Title (eng)
Synthesis and characterization of precursor molecules for fluorine-18 labelled PET radiopharmaceuticals
Parallel title (deu)
Synthese und Charakterisierung von Vorläufermolekülen für Fluor-18 markierte PET Radiopharmazeutika
Author
Romana Langsenlehner
Advisor
Verena Pichler
Assessor
Verena Pichler
Abstract (deu)
Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist ein nicht-invasives Diagnosetool in der medizinischen Bildgebung, das in einem erheblichen Maße von der Verfügbarkeit und Selektivität radioaktiv markierter Substanzen abhängt. Vorstufen und prosthetische Gruppen sind eine entscheidende Komponente bei ihrer Synthese, da sie die für die radioaktive Markierung erforderlichen Funktionalitäten bereitstellen. Ziel dieser Arbeit war es, eine Synthesestrategie für eine niedermolekulare Verbindung und einen bioorthogonalen Linker zu entwickeln, die speziell für die Fluor-18-Markierung geeignet sind. Die dreistufige Synthese von 3-[2-(4-Fluorbenzyl)imidazo[2,1-b][1,3]thiazol-6-yl]-2H-Chromen-2-on erforderte zunächst die Bildung eines Diazoniumsalzes und anschließend dessen Reaktion mit Acroleindiethylacetal. Es wurden verschiedene Reaktionsbedingungen wie Temperatur und pH- Wert getestet. Der Fokus wurde dann auf die Synthese des Linkers unter Verwendung einer Bicyclo[6.1.0]non- 4-yne (BCN)-Verbindung gelegt, die für eine anschließende Click-Reaktion mit 5'-C3-Azid vorgesehen war. Es wurden Experimente durchgeführt, um die Reaktivität der Verbindungen und die Bedeutung der Basenauswahl zur Verbesserung des Syntheseergebnisses zu untersuchen. Nach Anpassungen der Syntheseroute durch Hinzufügen der BOC-Gruppe am Amin von Ethanolamin lieferte die dritte Syntheseroute vielversprechende Ergebnisse für den ersten und zweiten Schritt der 4-stufigen Synthese und legte damit den Grundstein für künftige Verfeinerungen. Die Ergebnisse dieser Arbeit bieten eine solide Grundlage für die weitere Optimierung der Synthesen und tragen zur ständigen Weiterentwicklung der molekularen Bildgebung im biomedizinischen Bereich bei.
Abstract (eng)
Positron emission tomography (PET) imaging is a non-invasive diagnostic tool in medical imaging, relying heavily on the availability and selectivity of radiolabelled compounds. Precursors and prosthetic groups serve as a crucial component in their synthesis, as they provide the necessary functionalities required for radioactive labelling. This work aimed to establish a synthesis strategy for a small molecule and a bioorthogonal linker, specifically tailored for fluorine-18 labelling. First, the 3-step synthesis of 3-[2-(4- fluorobenzyl)imidazo[2,1-b][1,3]thiazol-6-yl]-2H-chromen-2-one required the formation of a diazonium salt followed by its reaction with acrolein diethyl acetal. Different diazotization agents and reaction conditions such as temperature settings and pH-levels were tested. The focus was then shifted to the synthesis of the crosslinker molecule utilizing a bicyclo[6.1.0]non-4-yne (BCN) compound, intended for a subsequent click reaction with 5’-C3- azide. Experiments were conducted to examine the reactivity of the compounds and the importance of the base selection to improve the outcome of the synthesis. Following adjustments of the synthesis route by protecting the amine end of ethanolamine with a BOC (tert- butyloxycarbonyl)-protecting group, the third synthesis plan provided promising results for the first and second step of the 4-step synthesis, setting the groundwork for future refinement. The outcomes of this research offer a solid foundation for further optimization of the small molecule syntheses, contributing to the constant evolution in the development of molecular imaging tools in the biomedical field.
