Synthese von ¹¹C‐, ¹⁸F‐, ¹⁵O‐ und ¹³N‐Radiotracern für die Positronenemissionstomographie

Abstract

Die Positronenemissionstomographie (PET) ist eine leistungsfähige Bildgebungsmethode, die zur Untersuchung und Visualisierung der menschlichen Physiologie eingesetzt wird. Das Funktionsprinzip der PET beruht auf der Detektion positronenemittierender Radiopharmazeutika. Aus PET‐Experimenten können direkte Informationen über Stoffwechselvorgänge, Rezeptor‐Enzym‐Funktionen und biochemische Mechanismen im lebenden Gewebe erhalten werden. Anders als die Magnetresonanztomographie (MRT) und die Computertomographie (CT), die in erster Linie anatomische Bilder liefern, kann die PET chemische Veränderungen messen, die bereits vor dem Auftreten anatomischer Krankheitszeichen auftreten. Die PET ist dabei, sich als eine revolutionäre Methode für die Diagnostik von Körperfunktionen zu etablieren, die die Anwendung individueller, auf den Patienten zugeschnittener Behandlungsmethoden ermöglicht. Allerdings ist die Entwicklung von Synthesestrategien für neuartige positronenemittierende Moleküle nicht trivial. In diesem Aufsatz diskutieren wir die entscheidenden Aspekte bei der Synthese von PET‐Radiotracern mit den kurzlebigen Positronenemittern 11C, 18F, 15O und 13N. Der Schwerpunkt liegt auf den jüngsten Fortschritten bei der Entwicklung von Radiomarkierungsstrategien. Wir hoffen, dass dieser Aufsatz das Interesse von Synthesechemikern auch außerhalb der Radiochemie finden wird und die Bedeutung der PET in der molekularen Bildgebung sowie den Bedarf an neuen, innovativen chemischen Strategien für verbesserte Radiomarkierungstechniken aufzeigt.

fac‐[TcO3(tacn)]+: A Versatile Precursor for the Labelling of Pharmacophores, Amino Acids and Carbohydrates through a New Ligand‐Centred Labelling Strategy

“…The availability of the isotope from generators, in combination with the short physical half-life time (6 h) and the emission of low energy g-rays (140.5 keV) make 99m Tc a very convenient and practical isotope, in contrast to shorter lived positron-emitters such as 11 C, 15 O and 13 N. However, these latter isotopes do have the advantage that they can be introduced into target molecules without imposing substantial structural or electronic changes. [4,5] In contrast, site-specific conjugation of a metalloradionuclide such as 99m Tc to a targeting vector, whilst retaining the affinity of the parent, is challenging.…”

Palladium‐Catalyzed Allylic Fluorination

“…[19] The very mild conditions required for the palladium-catalyzed allylic fluorination to proceed, and the prospect to include transition-metal-based chemistry in the portfolio of radiosynthetic transformations available for 18 F À C bond construction, prompted us to study the 18 F-fluorination of a representative allylic precursor. This investigation started with the preparation of the no-carrier-added reagent [ 18 F]TBAF.…”

Catalytic Intramolecular Aminofluorination, Oxyfluorination, and Carbofluorination with a Stable and Versatile Hypervalent Fluoroiodine Reagent

“…[2] Recently,t he progress in this field was also advanced by the appearance of new,s afe,a nd easily accessible reagents even for electrophilic fluorination reactions.Although excellent electrophilic fluorination reagents have appeared previously,s uch as Selectfluor,N FSI, DAST,e tc.,t he demand from important application areas of organofluorines motivates additional development of the reagents. [1][2][3] Fore xample, 18 F-labelling-based methodologies (such as PET scanning) requires the late-stage introduction of the fluorine to the reagent and subsequently to the target molecule. [1d, 2a, 3] Electrophilic fluorocyclization reactions represent av ery important methodology for the synthesis of heterocycles and functionalized carbocyclic compounds.After the pionneering studies of Liu and co-workers, [4] aminofluorination has become av ery important method for the synthesis of nitrogen-containing heterocycles.…”

“…Af urther interesting property is that 1 can be prepared from its chloro analogue by addition of KF.T hus,it satisfies an important criterion for late-stage electrophilic fluorinating reagents,n amely that 1 can be easily prepared from simple anionic fluoride salts.T his property can be very useful for 18 F-labelling studies,asfor example the synthesis of PET ligands. [3] So far relatively few studies have appeared on the application of 1 as af luorinating reagent. This small number of reports is probably because its first synthesis was reported just acouple of years ago by Legault and PrØvost.…”