基于DFT计算的金属-氟化物配合物中氟离子与氢氧根取代机理研究及其对放射性成像药物设计的启示

《Chemical Science》：Mechanistic insights for the preparation of improved metal-fluoride based radioimaging agentsOpen Access

　　

结合氟-18 的金属-氟化物配合物正在推动正电子发射断层成像（PET）的发展，并为全身 PET 和治疗诊断学创造新的机会，但决定金属-螯合剂选择、放射氟化机理和氢氧根竞争的因素仍不明确。尽管几种基于 NOTA 和 NODA 螯合剂的 Al-18F 示踪剂已投入临床使用，但对其机理的理解仍然有限，这阻碍了向其他金属和螯合剂的扩展，也限制了对"一锅法"（放射）氟化方案与后期（放射）氟化预成配合物的相对优势的认知，以及优化用于治疗诊断学的（放射）金属/18F 示踪剂的设计标准。本研究利用密度泛函理论（DFT）计算，研究了典型配合物 [MCl(Bn-NODA)]（M = Al, Ga）中的 F?/Cl? 和 OH?/Cl? 取代反应。这些反应通过协同单步路径进行，涉及羧酸臂的暂时解离和瞬态离子中间体的形成。氢氧根取代为放热反应，有利于 [M(OH)(Bn-NODA)] 的形成，并为放射标记过程中的氢氧根竞争提供了见解。平行的 DFT 研究揭示了 OH? 如何影响 [MF(Bn-NODA)] 及放射标记效率。计算结果与实验观察一致，即在温和条件下，预成镓配合物可快速进行后期 18F 放射标记，并为开发用于成像和治疗的新型金属-氟化物放射示踪剂提供了设计原则。更广泛地说，本研究强调了计算筛选在指导更广泛的金属-氟化物基成像和治疗药物开发方面的价值。

此内容仅可通过 PDF 获取。

打开 PDF 《改进型金属-氟化物基放射成像药物制备的机理见解》在新窗口中打开

? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

作者

本文依据 知识共享署名 4.0 国际许可协议 授权。您可以在其他出版物中使用本文材料，无需向 RSC 另行申请许可，但须给予正确的致谢。

本作品依据 知识共享署名 4.0 国际许可协议 授权。