Bestimmung von logK-Werten macropa-basierter Chelatoren für die stabile Komplexierung von ¹³¹Ba, ^223/224Ra und ¹³³La

225Ac-Radiotracer werden mit macropa (mcp) als Chelator bereits in präklinischen Studien für die zielgerichtete Alpha-Therapie verwendet. [1] Mit dem β+-Emitter 133La bildet 225Ac ein „Matched Pair“ gemäß des theranostischen Konzeptes. [2] Ein weiteres „Matched Pair“ bilden der γ-Strahler 131Ba mit 223/224Ra. Obwohl der [131Ba]Ba-mcp-Komplex in vivo eine zu geringe Stabilität aufweist und sich freies Ba2+ in den Knochen einlagert,[3] eignet sich der Ba-mcp-Komplex als Referenz für die Entwicklung verbesserter, mcp-basierter Chelatoren. Assoziationskonstanten, ausgedrückt als logK-Werte, sind ein Maß für die Komplexstabilität. Für deren Bestimmung wurde eigens eine neue Methode entwickelt und sowohl auf mcp als Referenz als auch auf die neuen Chelatoren angewendet.

Methodik/Methods:

Die pKs-Werte der Chelatoren wurden mittels NMR-Spektroskopie bestimmt, da diese zur Berechnung der logK-Werte essentiell sind. Mithilfe der Laser-induzierten Lumineszenzspektroskopie an Europium als Fluorophor (Eu-TRLFS) wurde dann die Bildung des Eu-mcp-Komplexes untersucht, sowie die logK-Werte der mcp-Komplexe mit Ba2+ und La3+ bestimmt. Ergänzend wurde die isotherme Titrationskalorimetrie (ITC) für die Chelatisierung von La, Eu und Ba durchgeführt. Die Berechnung der logK-Werte erfolgte durch parallele Faktoranalyse.

Ergebnisse/Results:

Die pKs-Werte von macropa wurden reproduziert und lieferten logK-Werte der Ba-, Eu- und La-mcp-Komplexe von 10.2, 14.2 bzw. 14.6.

Schlussfolgerungen/Conclusions:

Der neue methodische Ansatz, eine Kombination aus NMR, TRLFS und ITC, wurde erfolgreich etabliert und ermöglicht eine präzise Vorhersagbarkeit der Komplexstabilitäten der modifizierten mcp-Liganden für zukünftige radiopharmazeutische Anwendungen in vivo.