Radiosynthèse de 3/5-[18F]-fluoropyridines à partir de précurseurs iodoniums

Radiosynthesis of 3/5-[18F]fluoropyridines by using iodoniums as precursors

• Auteur / Autrice : Mathilde Pauton
• Direction : Cécile Perrio
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 20/12/2018
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale normande de chimie (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Imagerie et stratégies thérapeutiques pour les cancers et tissus cérébraux (Caen ; 2017-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Rouden
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Lebreton, André Luxen, Catherine Aubert-Pflieger
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jacques Lebreton, André Luxen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sels d'iodonium

Fluor

Radiochimie

Mots clés libres

3/5-[18F]fluoropyridines

Fluor-18

Radiochemistry

Radiofluorination

Fluorine-18

Iodonium salts

3/5-[18F]fluoropyridines

TEMPO

Résumé

Le motif fluoropyridine est très fréquent dans les molécules d’intérêt thérapeutique et diagnostique pour l’imagerie par tomographie par émission de positons. Bien que les 3/5-[18F]fluoropyridines soient a priori plus stables in vivo que leurs analogues radiofluorés en position 2, 4 ou 6, leur radiosynthèse par voie nucléophile à partir du [18F]fluorure reste difficile et peu documentée. Dans ce contexte, les travaux ont porté sur l’étude du radiomarquage au fluor-18 de 3/5-fluoropyridines par radiofluoration de précurseurs iodoniums. Dans une première partie, la préparation d’une vingtaine de sels de iodonium possédant une structure pyridine ou pyridinium différemment substituée, a été mise au point. Une seconde partie a été dédiée à l’optimisation de la réaction de radiofluoration des sels de iodoniums. Cette étude a conduit à la mise en évidence du rôle important du TEMPO et de la base K2CO3 dans cette réaction. Enfin, la dernière partie a été consacrée à la radiosynthèse de 3/5-[18F]fluoropyridines portant des groupements carboxamides ou aminés par une approche multi-étape. L’ensemble des résultats ont montré que la radiofluoration de triflates de iodonium en présence de TEMPO était une méthode efficace, générale et robuste de radiosynthèse de 3/5-[18F]fluoropyridines. Cette méthode a été transposée avec succès sur deux automates de synthèse.

The fluoropyridinyl moieties have become of increasing importance in the development of drug candidates as well as of radiotracers for positron emission tomography (PET) imaging after radiolabeling with fluorine-18. Although 3/5-[18F]fluoropyridines are more stable in vivo than their 2,4 or 6 radiofluorinated analogues, their radiosynthesis by nucleophilic pathway from cyclotron produced [18F]fluoride remains difficult and poorly documented. In this context, the work focused on the development of a robust and general route to 3/5-[18F]fluoropyridines based on the radiofluorination of iodonium precursors. In a first part, the preparation of about twenty iodonium salts containing a pyridine or pyridinium scaffold, has been developed. A second part was devoted to the optimization of the radiofluorination reaction of iodonium salts. This study highlighted the important role of TEMPO and K2CO3 in this reaction. Finally, the last part was dedicated to the radiosynthesis of 3/5-[18F]fluoropyridines bearing carboxamide or amine groups according to a multistep approach. All the results showed that radiofluorination of iodonium triflates in the presence of TEMPO was an efficient, general and robust method for the radiosynthesis of 3/5-[18F]fluoropyridines. This method was also successfully transposed on two automated systems.