Synthesis of bispidine-type ligands for manganese (II) complexation and their application to imaging
Synthèse de ligands de type bispidine pour la complexation du manganèse (II) et leurs applications à l'imagerie
Résumé
This PhD work report the synthesis of bispidine-type ligands for manganese(II) complexation and their applications to magnetic resonance imaging and positron emission tomography. Manganese(II) ion is highly paramagnetic, has a long electronic relaxation time and a fast water exchange kinetic. These parameters are essential for MRI. Manganese also exists as manganese 52 a positron emitting radionuclide well suited for PET.Bispidine-type ligands are well adapted for metal complexation. Their cage-like structure are favourable for the formation of stable complexes and their selectivity for one metal can be modulated by changing the substituents.The aim of this work was to synthesize and characterize bispidine-type ligands and study the thermodynamic stability, the kinetic inertness and the relaxometry of the manganese(II) complexes. The results show that despite a modest thermodynamic stability, these complexes evidenced unprecedented kinetic inertness and high relaxivities. The more promising complex has been used for in vivo study in MRI and PET.
Ce travail de thèse porte sur la synthèse de ligands de type bispidine pour la complexation du manganèse(II) et leurs applications à l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et la tomographie à émission de positrons (TEP). L’ion manganèse(II) est hautement paramagnétique, possède un long temps de relaxation longitudinale électronique et sa cinétique d’échange avec les molécules d’eau est rapide. Ces paramètres sont indispensables pour l’IRM. De plus, le manganèse existe aussi sous la forme du manganèse 52, un isotope radioactif émetteur de positrons, utilisable en TEP.Les ligands de type bispidine sont une famille de composés idéaux pour la complexation des métaux. D’une part leurs structures « en cage » rigides et préorganisées sont favorables à la formation de complexes très stables et d’autre part leur sélectivité pour un métal donné peut être modulée en fonction des substituants.L’objectif a donc été de synthétiser et de caractériser des ligands de type bispidine et d’étudier la stabilité thermodynamique, l’inertie cinétique et la relaxométrie des complexes de manganèse(II). Ces travaux ont montré que bien que ces complexes aient une stabilité thermodynamique modeste, ces derniers se distinguent par des inerties cinétiques exceptionnelles et par de hautes relaxivités. Au vue de ces propriétés, le complexe le plus prometteur a fait l’objet d’études in vivo en IRM et en TEP.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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