Σύνθεση, χαρακτηρισμός και αξιολόγηση νέων μικτών [2 + 1] συμπλοκών Re(I) και 99mTc(I)
Authors: Τριάντης Χαράλαμπος 
Published: September 2021

Στην παρούσα εργασία, παρουσιάζεται η σύνθεση, ο χαρακτηρισμός και η αξιολόγηση νέων μικτών συμπλόκων του ρηνίου και του τεχνητίου-99m στην οξειδωτική βαθμίδα Ι. Για τη σύνθεσή τους χρησιμοποιείται ο πυρήνας fac-[Μ(CO)3]+(Μ = Re ή 99mTc) και ακολουθείται η μικτή [2 + 1] προσέγγιση. Για την παρασκευή των νέων συμπλόκων, χρησιμοποιούνται δύο διδραστικοί υποκαταστάτες, η κουρκουμίνη (curc) και το κιναλδικό οξύ (quin), που φέρουν ως άτομα δότες ΟΟ και ΝΟ αντίστοιχα.Όσον αφορά την κουρκουμίνη, το πρώτο στάδιο περιλαμβάνει τη συναρμογή της με το μεταλλικό πυρήνα fac-[Re(CO)3]+ για το σχηματισμό του συμπλόκου fac-[Re(curc)(H2O)(CO)3], 1. Στη συνέχεια, αντικατάσταση του μορίου του νερού από διάφορους μονοδραστικούς υποκαταστάτες και συγκεκριμένα το ιμιδαζόλιο (im), την τριφαινυλοφωσφίνη (PPh3) και το κυκλοεξυλοϊσοκυανίδιο (cisc) οδηγεί στο σχηματισμό των συμπλόκων fac-[Re(curc)(im)(CO)3], 2, fac-[Re(curc)(PPh3)(CO)3],3, trans-cis-[Re(curc)(PPh3)2(CO)2], 4 και fac-[Re(curc)(cisc)(CO)3], 5. Ο χαρακτηρισμός όλων των συμπλόκων του Re πραγματοποιείται με στοιχειακή ανάλυση και με κλασικές φασματοσκοπικές μεθόδους (IR, 1H NMR). Η δομή του συμπλόκου 5 επιβεβαιώθηκε επίσης με κρυσταλλογραφία ακτίνων X.Σε επίπεδο 99mTc, προσθήκη κουρκουμίνης στο πρόδρομο σύμπλοκο fac-[99mTc(H2O)3(CO)3]+ οδηγεί στον σχηματισμό του fac-[99mTc(curc)(Η2Ο)(CO)3], 1΄,με υψηλή ραδιοχημική καθαρότητα. Τα ανάλογα σύμπλοκα 2΄ - 5΄ παρασκευάζονται με προσθήκη του εκάστοτε μονοδραστικού υποκαταστάτη στο 1΄. Όλα τα σύμπλοκα του 99mTc χαρακτηρίζονται με συγκριτική χρωματογραφία HPLC χρησιμοποιώντας ως αναφορά τα ανάλογα καλώς χαρακτηρισμένα σύμπλοκα του Re. Επίσης,πραγματοποιούνται μελέτες σταθερότητας (σε περίσσεια κυστεΐνης/ιστιδίνης και σε ανθρώπινο πλάσμα), λιποφιλικότητας και βιοκατανομής σε πειραματόζωα. Η πρόσληψη από τον εγκέφαλο στα 2 min p.i για τα σύμπλοκα 1΄, 3΄ - 5΄ ήταν από 0.46– 1.07 % ID/g.Στο δεύτερο μέρος της εργασίας χρησιμοποιείται το κιναλδικό οξύ ως ΝΟ μονοανιονικός διδραστικός υποκαταστάτης. Αρχικά, παρασκευάζονται τα σύμπλοκα του Re με τη συναρμογή του κιναλδικού οξέως στο μεταλλικό πυρήνα για τον σχηματισμό του συμπλόκου fac-[Re(quin)(H2O)(CO)3], 6. Στη συνέχεια, το μόριο του νερού αντικαθίσταται από μονοδραστικούς υποκαταστάτες και συγκεκριμένα το ιμιδαζόλιο (im), την τριφαινυλοφωσφίνη (PPh3), την τριμεθοξυφωσφίνη (POM), την τρις(υδροξυμεθυλο)φωσφίνη (THP), την τριφαινυλοαρσίνη (AsPh3), το κυκλοεξυλοϊσονιτρίλιο (cisc) και το N-[4-(2-βενζοθειαζολυλο)φαινυλο]-3-ισοκυανοπροπαναμίδιο (bisc), το οποίο παρασκευάσθηκε για αυτό το σκοπό.Συνεπώς, παρασκευάζονται τα σύμπλοκα fac-[Re(quin)(im)(CO)3], 7, fac-[Re(quin)(PPh3)(CO)3], 8, trans-cis-[Re(quin)(PPh3)2(CO)2], 9, fac-[Re(quin)(POM)(CO)3], 10, fac-[Re(quin)(THP)(CO)3], 11, fac-[Re(quin)(AsPh3)(CO)3], 12, fac-[Re(quin)(cisc)(CO)3], 13, και fac-[Re(quin)(bisc)(CO)3], 14. Πρέπει να τονιστεί ότι το bisc φέρει την ομάδα του 2-(4-αμινοφαινυλο)βενζοθειαζολίου η οποία εμφανίζει συγγένεια με τις αμυλοειδείς πλάκες του εγκεφάλου της νόσου Alzheimer. Ο χαρακτηρισμός όλων των συμπλόκων του Re πραγματοποιείται με στοιχειακή ανάλυση και με κλασικές φασματοσκοπικές μεθόδους (IR, 1H NMR). Η δομή των συμπλόκων 6 - 8 και 10 - 12 επιβεβαιώθηκε επίσης με κρυσταλλογραφία ακτίνων X.Ακολούθως, σε επίπεδο 99mTc, η προσθήκη κιναλδικού οξέως στο πρόδρομο σύμπλοκο fac-[99mTc(H2O)3(CO)3]+ οδηγεί στον σχηματισμό του fac-[99mTc(quin)(Η2Ο)(CO)3], 6΄, με υψηλή ραδιοχημική καθαρότητα. Με προσθήκη του εκάστοτε μονοδραστικού υποκαταστάτη στο 6΄ παρασκευάζονται τα ανάλογα σύμπλοκα 7΄- 13΄ τα οποία χαρακτηρίζονται με συγκριτική χρωματογραφία HPLCχρησιμοποιώντας ως αναφορά τα ανάλογα καλώς χαρακτηρισμένα σύμπλοκα του Re.Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι το σύμπλοκο 13΄ εμφανίζει τα καλύτερα χαρακτηριστικά για να μπορεί να θεωρηθεί ως κατάλληλος “δομικός λίθος” και να χρησιμοποιηθεί στην ανάπτυξη νέων εξειδικευμένων ραδιοφαρμάκων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο συντέθηκε το bisc και το αντίστοιχο σύμπλοκο fac-[99mTc(quin)(bisc)(CO)3], 14΄. Το σύμπλοκο 14΄ είναι σταθερό, λιπόφιλο και η βιοκατανομή του σε πειραματόζωα έδειξε πρόσληψη στον εγκέφαλο στα 2 min p.iήταν 0.42 % ID/g.