Synthese von 18F-markierten PET-Radiotracern
PET-Verfahren verwenden häufig 18F-markierte Moleküle, da deren Eigenschaften denen anderer nicht-metallischer Radioisotope überlegen sind. Allerdings ist die direkte nukleophile 18F-Fluorierung elektronenreicher Aromaten ein altbekanntes Problem bei der 18F-Radiochemie. Das EU-finanzierte Projekt OXIFLU (Oxidative fluorination with [18F]fluoride - new radiochemistry for PET imaging) sollte daher eine Lösung finden und testete eine alternative Synthesemethode für die beiden gängigen, zur Darstellung des dopaminergen Systems eingesetzten hochwertigen Tracer. Schwerpunkt war die nukleophile Fluorierung elektronenreicher Aromaten mittels so genannter "Substratumpolung". Unter Beteiligung von Sauerstoff ist es möglich, das Reaktionsprofil des Substrats von nukleophil auf elektrophil zurückzusetzen (Umpolung), sodass ein nukleophiler 18F-Marker entsteht. Das Projekt synthetisierte über oxidative Fluorierungsprotokolle zwei bislang schwierig herzustellende Substanzen und verwendete dabei etablierte radiochemische Substanzen: 6-[18F] Fluor-L-3,4-Dihydroxyphenylalanin ([18F] FDOPA) und 6- [18F] Fluor-L-Meta-Tyrosin ([18F] FMT). In Mikroreaktoren können die Reaktionen in kleinerem Maßstab durchgeführt und stöchiometrische und konstante Strömungsparameter gut kontrolliert werden. Trotz erfolgreicher Synthese war die radiochemische Ausbeute jedoch gering, was künftigen Forschungsbedarf in diesem Bereich der Radiomarkierung verdeutlicht. OXIFLU verwendete oxidative Fluorierungsprotokolle zur Synthese cyclischer Amide und Sulfonamide. Das in vielen biologisch aktiven Molekülen vorhandene 4-Fluoranilin-Motiv diente dabei als prosthetische Gruppe, um Fluor in größere Moleküle einzubetten. Anschließend wurden die Reaktionsbedingungen für die oxidative Fluorierung bei jedem Substrat optimiert. Mit dem neuen optimalen nicht-radiochemischen Fluorierungsprotokoll konnten bei der Markierung von Indolin-2-one in den ersten Versuchen bereits gute Ausbeuten erzielt werden. Neue PET-Anwendungen stehen und fallen mit robusten Synthesewegen zur Herstellung komplexer markierter Moleküle. Die viel versprechenden Ergebnisse von OXIFLU sind nun die Grundlage für weitere Forschungen.
Schlüsselbegriffe
Oxidative Fluorierung, PET, [18F] Fluorid, Markierung, cyclisches Amid, Sulfonamid