Untersuchungen zur Isomerie des Komplexes [⁸⁶Y((S) p NH₂ bz DOTA)]^-

Radioisotope des Yttriums und der Lanthaniden werden zu einer immer wichtigeren Komponente in medizinischen Applikationen, z. B. für die nicht-invasive in vivo-Bildgebung oder die Endoradionuklidtherapie von Tumorerkrankungen. Die Konjugation dieser dreiwertigen Metallionen an biologisch aktive Moleküle erfolgt in der Regel über bifunktionelle Chelatoren, z. B. 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-N,N’,N’’,N’’’-tetraessigsäure (DOTA). Die entsprechenden Metall-DOTA-Komplexe zeichnen sich durch eine hohe thermodynamische und kinetische in vivo Stabilität aus. Lanthaniden- und Yttrium-Komplexe optisch aktiver DOTA-Chelatoren treten jedoch als Konformationsisomere auf, über deren in vivo Verhalten, insbesondere über ihren Einfluss auf die markierten Moleküle nur wenig bekannt ist.

Zur Untersuchung der Isomerie des radioaktiven Komplexes [⁸⁶Y((S) p NH₂ bz DOTA)]^- wurde der nicht-radioaktive, strukturell analoge Komplex [Y((S) p NH₂ bz DOTA)]^- synthetisiert und charakterisiert. Zwei Isomere des [Y((S) p NH₂ bz DOTA)]^- Komplexes wurden über die HPLC getrennt und mittels NMR- und CD-Messungen als Konformationsisomere identifiziert. Die Isomere liegen in einer quadratisch antiprismatischen (SAP) und einer verdrillt quadratisch antiprismatischen (TSAP) Geometrie vor.

Untersuchungen zur Bioverteilung der [⁸⁶Y((S) p NH₂ bz DOTA)]^- Isomere in Wistar Ratten zeigten bereits nach 5 min unterschiedliche SUV-Werte (standardized uptake value) für beide Isomere in der Leber ((TSAP) 1,65 ± 0,45; (SAP) 0,50 ± 0,04). Der Vergleich der experimentell bestimmten logD_7,0 Werte beider Isomere weist auf eine höhere Lipophilie des TSAP-Isomeren hin (logD_7,0: (TSAP) -2,0 ± 0,029; (SAP) -2,3 ± 0,032). Bei der thermischen Behandlung der Isomere bei 90°C konnte auch nach 168 h keine gegenseitige Umwandlung beobachtet werden.

Die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der [⁸⁶Y((S) p NH₂ bz DOTA)]^- Konformationsisomere und deren unterschiedliche Bioverteilung zeigen, dass es unbedingt notwendig ist, den Einfluss der Chelateinheit auf das biologische Verhalten von Metallopharmaka zu berücksichtigen.