• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

金属光氧化还原芳基和烷基放射性甲基化用于 PET 配体发现。

Metallaphotoredox aryl and alkyl radiomethylation for PET ligand discovery.

机构信息

Merck Center for Catalysis at Princeton University, Princeton, NJ, USA.

Labeled Compound Synthesis Group, Department of Process R&D, MRL, Merck & Co., Rahway, NJ, USA.

出版信息

Nature. 2021 Jan;589(7843):542-547. doi: 10.1038/s41586-020-3015-0. Epub 2020 Nov 25.

DOI:10.1038/s41586-020-3015-0
PMID:33238289
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7856055/
Abstract

Positron emission tomography (PET) radioligands (radioactively labelled tracer compounds) are extremely useful for in vivo characterization of central nervous system drug candidates, neurodegenerative diseases and numerous oncology targets. Both tritium and carbon-11 radioisotopologues are generally necessary for in vitro and in vivo characterization of radioligands, yet there exist few radiolabelling protocols for the synthesis of either, inhibiting the development of PET radioligands. The synthesis of such radioligands also needs to be very rapid owing to the short half-life of carbon-11. Here we report a versatile and rapid metallaphotoredox-catalysed method for late-stage installation of both tritium and carbon-11 into the desired compounds via methylation of pharmaceutical precursors bearing aryl and alkyl bromides. Methyl groups are among the most prevalent structural elements found in bioactive molecules, and so this synthetic approach simplifies the discovery of radioligands. To demonstrate the breadth of applicability of this technique, we perform rapid synthesis of 20 tritiated and 10 carbon-11-labelled complex pharmaceuticals and PET radioligands, including a one-step radiosynthesis of the clinically used compounds [C]UCB-J and [C]PHNO. We further outline the direct utility of this protocol for preclinical PET imaging and its translation to automated radiosynthesis for routine radiotracer production in human clinical imaging. We also demonstrate this protocol for the installation of other diverse and pharmaceutically useful isotopes, including carbon-14, carbon-13 and deuterium.

摘要

正电子发射断层扫描(PET)放射性配体(放射性标记示踪化合物)对于中枢神经系统候选药物、神经退行性疾病和许多肿瘤学靶标的体内特征描述非常有用。氚和碳-11 放射性同位素通常都是放射性配体进行体外和体内特征描述所必需的,但几乎没有用于合成这两种同位素的放射性标记方案,这抑制了 PET 放射性配体的发展。由于碳-11 的半衰期很短,因此此类放射性配体的合成也需要非常迅速。在这里,我们报告了一种通用且快速的金属光氧化还原催化方法,通过含有芳基和烷基溴化物的药物前体的甲基化,在晚期将氚和碳-11 掺入所需化合物中。甲基是生物活性分子中最常见的结构元素之一,因此这种合成方法简化了放射性配体的发现。为了证明该技术的广泛适用性,我们快速合成了 20 个氚化和 10 个碳-11 标记的复杂药物和 PET 放射性配体,包括一种用于临床使用的化合物 [C]UCB-J 和 [C]PHNO 的一步法放射性合成。我们进一步概述了该方案在临床前 PET 成像中的直接应用及其转化为自动化放射性合成,以常规生产人类临床成像中的放射性示踪剂。我们还展示了该方案在安装其他不同且具有药物用途的同位素方面的应用,包括碳-14、碳-13 和氘。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2375/7856055/1c3bb4dbb491/nihms-1648067-f0004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2375/7856055/49c048e6b998/nihms-1648067-f0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2375/7856055/0b55fe462dd8/nihms-1648067-f0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2375/7856055/1c3bb4dbb491/nihms-1648067-f0004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2375/7856055/49c048e6b998/nihms-1648067-f0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2375/7856055/0b55fe462dd8/nihms-1648067-f0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2375/7856055/1c3bb4dbb491/nihms-1648067-f0004.jpg

