Soutenance de thèse

lundi 22 mars 2021 à 14:00

Amphi BESSE (+visio)

Exploration d'une nouvelle voie de radiomarquage à l'astate-211 d'alcynes monosubstitués : étude de faisabilité et évaluation de la stabilité

Sylvain PARDOUE

Subatech (équipe Radiochimie)

English below

Mots clés : Astate-211, Iode-125, Radiomarquage, Molécules carbone-astate, Etudes de stabilités

Résumé
L’astate-211, radioisotope très prometteur pour la médecine nucléaire, est un halogène 100% émetteur de particules alpha, faisant de lui un des meilleurs candidats pour la radiothérapie. Néanmoins, il n'est disponible qu’à l’état de traces et les composés aryle-astate utilisés actuellement sont instables après internalisation dans la cellule. Pour pallier cela, la stratégie proposée repose sur l’utilisation d’une molécule avec une liaison astate-alcyne supposée plus résistante à la dégradation d’après les estimations obtenues par modélisation moléculaire. Un sel d’iodonium a été préparé comme précurseur du composé astatoalcyne. Les conditions de radiomarquage et de purification ont été étudiées et optimisées. La stabilité de l’astatoalcyne dans différents milieux a été comparée au 3-astatobenzoate d’éthyle, utilisé comme référence. L’astatophénylacétylène est, à notre connaissance, le premier composé rapporté dans la littérature avec une liaison C(sp)-At. Le rendement radiochimique de ce composé est > 85% en moins de 30 minutes à température ambiante avec une pureté radiochimique > 95%. Les tests de stabilité in vitro ont cependant montré une instabilité du composé formé, surtout dans le sérum de sang humain, avec un relargage d’astate libre, alors que le composé de référence est resté stable dans ces conditions. L’analogue radioiodé de l’astatoalcyne montre la même instabilité. Ainsi, la nature de la triple liaison C-C pourrait en être la cause. Une étude de stabilité avec un modèle simple a montré que les thiols pouvaient expliquer en partie la dégradation des halogénoalcynes dans le sérum de sang humain.

Title: Exploration of a new radiolabeling pathway with astatine-211 of monosubstituted alkynes: feasibility studies and stability evaluation

Keywords: Astatine-211, Iodine-125, radiolabeling, carbon-astate compounds, stability studies

Abstract
Astatine-211, a very promising radioisotope for nuclear medicine, is a halogen and a 100% alpha emitter, making him one of the best candidates for radiotherapy. However, it is only available in trace concentrations and the current astatoaryl compounds undergo deastatination during the internalization in cells. To overcome this issue, we investigated a strategy based on astatoalkyne that is expected to be more resistant to deastatination based on quantum chemical calculation. An iodonium saltbased precursor of astatoalkyne was designed. Radiolabeling and purification were set up and optimized for astatoalkyne. Then, the astatoalkyne stability was compared in different medias with ethyl 3-astatobenzoate, used as reference. The (astatoethynyl)benzene is, to our knowledge, the first reported that contains a C(sp)-At bond. With this compound, we obtained > 85% radiochemical yield within less than 30 min at room temperature with a radiochemical purity of > 95%. The in vitro stability assays highlighted an instability, especially in human blood serum, with release of free astatine, while the SAB analogous remained stable in those conditions. The radioiodinated analogous to the astatoalkyne compound exhibited the same instability. The triple C-C bond may be responsible for the instability. A simple model was made to understand the instability of halogenoalkynes, and thiols may explain partially the degradation observed in human blood serum.