Eine neue Generation von bifunktionellen Bispidin Chelatoren für Bildgebung und Therapie

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Comba
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 399338714

Das sehr starre Bispidin Gerüst liefert mehrzähnige Liganden mit einem relativ grossen Hohlraum. Wir haben modulare Synthesestrategien entwickelt, die es erlauben bis zu zehnzähnige Liganden mit unterschiedlichen Donorgruppen zu erhalten. Zudem wurden Methoden entwickelt, die es erlauben, die Liganden mit biologischen Vektormolekülen und/oder Fluoreszenzsensoren zu bestücken. Zwei Typen von hexadentaten bispidinen und ein tetrdentater macrozyklischer Ligand wurden für 64CuII PET tracer optimiert und Konjugate mit biologischen Vektoren und – im Fall des macrozyklischen Liganden zusätzlich mit einem Cyanin-Farbstoffmolekül – stehen für abschliessende Tierexperimente zur Verfügung. In Vorexperimenten haben wir gezeigt, dass unsere sieben-, acht- und neunzähnigen Bispidine als 111InIII, 213BiIII, 177LuIII und 225AcIII Tracer für diagnostische und therapeutische Anwendungen sehr geeignet sind. Zudem wurden auch die photophysikalischen Eigenschaften mit LnIII Komplexen untersucht und zeigen, dass man diese Spezies zu Fluoreszenzsonden mit hervorragenden Eigenschaften entwickeln kann. Darüber hinaus haben wir zwei Bispidin-Derivate synthetisiert, die eine hohe MnII Selektivität zeigen und in einem Fall als MRI Kontrastmittel geeignet ist. Das Ziel im hier beschriebenen Folgeprojekt ist die Komplexierungs- und Dekomplexierungsmechanismen genau zu untersuchen, um die Liganden insbesondere für 213BiIII, 177LuIII und 225AcIII Radio-Tracer zu optimieren, nämlich eine relative schnelle Komplexierung und hohe Inertheit zu erreichen. In dieser Beziehung zeigen die schon vorhandenen Bispidine mindestens so gute Eigenschaften wie die als „Goldstandard“ bezeichneten DOTA-Systeme. Allerdings haben wir festgestellt, dass bei unseren Systemen manchmal ein relativ labiler Vorkomplex gebildet wird, der nur langsam oder bei erhöhter Temperatur zum Inerten Komplex isomerisiert. Mit strukturellen und kinetischen Experimenten wollen wir dieses Vorgleichgewicht analysieren und so weit wie möglich verhüten. Darüber hinaus sollen die LnIII Systeme als Fluoreszenzsensoren weiterentwickelt und die Mangan-selektiven Liganden optimiert werden und Anwendungen untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Dr. Manja Kubeil