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Radiolytisch und metabolisch stabile Komplexbildner für Cu-64/Cu-67

Sechszähnige Chelate auf der Basis des Bispidins (3,7-Diazabicyclo[3.3.1]nonan)

Dieses Ligandsystem, das wir zusammen mit Kollegen der Universität Heidelberg entwickeln, eignet sich zur Herstellung von sehr stabilen Kupfer(II)-Komplexen. Ein Vertreter ist in der Abbildung gezeigt. Das Kupfer(II)-Ion wird durch insgesamt sechs Donoratome (zwei Aminostickstoff- und vier Pyridinstickstoffatome) gebunden und praktisch komplett von der Umgebung abgeschirmt, was die hohe Stabilität erklärt. Die Bildung dieser Bisbidin-Radiokupfer-Komplexe kann bei Raumtemperatur und bei physiologischen pH-Werten vorgenommen werden. Das Ankoppeln eines tumoraffinen Moleküls erscheint über die Carboxylgruppen des Bispidingerüstes möglich und wird gegenwärtig untersucht.

bispidin

Literatur

Stephan, H.; Juran, S.; Walther, M.; Steinbach, J.; Born, K.; Comba, P., Synthesis, characterization and evaluation of novel chelating agents for copper radionuclides. In: U. Mazzi (ed.) Technetium, Rhenium and Other Metals in Chemistry and Nuclear Medicine, Padova: SGEditoriali, 2006, 88-89884-04-5, 219-222.

Kupferhaltige Dendrimere

Für die Stoffklasse der Dendrimere ergibt sich eine nahezu unbegrenzte Vielfalt möglicher Ligandstrukturen mit einstellbaren Komplexbildungs- und Löslichkeitseigenschaften. Hierbei wird das Radiometall von einer zentralen Chelateinheit fest gebunden und um diesen Molekülkern werden strukturperfekte Verzweigungseinheiten angeordnet, die an der Oberfläche Biomoleküle wie Zucker, Peptide oder Nucleotide enthalten können. Die Abbildung  zeigt ein Dendrimer mit einfacher Verzweigung (1. Generation), einem komplex gebundenen Kupfer(II)-Ion und vier Glucosemolekülen an der Peripherie. Durch die Syntheseführung ist es möglich, schrittweise Moleküle mit der doppelten Anzahl an Oberflächengruppen zu erzielen (2. Generation). Man erzeugt so Generation für Generation. Die 2. Generation des in Abb. 7 dargestellten Moleküls würde dann 8 Glucosemoleküle enthalten. Man ist damit in der Lage, die Stabilität der gebildeten Metallkomplexe mit zunehmender Verzweigung und dadurch zunehmender Abschirmung zu erhöhen und durch gezielte Einführung von Oberflächengruppen Einfluss auf die Bioverteilung zu nehmen.

dendrimer

Literatur

Röhrich, A.; Noll, S.; Stephan, H.; Steinbach, J.; Bergamini, G.; Balzani, V., Development of dendritic ligands for binding metallic radionuclides. In U. Mazzi (ed), Technetium, Rhenium and Other Metals in Chemistry and Nuclear Medicine, Padova: SGEditoriali, 2006, 88-89884-04-5, 233-234.

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