Synthese und Charakterisierung von funktionalisierten Calix[4]arenen zur Chelatisierung von Barium und Radium

Die Entwicklung von Ra2+-Komplexen für den Einsatz der radiopharmazeutisch interessanten Radiumnuklide Ra-223 und Ra-224 in Radiotherapeutika, beispielsweise zur Behandlung eines breiten Spektrums an Tumoren, steht im Fokus dieser Arbeit. Um einen Einbau des calciummimetischen Ra2+ in den Hydroxyapatit des Knochengewebes zu unterbinden, müssen die Radiometallkomplexe hohe Komplexstabilitäten aufweisen. Bifunktionelle Chelatoren mit einer hochaffinen Targeteinheit zum Zielgewebe sollen den Transport zum pathogenen Gewebe möglich machen. Die emittierte α-Strahlung des Radiums führt zur Zerstörung des Zielgewebes.
Vielversprechend stellen sich überbrückte und funktionalisierte p-tert-Butylcalix[4]arenderivate dar. Die erforderliche hohe Stabilität des Komplexes soll dabei besser als mit offenkettigen und einfach cyclischen Verbindungen erreicht werden, da eine definierbare Kavität selektiver und stabiler Metalle bindet. Durch die sterischen Effekte, die durch zusätzliche Modifikationen eintreten, soll der Komplex vor Dissoziation geschützt werden. Einerseits lassen die p-tert-Butyl-Gruppen der upper rim-Seite keinen Angriff auf die Metallionen zu, andererseits werden sie zusätzlich durch die sterisch anspruchsvollen Substituenten der lower rim-Seite festgehalten. Zudem sollen deprotonierbare Positionen an Funktionalisierungen gute Bindungsstellen für Ra2+ zur Komplexbildung darstellen. Aufgrund ähnlicher chemischer Eigenschaften wird Ba2+ als Surrogat für diese Untersuchungen eingesetzt, um das Komplexierungsverhalten der Calixarene zu studieren.