Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Изучение влияния криптандов как межфазных катализаторов (МФК) на эффективность ароматического нуклеофильного радиофторирования

Работа №136630

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

химия

Объем работы37
Год сдачи2016
Стоимость4210 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
46
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
1 Литературный обзор 5
1.1 Основные принципы ПЭТ 5
1.2 Ядерно-физические характеристики основных ПЭТ радионуклидов 6
1.3 Методы получения радионуклида 18F 8
1.4 Нуклеофильное ароматическое радиофторирование 9
1.4.1 Кинетика и механизм реакции 10
1.4.2 Межфазные катализаторы (МФК) 12
1.4.3 Реакционноспособный фторирующий комплекс [К+/МФК]18F- 15
1.5 Синтез [18F]фторбензальдегидов 17
2 Экспериментальная часть 21
2.1 Получение радионуклида фтор-18 в мишени циклотрона 21
2.2 Получение комплексов [K+/K 2.2.2]18F- и [K+/K 2.2.2BB]18F- 23
2.3 Получение 3-[18F]-4M-BA 26
2.3.1 Проведение реакции в ДМСО 26
2.3.2 Проведение реакции в ДМФА 26
2.4 Анализ реакционной смеси 27
3 Результаты и обсуждение 29
3.1 Проведение реакции в ДМСО 29
3.2 Проведение реакции в ДМФА 29
3.2.1 Влияние времени реакции на эффективность радиофторирования 30
3.2.2 Влияние количества субстрата на эффективность радиофторирования 31
3.2.3 Влияние количества криптата калия на эффективность радиофторирования 32
Выводы 34
Благодарности 35
Список цитированной литературы 36


Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) – наиболее чувствительный метод медицинской визуализации, позволяющий количественно измерить параметры многих физиологических и биохимических процессов в живом организме (перфузия, метаболизм, рецепторные и нейротрансмитерные взаимодействия), обеспечивая тем самым точную диагностику онкологических, кардиологических, неврологических и психиатрических заболеваний на ранних этапах [1-3]. Уникальные возможности ПЭТ основаны на использовании в качестве метки в радиофармпрепарате короткоживущих радионуклидов с позитронным типом распада: 15О, 13N, 11C, 18F.Изотоп фтора, 18F (T1/2 =110 мин), благодаря своим ядерно-физическим свойствам, обладает рядом преимуществ по сравнению с другими ПЭТ радионуклидами и является основным радионуклидом, входящим в состав меченых биомолекул – радиотрейсеров. Получение изотопа в форме [18F]фторид-иона по ядерной реакции 18O(p,n)18F при облучении протонами водной мишени в современных циклотронах делает нуклеофильное радиофторирование основным методом включения метки 18F в состав биомолекул.
Наиболее эффективный способ введения метки 18F в макромолекулы с биологической активностью (белки и пептиды) осуществляется посредством присоединения малых меченых молекул (простетических групп), многие из которых получают реакцией ароматического нуклеофильного радиофторирования [4-7]. Поэтому большое значение имеет изучение закономерностей реакции замещения [18F]фторидом нуклеофугной группы в кольце ароматического соединения.
Ключевой стадией в реакциях нуклеофильного радиофторирования является образование реакционноспособного комплекса [18F]фторид-иона с межфазным катализатором (МФК). С помощью МФК акватированный [18F]фторид-ион переводят из облученной воды H218O (95-97% обогащения) в среду полярного апротонного растворителя, в котором [18F]фторид является сильным нуклеофилом и замещает «уходящую» группу в субстрате. Таким образом, выбор МФК – это важный момент при разработке метода синтеза того или иногоПЭТ радиофармпрепарата.
Целью данной работы являлось сравнение влияния на эффективность реакции радиофторирования двух межфазных катализаторов – криптандов: K 2.2.2(4,7,13,16,21,24-гексаокса-1,10-диазабицикло [8.8.8]гексакозана или криптофикса 2.2.2) и K 2.2.2BB (5,6,14,15-дибензо-4,7,13,16,21,24-гексаокса-1,10-диазабицикло [8.8.8]гексакозана), отличающегося от первого наличием двух бензольных колец в структуре. В качестве модельного соединения была выбрана молекула 4-метокси-3-нитробезальдегида, в которой нуклеофугная («уходящая») нитрогруппа находится в заведомо мало активированном положении по отношению к атаке нуклеофила. Исследовали влияние на выход реакции следующих параметров: температуры и времени реакции, растворителя, количества реагентов (мольное соотношение субстрат: межфазный катализатор).
Работа выполнена в лаборатории радиохимии Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института мозга человека им. Н.П. Бехтеревой Российской академии наук (ИМЧ РАН).
 


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Впервые было изучено влияние двух межфазных катализаторов – криптандов K 2.2.2 и K 2.2.2 BB на эффективность ароматического нуклеофильного радиофторирования на примере молекулы 4-метокси-3-нитробензальдегида.
На основании результатов серии опытов были подобраны условия реакции (растворитель ДМФА;время реакции 30 минут;температура – 140°C;мольное соотношение субстрат:криптанд – 1:2), при которых оба криптанда показали относительно высокие выходы радиофторирования: 40 % и 54 % для K 2.2.2 и K 2.2.2BB, соответственно.
Полученное соединение 4-метокси-3-[18F]фторбензальдегид может быть использовано в качестве меченого интермедиата в синтезе биологически активных макромолекул, потенциальных радиотрейсеров для позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ).
Практическое значение использования криптанда K 2.2.2ВВ в ароматическом нуклеофильном радиофторировании может заключаться в упрощении процедуры приготовления реакционноспособного комплекса[K+/K 2.2.2BB]18F-для достижения высокой эффективности процесса.



