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La sintesi di radiotraccianti PET con marcatura 18F

Il ricorso alla PET (Tomografia con emissione di positroni) per la diagnosi, la medicina personalizzata e lo sviluppo di farmaci si basa sulla disponibilità di radiotraccianti specifici. Un progetto dell’UE ha concentrato la sua attenzione sulla difficile sintesi di composti aromatici marcati con fluoruro 18F.

Salute

Le molecole con marcatura 18F trovano largo uso nella PET per le loro vantaggiose proprietà rispetto ad altri radioisotopi non metallici, ma la fluorurazione diretta di composti aromatici ricchi di elettroni con una fonte nucleofila di fluoruro 18F è un problema ben noto nella radiochimica del 18F. Il progetto OXIFLU (Oxidative fluorination with [18F]fluoride - new radiochemistry for PET imaging), finanziato dall’UE, ha cercato di trovare una soluzione a questa criticità. L’iniziativa ha testato un approccio alternativo alla sintesi dei due traccianti di alto valore utilizzati per l’imaging del sistema dopaminergico. L’idea di base consisteva nell’eseguire la fluorurazione nucleofila dei composti aromatici ricchi di elettroni con fluoruro, utilizzando il cosiddetto metodo dell’“umpolung del substrato”. In condizioni ossidative, il profilo di reattività del substrato può essere invertito da un’entità nucleofila a una elettrofila (umpolung), consentendo così la marcatura 18F nucleofila. Il team ha utilizzato i protocolli di fluorurazione ossidativa per sintetizzare due composti di difficile produzione utilizzando le tecniche di radiochimica disponibili: 6-[18F]Fluoro-L-3,4-diidrossifenilalanina ([18F]FDOPA) e 6-[18F]Fluoro-L-meta-tirosina ([18F]FMT). L’utilizzo di un reattore microfluidico ha permesso di ottenere reazioni su piccola scala, assicurando al contempo un buon controllo della stoichiometria e flusso costante. I composti sono stati correttamente sintetizzati ma la resa radiochimica è stata bassa, evidenziando la necessità di approfondire gli studi riguardanti la radiomarcatura. OXIFLU ha inoltre implementato i protocolli di fluorurazione ossidativa alla sintesi di sulfonamidi e ammidi cicliche. Il motivo 4-fluoroanilina, presente in molte molecole biologicamente attive, è stato utilizzato come gruppo prostetico per introdurre il fluoruro nelle molecole di maggiori dimensioni. Le condizioni di reazione della fluorurazione ossidativa sono state ottimizzate per ciascun substrato. Grazie alla disponibilità del protocollo di fluorurazione non radiochimica ottimale, il team ha tentato la marcatura di indolina-2-one e i primi tentativi hanno fornito rese incoraggianti. La disponibilità di procedure affidabili per sintetizzare molecole complesse con marcatura amplierà notevolmente le aree di applicazione della PET. I risultati sono stati promettenti e indicano la necessità di condurre nuovi studi in proposito.

Parole chiave

Fluorurazione ossidativa, PET, [18F], fluoruro, marcatura, ammide ciclica, sulfonamide

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