Keywords (deu)
SyntheseCharakterisierungPETVorläufermoleküleFluor-18Radiopharmazeutikaradioaktive Markierung
Keywords (eng)
synthesischaracterisationPETprecursor moleculesfluorine-18radiopharmaceuticalsradioactive labelling
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
VI, 64 Seiten : Illustrationen
Number of pages
72
Study plan
Masterstudium Pharmazie
[UA]
[066]
[605]
Association (deu)
Title (eng)
Synthesis and characterization of precursor molecules for fluorine-18 labelled PET radiopharmaceuticals
Parallel title (deu)
Synthese und Charakterisierung von Vorläufermolekülen für Fluor-18 markierte PET Radiopharmazeutika
Author
Romana Langsenlehner
Abstract (deu)
Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist ein nicht-invasives Diagnosetool in der medizinischen Bildgebung, das in einem erheblichen Maße von der Verfügbarkeit und Selektivität radioaktiv markierter Substanzen abhängt. Vorstufen und prosthetische Gruppen sind eine entscheidende Komponente bei ihrer Synthese, da sie die für die radioaktive Markierung erforderlichen Funktionalitäten bereitstellen. Ziel dieser Arbeit war es, eine Synthesestrategie für eine niedermolekulare Verbindung und einen bioorthogonalen Linker zu entwickeln, die speziell für die Fluor-18-Markierung geeignet sind. Die dreistufige Synthese von 3-[2-(4-Fluorbenzyl)imidazo[2,1-b][1,3]thiazol-6-yl]-2H-Chromen-2-on erforderte zunächst die Bildung eines Diazoniumsalzes und anschließend dessen Reaktion mit Acroleindiethylacetal. Es wurden verschiedene Reaktionsbedingungen wie Temperatur und pH- Wert getestet. Der Fokus wurde dann auf die Synthese des Linkers unter Verwendung einer Bicyclo[6.1.0]non- 4-yne (BCN)-Verbindung gelegt, die für eine anschließende Click-Reaktion mit 5'-C3-Azid vorgesehen war. Es wurden Experimente durchgeführt, um die Reaktivität der Verbindungen und die Bedeutung der Basenauswahl zur Verbesserung des Syntheseergebnisses zu untersuchen. Nach Anpassungen der Syntheseroute durch Hinzufügen der BOC-Gruppe am Amin von Ethanolamin lieferte die dritte Syntheseroute vielversprechende Ergebnisse für den ersten und zweiten Schritt der 4-stufigen Synthese und legte damit den Grundstein für künftige Verfeinerungen. Die Ergebnisse dieser Arbeit bieten eine solide Grundlage für die weitere Optimierung der Synthesen und tragen zur ständigen Weiterentwicklung der molekularen Bildgebung im biomedizinischen Bereich bei.
Abstract (eng)
Positron emission tomography (PET) imaging is a non-invasive diagnostic tool in medical imaging, relying heavily on the availability and selectivity of radiolabelled compounds. Precursors and prosthetic groups serve as a crucial component in their synthesis, as they provide the necessary functionalities required for radioactive labelling. This work aimed to establish a synthesis strategy for a small molecule and a bioorthogonal linker, specifically tailored for fluorine-18 labelling. First, the 3-step synthesis of 3-[2-(4- fluorobenzyl)imidazo[2,1-b][1,3]thiazol-6-yl]-2H-chromen-2-one required the formation of a diazonium salt followed by its reaction with acrolein diethyl acetal. Different diazotization agents and reaction conditions such as temperature settings and pH-levels were tested. The focus was then shifted to the synthesis of the crosslinker molecule utilizing a bicyclo[6.1.0]non-4-yne (BCN) compound, intended for a subsequent click reaction with 5’-C3- azide. Experiments were conducted to examine the reactivity of the compounds and the importance of the base selection to improve the outcome of the synthesis. Following adjustments of the synthesis route by protecting the amine end of ethanolamine with a BOC (tert- butyloxycarbonyl)-protecting group, the third synthesis plan provided promising results for the first and second step of the 4-step synthesis, setting the groundwork for future refinement. The outcomes of this research offer a solid foundation for further optimization of the small molecule syntheses, contributing to the constant evolution in the development of molecular imaging tools in the biomedical field.
Keywords (deu)
SyntheseCharakterisierungPETVorläufermoleküleFluor-18Radiopharmazeutikaradioaktive Markierung
Keywords (eng)
synthesischaracterisationPETprecursor moleculesfluorine-18radiopharmaceuticalsradioactive labelling
Subject (deu)
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Subject (deu)
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Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
72
Association (deu)
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