dot xMeOH (phendo = 1,10-phenanthroline-N,N'-dioxide, MeOH = methanol), shows slow relaxation of the magnetization characteristic for Single Ion Magnets (SIM), despite negligible magnetic anisotropy, confirmed by ab initio calculations. Solid state dilution magnetic and EPR studies reveal that the magnetization dynamics of the [Gd(phendo)(4)](3+) cation is controlled mainly by a Raman process. Pulsed EPR experiments demonstrate long phase memory times (up to 2.7 mu s at 5 K), enabling the detection of Rabi oscillations at 20 K, which confirms coherent control of its spin state.</p

The Underexplored Field of Lanthanide Complexes with Helicene Ligands: Towards Chiral Lanthanide Single Molecule Magnets

The effective combination of chirality and magnetism in a single crystalline material can lead to fascinating cross-effects, such as magneto-chiral dichroism. Among a large variety of chiral ligands utilized in the design and synthesis of chiral magnetic materials, helicenes seem to be the most appealing ones, due to the exceptionally high specific rotation values that reach thousands of deg·cm3·g−1·dm−1, which is two orders of magnitude higher than for compounds with chiral carbon atoms. Despite the sizeable family of transition metal complexes with helicene-type ligands, there are only a few examples of such complexes with lanthanide ions. In this mini-review, we describe the most recent developments in the field of lanthanide-based complexes with helicene-type ligands and summarize insights regarding the further exploration of this family of compounds towards multifunctional chiral lanthanide single molecule magnets (Ln-SMMs)

Design and synthesis of molecular nanomagnets based on lanthanide complexes with chiral ligands

W ramach powyższej pracy zaprojektowano, otrzymano i scharakteryzowano strukturalnie oraz magnetycznie serię sześciu związków kompleksowych [Ln(phendo)4](NO3)3•xMeOH (Ln = Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb; phendo = N,N’-diokso-1,10-fenantrolina). Po raz pierwszy zastosowano nietypowy ligand N,N’-diokso-1,10-fenantrolinę do syntezy kompleksów lantanowców. Pomimo swojej ciekawej aromatycznej struktury, chiralności osiowej oraz możliwości działania jako ligand bidentny poprzez dwa donorowe atomy tlenu, phendo nie został wcześniej użyty w syntezie związków kompleksowych (według danych z bazy CSD ver. 5.39, listopad 2017). Otrzymane połączenia są oparte na trójdodatnich jonach Ln3+ posiadających duże wartości liczby kwantowej J oraz zróżnicowaną anizotropię magnetyczną. Badania nad tą serią związków miały na celu sprawdzenie jaką geometrię koordynacyjną jonu lantanowca zapewnią cztery cząsteczki phendo oraz jak ta geometria wpłynie na uzyskanie podwójnie zdegenerowanego stanu podstawowego mJ jonów niekramersowskich (Tb3+, Ho3+, Tm3+). Wykonanie pomiarów magnetycznych dla serii izostrukturalnych związków, posiadających identyczne otoczenie koordynacyjne, miały na celu weryfikację wpływu anizotropii jonu metalu na powolną relaksację magnetyzacji. [Dy(phendo)4]3+, [Er(phendo)4]3+ oraz [Yb(phendo)4]3+ (jony Kramersa) wykazują powolną relaksację magnetyzacji typową dla nanomagnesów molekularnych. Uzyskane pole ligandów jest korzystne dla jonów Ln3+ o osiowej anizotropii magnetycznej, czyli dla jonu Yb3+.Structures and magnetic properties of a series of six isostructural lanthanide complexes [Ln(phendo)4](NO3)3∙xMeOH (Ln = Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb) where the smallest helicene - 1,10-phenanthroline-N,N'-dioxide (phendo) is used as a ligand for the first time are reported. Surprisingly, despite very interesting non-planar structure, phendo has not been utilized in the preparation of coordination complexes so far (based on the search of the CSD database ver. 5.39, October 2017). We have chosen lanthanide ions with large J quantum numbers and different types of magnetic anisotropy. All complex cations adopt geometry similar to square-antiprismatic (D4d) with four phendo molecules acting as bidentate ligands wrapped around the Ln3+ center. In this way, we were able to check how different types of magnetic anisotropy of lanthanide ions influence the slow magnetic relaxation of complexes with the same ligand field. [Dy(phendo)4]3+, [Er(phendo)4]3+ and [Yb(phendo)4]3+ (Kramers ions) show interesting slow relaxation of the magnetization typical for Single Molecule Magnets. Obtained ligand field is favourable for Yb3+ ion with strong axial magnetic anisotropy