Сотрудники лаборатории кремнийорганических соединений и материалов ИХС РАН совместно с сотрудниками РНЦРХТ им. ак. А.М. Гранова разработали серию буферных агентов на основе солей N,N,N’,N’-тетракис(2-гидроксиэтил)этилендиаммония (THEED) для радиомечения биомолекул изотопом 68Ga. Результаты работы были опубликованы в журнале первого квартиля Journal of Molecular Liquids (Y.A. Kondratenko, O.N. Makovskaya, D.O. Antuganov, A.A. Zolotarev, V.L. Ugolkov, M.A. Nadporojskii, T.A. Kochina, Dicationic protic ionic liquids based on N,N,N’,N’-tetrakis(2-hydroxyethyl)ethylenediamine, J. Mol. Liq. 363 (2022) 119891, https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.119891).
Благодаря содержанию двух протонированных групп –N+H(CH2CH2OH)2 в катионах данные соединения были отнесены к классу дикатионных ионных жидкостей. Кристаллическая структура THEED солей щавелевой и 1-гидрокси-2-нафтойной кислот была установлена методом монокристальной рентгеновской дифракции (анализ выполнен зав. каф. кристаллографии СПбГУ, проф., д.г.-м.н. Золотаревым А.А.). Катионы THEED характеризуются бициклической «протатрановой» структурой, в которой две гидроксиэтильные группы окружают аммонийный атом водорода с образованием двух внутримолекулярных водородных связей подобно катионам трис(2-гидроксиэтил)аммония и трис(2-гидроксипропил)аммония:
Буферная активность синтезированных THEED солей карбоновых кислот в реакциях 68Ga-радиомечения была изучена на примере хелатирующего агента p-SCN-Bn-DOTA. Выбор данного хелатора обусловлен тем, что фрагмент DOTA входит в структуру различных клинически значимых пептидов, таких как PSMA-617, DOTA-TATE, DOTA-NOC и др.
На первом этапе скрининга были использованы THEED соли с концентрацией 1 моль/л в условиях высокотемпературного радиомечения. В результате удалось достичь радиохимической конверсии (РХК) > 90 % при использовании THEED бензоата, циннамата, 2-метилфеноксиацетата, 4-хлор-2-метилфеноксиацетата, фталата, терефталата и сукцината в качестве буферных агентов. Уменьшение концентрации буфера (до 0,25 и 0,1 моль/л) приводило к резкому снижению РХК во всех случаях. В условиях низкотемпературного протокола только в среде четырех солей — THEED бензоата, циннамата, фталата и сукцината протекали реакции 68Ga-радиомечения. Однако только в случае THEED бензоата и сукцината эффективность достигала 35-40 %. На основании полученных данных THEED бензоат и сукцинат были выбраны как наиболее перспективные буферы.
Практически количественных значений РХК удалось достичь в условиях высокотемпературного 68Ga-радиомечения для пептидов PSMA-617, DOTA-TATE, DOTA-NOC, DOTA-JR11 и DOTA-AMBA, что подтверждает возможность использования буферов THEED бензоата и сукцината для клинического синтеза радиофармпрепаратов.