相似文献

1
Metallaphotoredox aryl and alkyl radiomethylation for PET ligand discovery.金属光氧化还原芳基和烷基放射性甲基化用于 PET 配体发现。
Nature. 2021 Jan;589(7843):542-547. doi: 10.1038/s41586-020-3015-0. Epub 2020 Nov 25.
2
"In-loop" carbonylation-A simplified method for carbon-11 labelling of drugs and radioligands.“环内”羰基化——一种简化的药物和放射性配体碳-11 标记方法。
J Labelled Comp Radiopharm. 2020 Mar;63(3):100-107. doi: 10.1002/jlcr.3805. Epub 2020 Jan 21.
3
Palladium(0)-mediated rapid methylation and fluoromethylation on carbon frameworks by reacting methyl and fluoromethyl iodide with aryl and alkenyl boronic acid esters: useful for the synthesis of [11C]CH(3)--C- and [18F]FCH2--C-Containing PET tracers (PET=positron emission tomography).钯(0)介导的甲基碘和氟甲基碘与芳基硼酸酯和烯基硼酸酯反应实现碳骨架上的快速甲基化和氟甲基化:用于合成含[¹¹C]CH₃-C-和[¹⁸F]FCH₂-C-的正电子发射断层扫描(PET)示踪剂 (PET = 正电子发射断层扫描)。
Chemistry. 2009;15(16):4165-71. doi: 10.1002/chem.200801974.
4
Synthesis and characterization of C-labeled benzyl amidine derivatives as PET radioligands for GluN2B subunit of the NMDA receptors.作为N-甲基-D-天冬氨酸受体GluN2B亚基正电子发射断层显像放射性配体的¹¹C标记苄脒衍生物的合成与表征
J Labelled Comp Radiopharm. 2018 Dec;61(14):1095-1105. doi: 10.1002/jlcr.3691. Epub 2018 Nov 18.
5
Recent Developments in Carbon-11 Chemistry and Applications for First-In-Human PET Studies.近年来碳-11 化学的发展及其在首例人体 PET 研究中的应用。
Molecules. 2023 Jan 17;28(3):931. doi: 10.3390/molecules28030931.
6
Synthesis and in vitro evaluation of new translocator protein ligands designed for positron emission tomography.新型正电子发射断层扫描用转位蛋白配体的合成及体外评价。
Future Med Chem. 2019 Mar;11(6):539-550. doi: 10.4155/fmc-2018-0444. Epub 2019 Mar 19.
7
Synthesis and evaluation of candidate PET radioligands for corticotropin-releasing factor type-1 receptors.促肾上腺皮质激素释放因子1型受体候选正电子发射断层显像放射性配体的合成与评价
Nucl Med Biol. 2014 Jul;41(6):524-35. doi: 10.1016/j.nucmedbio.2014.03.005. Epub 2014 Mar 29.
8
Advances in [F]Trifluoromethylation Chemistry for PET Imaging.氟[F]三氟甲基化反应在正电子发射断层成像(PET)中的应用进展。
Molecules. 2021 Oct 27;26(21):6478. doi: 10.3390/molecules26216478.
9
Carbon-11 labeled papaverine as a PET tracer for imaging PDE10A: radiosynthesis, in vitro and in vivo evaluation.碳-11 标记罂粟碱作为 PET 示踪剂用于成像 PDE10A:放射合成、体外和体内评价。
Nucl Med Biol. 2010 May;37(4):509-16. doi: 10.1016/j.nucmedbio.2009.12.012. Epub 2010 Mar 6.
10
Radiosynthesis and evaluation of new α1-adrenoceptor antagonists as PET radioligands for brain imaging.新型α1-肾上腺素能受体拮抗剂的放射合成与评价及其作为脑成像 PET 配体。
Nucl Med Biol. 2013 Aug;40(6):747-54. doi: 10.1016/j.nucmedbio.2013.05.007. Epub 2013 Jun 27.

引用本文的文献

1
Late-Stage Heteroarene Alkylation via Minisci Reaction with Gaseous Alkanes Enabled by Hydrogen Atom Transfer in Flow.通过流动体系中氢原子转移实现的气态烷烃参与的Minisci反应进行后期杂芳烃烷基化反应
ACS Cent Sci. 2025 May 13;11(6):910-917. doi: 10.1021/acscentsci.5c00468. eCollection 2025 Jun 25.
2
Cross-Electrophile Coupling: Principles, Methods, and Applications in Synthesis.交叉亲电偶联:合成中的原理、方法及应用
Chem Rev. 2024 Dec 11;124(23):13397-13569. doi: 10.1021/acs.chemrev.4c00524. Epub 2024 Nov 26.
3
C-H Labeling with [F]Fluoride: An Emerging Methodology in Radiochemistry.

本文引用的文献

1
Current radiotracers to image neurodegenerative diseases.用于成像神经退行性疾病的当前放射性示踪剂。
EJNMMI Radiopharm Chem. 2019 Jul 26;4(1):17. doi: 10.1186/s41181-019-0070-7.
用[F]氟化物进行碳-氢标记:放射化学中的一种新兴方法。
ACS Cent Sci. 2024 Aug 23;10(9):1674-1688. doi: 10.1021/acscentsci.4c00997. eCollection 2024 Sep 25.
4
The Development and Application of Tritium-Labeled Compounds in Biomedical Research.氚标记化合物在生物医学研究中的发展与应用。
Molecules. 2024 Aug 29;29(17):4109. doi: 10.3390/molecules29174109.
5
Metallaphotoredox deuteroalkylation utilizing thianthrenium salts.利用噻蒽鎓盐的金属光氧化还原氘代烷基化反应。
Nat Commun. 2024 Jun 13;15(1):5067. doi: 10.1038/s41467-024-48590-w.
6
Sequential closed-loop Bayesian optimization as a guide for organic molecular metallophotocatalyst formulation discovery.序贯闭环贝叶斯优化作为有机分子金属光催化剂配方发现的指南。
Nat Chem. 2024 Aug;16(8):1286-1294. doi: 10.1038/s41557-024-01546-5. Epub 2024 Jun 11.
7
Photodriven Methane Conversion on Transition Metal Oxide Catalyst: Recent Progress and Prospects.过渡金属氧化物催化剂上的光驱动甲烷转化:最新进展与展望
Adv Sci (Weinh). 2024 Feb;11(8):e2305471. doi: 10.1002/advs.202305471. Epub 2023 Oct 26.
8
Robust and General Late-Stage Methylation of Aryl Chlorides: Application to Isotopic Labeling of Drug-like Scaffolds.芳基氯的稳健且通用的后期甲基化:在类药物骨架的同位素标记中的应用。
ACS Catal. 2023 Aug 16;13(17):11541-11547. doi: 10.1021/acscatal.3c02761. eCollection 2023 Sep 1.
9
Radiochemistry for positron emission tomography.正电子发射断层成像中的放射性化学
Nat Commun. 2023 Jun 5;14(1):3257. doi: 10.1038/s41467-023-36377-4.
10
Synthesis of triarylmethanes by silyl radical-mediated cross-coupling of aryl fluorides and arylmethanes.通过硅基自由基介导的芳基氟化物与芳基甲烷的交叉偶联合成三芳基甲烷
Chem Sci. 2023 Mar 21;14(16):4248-4256. doi: 10.1039/d3sc00154g. eCollection 2023 Apr 26.