Cyclam-Based Chelators Bearing Phosphonated Pyridine Pendants for 64 Cu-PET Imaging: Synthesis, Physicochemical Studies, Radiolabeling, and Bioimaging

Autor: Séverine Marionneau-Lambot, Nathalie Saffon-Merceron, Michel Chérel, Mourad Elhabiri, Valérie Mazan, Nathalie Le Bris, Richard C. Knighton, Loïc J. Charbonnière, Thibault Troadec, Thomas Le Bihan, Patricia Le Saëc, Raphaël Tripier, Alain Faivre-Chauvet
Přispěvatelé: Chimie, Electrochimie Moléculaires et Chimie Analytique (CEMCA), Université de Brest (UBO)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Brestois Santé Agro Matière (IBSAM), Université de Brest (UBO), Laboratoire d'innovation moléculaire et applications (LIMA), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche en Cancérologie et Immunologie Nantes-Angers (CRCINA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA), Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Troadec, Thibault, Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-16-IDEX-0007,NExT (I-SITE),NExT (I-SITE)(2016)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Inorganic Chemistry
Inorganic Chemistry, American Chemical Society, 2021, 60 (4), pp.2634-2648. ⟨10.1021/acs.inorgchem.0c03492⟩
Inorganic Chemistry, 2021, 60 (4), pp.2634-2648. ⟨10.1021/acs.inorgchem.0c03492⟩
ISSN: 0020-1669
1520-510X
Popis: International audience; Herein we present the preparation of two novel cyclam-based macrocycles (te1pyp and cb-te1pyp), bearing phosphonate-appended pyridine side arms for the coordination of copper(II) ions in the context of 64Cu PET imaging. The two ligands have been prepared through conventional protection–alkylation sequences on cyclam, and their coordination properties have been thoroughly investigated. The corresponding copper complexes have been fully characterized in the solid state (X-ray diffraction analysis) and in solution (EPR and UV–vis spectroscopies). Potentiometric studies combined with spectrometry have also allowed us to determine their thermodynamic stability constants, confirming their high affinity for copper(II) cations. The kinetic inertness of the complexes has been verified by acid-assisted dissociation experiments, enabling their use in 64Cu-PET imaging in mice for the first time. Indeed, the two ligands could be quantitatively radiolabeled under mild conditions, and the resulting 64Cu complexes have demonstrated excellent stability in serum. PET imaging demonstrated a set of features emerging from the combination of picolinates and phosphonate units: high stability in vivo, fast clearance from the body via renal elimination, and most interestingly, very low fixation in the liver. This is in contrast with what was observed for monopicolinate cyclam (te1pa), which had a non-negligible accumulation in the liver, owing probably to its different charge and lipophilicity. These results thus pave the way for the use of such phosphonated pyridine chelators for in vivo64Cu-PET imaging.
Databáze: OpenAIRE
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