Une molécule dans laquelle un atome d'hydrogène H a été remplacé par un isotope lourd (deutérium ou D) ou radioactif (tritium ou T) peut être utilisée comme traceur. Ainsi un candidat médicament marqué au tritium peut-il être suivi in vivo par une simple mesure de radioactivité, après avoir été administré.

Au cours de précédents travaux, des chimistes du CEA-Joliot avaient développé une méthode de marquage moléculaire, utilisant un pré-catalyseur à base d'iridium, disponible commercialement. Les nanoparticules catalytiques du métal sont alors formées par décomposition du pré-catalyseur sous une atmosphère de deutérium ou de tritium gazeux et la molécule à marquer, utilisée comme ligand de surface, permet de contrôler la formation des clusters métalliques d'iridium.

Dans une nouvelle étude, ils remplacent l'iridium par le rhodium, un métal aux propriétés catalytiques proches, en recourant à un pré-catalyseur à base de rhodium, également disponible commercialement.

Comparé à l'iridium, le rhodium présente trois avantages. 

• Il devient possible de marquer des briques moléculaires, présentes dans de nombreux médicaments, qui étaient jusque-là difficiles à marquer (position N-aliphatique, carbone benzylique).
• L'échange isotopique peut se faire sur les atomes de carbone des principaux sites de métabolisation des substances actives, ce qui permet de ralentir la vitesse de métabolisation de ces substances.
• Il est désormais possible d'incorporer plus d'atomes de deutérium sur un carbone tétragonal (lié à quatre autres atomes) que sur un carbone doublement lié (lié à trois autres atomes), ce qui facilite l'obtention des standards internes nécessaires à l'industrie pharmaceutique.

Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet européen FLIX coordonné par le CEA.