Fluor-18-substituierte 5-Cyanindol-3-ylcyclohexylamine als PET-Liganden für die Darstellung des SERT - In-vitro-Studien und Radiosynthese

Ziel/Aim:

5-Cyanindol-3-ylcyclohexylamine wurden neben zahlreichen anderen Verbindungen hinsichtlich ihrer antidepressiven Eigenschaften in der Entwicklung neuer selektiver Serotonin-Reuptake-Inhibitoren (SSRI) untersucht (1,2). Die beschriebenen guten Affinitäten zum Serotonintransporter (SERT) und Selektivitäten bezüglich h5HT_1A- und α₁-Rezeptoren waren ausschlaggebend für unsere Entwicklung von cis-3-(4-(6-(3-[F-18]Fluorpropoxy)-3,4-dihydroisochinolin-2(1H)-yl)cyclohexyl)-1H-indol-5-carbonitril (F-18-Ic) als potentiellem PET-Radiotracer.

Methodik/Methods:

Die nichtradioaktiven Referenzverbindungen wurden in Mehrstufen-Synthesen dargestellt, die cis- und trans-Isomere säulenchromatographisch isoliert und ihre Affinität und Selektivität bezüglich des SERT in kompetitiven Radioligand-Bindungsstudien ermittelt. Hierfür wurden transfizierte HEK293-Zellen (hSERT, hNET und hDAT) und Membranhomogenat des Rattenkortex (r5HT_1A-Rezeptor) eingesetzt.
Die Synthese der phenolischen Präkursoren für die Radiosynthese, IIc und IIt, erfolgte über Demethylierung des entsprechenden 6-Methoxydihydroisochinolin-cis- bzw. -trans-Derivates mit Hilfe von BBr₃. 1,3-Bistosyloxypropan wurde nach einem Standardverfahren zu 3-[F-18]Fluorpropyltosylat ([F-18]III) umgesetzt und direkt für die Veretherung von IIc bzw. IIt (2 mg; K₂CO₃, MeCN/80°C) zum F-18-markierten cis- bzw. trans-Derivat, [F-18]Ic bzw. [F-18]It, verwendet. Nach Aufarbeitung mit SPE folgte semipräparative Radio-HPLC (RP-18, 50% MeCN + 0,2% TFA).

Ergebnisse/Results:

Alle Referenzverbindungen binden selektiv an den hSERT mit K_i-Werten zwischen 4 und 327 nM, wobei die cis-Isomere eine signifikant höhere Affinität zum hSERT und besonders geringe Affinitäten zu hNET und r5HT_1A aufweisen. [H-3]Citalopram-Assays ergaben bis zu 140-fach höhere Affinitäten zum hSERT als [H-3]Paroxetin-Assays, entsprechend aktueller Veröffentlichungen über unterschiedliche Bindungsstellen spezifischer SERT-Liganden.
N.c.a. [F-18]III konnte in 10-15 Minuten (Markierungsausbeute (MA) 60-80%) synthetisiert werden. Die Veretherung zu [F-18]Ic bzw. [F-18]It ergab in 8-10 min eine MA von 40-50% und eine radiochemische Ausbeute von 11-22% (2,5 h total). Radiochemische und chemische Reinheit wurden mit ≥99% (HPLC, TLC) und die spezifische Aktivität mit ≥50 GBq/µmol (HPLC) bestimmt. Die Radiosynthese lässt sich auf ein automatisiertes Verfahren übertragen.

Schlussfolgerungen/Conclusions:

Radiochemische und physikochemische Ergebnisse sowie In-vitro-Daten weisen [F-18]Ic als einen vielversprechenden Radiotracer für die Darstellung des SERT aus. Weiterführende Experimente sind geplant, um die Hirnaufnahme und In-vivo-Bindung von [F-18]Ic zu untersuchen.

Literatur/References:

(1) Meagher K L et al, Bioorg Med Chem Lett 2001;11:1885-1888.
(2) Deskus A J et al, Bioorg Med Chem Lett 2007;17:3099-3104.