PET診断を志向した芳香環への超高速フッ素18導入反応の開発

开发用于 PET 诊断的超快氟 18 引入芳环反应

基本信息

批准号：
22KJ1167
负责人：
高木泰成
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1167/
关键词：
フッ素化 PET ジアゾニウム塩超原子価

项目摘要

陽電子放射断層撮影法(positron emission tomography, PET) は、がん・認知症・循環器疾患などの診断や治療評価に広く活用されてきた。PET 診断には、陽電子放出核種で標識された化合物（トレーサー）が必要である。18F は、PET 用陽電子放出核種の中で最も物理化学的特性のバランスがよく、標識核種として最も利用されている。しかし、18F は放射能半減期が約 110 分と短いため、迅速かつ高収率な合成手法の開発が必要である。これまで、脂肪族の 18F 標識化合物の迅速合成はほぼ達成されてきたが、芳香族に 18F を導入することは困難である。現在でも芳香環への 18F の導入には厳しい反応条件と 18F の半減期に対して長い合成時間が必要であるうえ、低収率に終わることが少なくない。本研究では、芳香族求核置換反応を利用して、芳香環に 18F を短時間で導入できる反応を開発することを目指している。今回私は、ジアゾニウム塩の高い反応性を活用し、適切な反応設計を行うことで、種々の芳香族分子に対して短時間でフッ素化できる条件を見出した。さらに、ホットな 18F を用いた検討においても 18F　を芳香環に導入できることがわかった。

正电子发射断层扫描（PET）已广泛应用于癌症、痴呆、心血管疾病等的诊断和治疗评估。 PET 诊断需要用正电子发射核素标记的化合物（示踪剂）。 18F是PET用正电子核素中理化性质平衡最好的，最常用作标记核素。然而，由于18F的放射性半衰期较短，约为110分钟，因此有必要开发一种快速、高产率的合成方法。迄今为止，脂肪族18F标记化合物的快速合成已基本实现，但将18F引入芳烃中却存在困难。即使在今天，将 18F 引入芳环仍需要苛刻的反应条件，并且与 18F 的半衰期相比合成时间较长，并且常常导致产率较低。在这项研究中，我们的目标是开发一种可以利用芳香族亲核取代反应快速将 18F 引入芳环的反应。这次，我利用重氮盐的高反应性并进行适当的反应设计，发现了可以在短时间内氟化各种芳香族分子的条件。此外，使用热 18F 的研究表明 18F 可以引入芳环中。