📄Работа №136630
Тема: Изучение влияния криптандов как межфазных катализаторов (МФК) на эффективность ароматического нуклеофильного радиофторирования
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Химия
Объем:
37 листов
Год:
2016
Просмотров:
85
4210
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
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
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
📖 Введение
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).
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).
✅ Заключение
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.
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.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.