[1] С.В. Медведев, Т.Ю. Скворцова, Р.Н. Красикова,Астрель-СПб, Санкт-Петербург, 2008, С. 319.
[2] R.A.J.O.Dierckx, A.Otte, E.F.J. deVries, A.vanWaarde, J.A den Boer,Springer Berlin Heidelberg, 2014, P. 849.
[3] B. Gulyás, C. Halldin, Q. J. Nucl. Med. Mol. Im., 2012, V. 56, PP173-190.
[4] S. Richter and F. Wuest, Molecules,2014, V. 19, PP 20536-20556.
[5] Johannes Ermert, BioMed Research International, 2014, V. 2014, Article ID 812973.
[6] F. Wuest in PET Chemistry (P. A. Schubiger, L. Lehmann, M. Friebe),SpringerBerlin Heidelberg, 2007, PP 51-78.
[7] L. Li, M. N. Hopkinson, R. L. Yona, R. Bejot, A. D. Gee, V. Gouverneur, Chem. Sci. 2011, V. 2, PP 123 – 131.
[8] М.В Корсаков, ТЕЗА, Санкт-Петербург, 2008, С. 108.
[9]F. Dolle, D. Roeda, B. Kuhnast, M. Lasnein Fluorine and Health (A. Tressaud, G. Haufe), Elsevier, 2008, PP 3-67.
[10] O. Jacobson, D. O. Kiesewetter, X. Chen, Bioconjugate Chem., 2015, V. 26, PP 1−18
[11] R. Bejot and V. Gouverneur in Fluorine in Pharmaceutical and Medicinal Chemistry – From Biophysical Aspects to Clinical Applications (V. Gouverneur, K. Muller), Imperial College Press, London, 2012, PP 335-381.
[12]R. Schirrmacher, C. Wangler, E. Schirrmacher inPharmaceutical Radiochemistry(I), Fluorine-18 Munich Molecular Imaging Handbook Series,2010, V. 1, 73PP.
[13]H.H. Coenen in PET Chemistry (P. A. Schubiger, L. Lehmann, M. Friebe), Springer Berlin Heidelberg, 2007, PP 15-50.
[14]Vogt M., Huszar I., Argentini M., Oehninger H., Weinreich R., Appl. Radiat. Isot., 1986, V.17, P 59.
[15] K. Sander, T. Gendron, E. Yiannaki, K. Cybulska, T. L. Kalber, M. F. Lythgoe, E. Arstad, Sci. Rep, 2015, V. 5, Article number: 9941.
[16] B. Shen, D. Loffler, G. Reischl, H.J. Machulla, K.P. Zeller, Journal of Fluorine Chemistry, 2009, V. 130, PP 216-224
[17] I. Fernа́ndez, G. Frenking, E. Uggerud, J. Org. Chem., 2010, V. 75, PP 2971 – 2980.
[18] S. Preshlock, M. Tredwell, and V. Gouverneur, Chem. Rev., 2016, V. 116 (2), PP 719-776.
[19] T. Furuya, C.A. Kuttruff, T. Ritter, Curr. Opin. Drug Discovery Dev., 2008, V. 11, PP 803−819.
[20] Y.H. Oh, D.S. Ahn, S.Y. Chung, J.H. Jeon, S.W. Park, S. J. Oh, D. W. Kim, H. S. Kil, D. Y. Chi,S. Lee, J. Phys. Chem. A, 2007, V. 111, PP 10152-10161.
[21]D. W. Kim, D. S Ahn, Y. H.Oh, S. Lee, H. S. Kil, S. J. Oh, S. J.Lee, J.S. Kim, J. S.Ryu, D. H.Moon, D. Y Chi, J. Am. Chem. Soc., 2006, V. 128, PP 16394−16397.
[22] T. Koivula, J. Simecek, J. Jalomäki, K. Helariutta and A. J. Airaksinen, Radiochim. Acta, 2011, V. 99, PP 293-300.
[23] M.Tredwell and V. Gouverneur, Angew. Chem. Int. Ed., 2012, V. 51, PP 11426 – 11437
[24] J.W. Su, R.R. Burnette, ChemPhysChem, 2008, V. 9, PP 1989-1996.
[25] X. Wang, H. Wang, Y. Tan, J. Comput. Chem., 2008, V. 29, PP 1423-1428.
[26]K. Hamacher, H.H. Coenen, G. Stocklin, Nucl. Med. Biol, 1986, V.27, PP 235-238
[27]US Patent 5,264,570: Nov. 23, 1993
[28]Н.А. Гомзина, Д.А. Васильев, Р.Н. Красикова,Радиохимия, 2002, Т. 44, С. 366-337.
[29] B. Shen, D. Loffler,K.P. Zeller, M. Ubele, G. Reischl, H.J. Machulla, Journal of Fluorine Chemistry, 2007, V. 128, PP 1461-1468

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.