Nouvelles méthodes d'échange isotopique pour le marquage au carbone-13 et -14

Le marquage isotopique occupe une place fondamentale dans l'évaluation de candidats médicaments, l'étude mécanistique ou encore la résolution de phénomènes biologiques. Néanmoins, sa réalisation se confronte à des limites importantes et le plus souvent relative à l'usage de composés radioactifs. Ces limites économiques et pratiques se doivent d'être résolues afin de faciliter l'accès à des molécules marquées tout en limitant la génération de déchets radioactifs. Cette thèse à pour objectif le développement de nouvelles méthodes d'échange isotopique pour le marquage au carbone 13 et 14. Les travaux entrepris durant ces trois ans s'orientent sur l'utilisation du dioxyde de carbone marqué ([¹³,¹⁴C]CO₂) compte tenu de son coût qui reste bien inférieur aux autres synthons pour le marquage aux isotopes du carbone. Dans un premier temps, une méthode d'échange isotopique photocatalysé entre [¹³,¹⁴C]CO₂ et des sels de formate fut développé. Cette dernière permis diverses applications permettant de réaliser un marquage isotopique par hydro-carboxylation et di-carboxylation. Cette méthodologie se révéla efficiente en carbone 11 et permis de réaliser une étude de bio-distribution via TEP.Dans un second temps, un accès à une source électrophile de cyanure avec des conditions douces et rapide à partir de [¹³,¹⁴C]CO₂ est proposée et consciencieusement étudiée.Finalement, l'application de cette source à travers diverses voies de cyanation et radio-cyanation est réalisée avec succès jusqu'à faire état d'une preuve de concept en carbone 11.