Entwicklung von neuen radiochemischen Markierungsmethoden mit den kurzlebigen Positronenstrahlern 11C und 18F

Überblick

Die Anwendung der Positronen Emissions Tomographie (PET) in der klinischen Routinediagnostik und Forschung sowie in der Arznei- und Lebensmittelforschung ist wesentlich an die Verfügbarkeit geeigneter PET-Radiotracer gebunden. Dabei spielen die kurzlebigen Positronenstrahler 11C und 18F als wichtigste Markierungsnuklide für die Synthese von organischen Verbindungen eine entscheidende Rolle. Ihre kurze Halbwertszeit von 20.4 min bzw. 109.6 min bedingt, dass der Faktor Zeit alle Aspekte von PET, besonders der Radiotracersynthese, dominiert. Um die Palette verfügbarer PET-Radiotracer auch um komplexe organische Verbindungen zu erweitern, ist daher die Entwicklung von speziellen Markierungsmethoden für 11C und 18F erforderlich.
In der Vergangenheit hat sich die Anwendung verschiedener übergangsmetallvermittelte Reaktionen sowie enzymkatalysierter Reaktionen bei der Synthese von 11C- und 18F- markierten Radiotracern als wichtige Markierungsmethoden etabliert [1-3]. Besonders 11C- markierte Verbindungen sind dabei ausgehend von dem Markierungsbaustein [11C]MeI synthetisiert worden. Eine Ausdehnung übergangsmetallvermittelter Reaktionen auf die 18F- Chemie, sowie die weitere Untersuchung solcher Reaktionen in der 11C-Chemie ist für die Herstellung neuer PET-Radiotracer von großer Bedeutung.
Ein potentieller 18F Markierungsbaustein für die Anwendung übergangsmetallvermittelte Reaktionen ist 4-[18F]Fluoriodbenzol, das sich aus dem korrespondierenden symmetrischen Iodoniumsalz herstellen lässt [4]. Das so synthetisierte 4-[18F]Fluoriodbenzol kann in verschieden übergangsmetallvermittelten Reaktionen (Stille, Suzuki, Sonogashira, Heck etc.) für die Herstellung verschiedener 4-[18F]Fluorphenylsubstituierter Radiotracer eingesetzt werden. Eine Ausdehnung der Sonogashira Reaktion auf die 11C Chemie eröffnet den Zugang zur wichtigen Stoffklasse 17α-(3´-[11C]prop-1-in-1-yl)-substituierter Steroidverbindungen (z.B. RU 485).

Literatur

[1]Långström B, Kihlberg T, Bergström M, Antoni G, Björkman M, Forngren BH, Forngren T, Hartvig P, Markides K, Yngve U, Ögren M. Compounds labelled with short-lived β+-emitting radionuclides and some applications in life sciences. The importance of time as a parameter. Acta Chem. Scand. 1999, 53, 651-669.
[2]Wüst F. Organic chemistry with the short-lived β+ emitters 11C and 18F. Trends Org. Chem. In press.
[3]Wüst F, Zessin J, Johannsen B. A New Approach for a 11C-C Bond Formation: Synthesis of 17α- (3'-[11C]Prop-1-yn-1-yl)-3-Methoxy-3,17β-Estradiol. J. Label. Compd. Radiopharm. 2003, 46, 333- 342.
[4]Wüst F, Kniess T. Synthesis of 4-[18F]fluoroiodobenzene and its application in the Sonogashira cross-coupling reaction with terminal alkynes. J. Label. Compd. Radiopharm. 2003, 46, 699-713.

Kontakt

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Dr. J. Zessin
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