La
demande croissante pour les
composés deutérés souligne la nécessité de processus de deutération à grande échelle, efficaces et sûrs.
Bien que les
méthodes d'échange hydrogène - deutérium (HDE) soient
prometteuses en tant qu'outils pour la préparation en une seule et dernière étape de composés marqués au deutérium, elles ne parviennent souvent pas à atteindre une pureté isotopique suffisante combinée soit à une sélectivité d'incorporation, soit à un marquage complet. Une
optimisation est, de fait,
nécessaire pour leur application industrielle.
Grâce à la
chimie en flux continu, les chercheurs du
SCBM ont réussi à obtenir, dans des temps réduits, des composés deutérés régiosélectivement ou perdeutérés avec une pureté isotopique élevée.
Le
système de chimie en flux continu mis au point utilise un
catalyseur hétérogène au ruthénium (Ru/C) disponible dans le commerce. Il leur a permis de
marquer une large gamme de composés azotés contenant au moins un atome d'azote,
avec des puretés isotopiques supérieures à 95 %.
La
très grande majorité
des composés deutérés ont été
obtenus après des temps de réaction courts (de 15 minutes à 4 heures) et
sans aucune étape de purification. La température choisie pour la réaction permet d'ajuster finement la régiosélectivité du marquage et permet, à la demande, une deutération précise ou une perdeutération.
Un potentiel industriel
La méthode itérative présentée dans l'étude publiée dans
Nature Communications permet un marquage des molécules d'une grande précision, un enjeu majeur pour des applications pour l'industrie pharmaceutique notamment. La deutération sélective des candidats médicaments a pour effet de ralentir leur métabolisation, ce qui permettrait par exemple de diminuer leur dosage puisqu'ils resteraient plus longtemps dans l'organisme. Enfin, la deutération de composés organiques qui entrent dans la composition de matériaux « OLED » est une piste très prometteuse pour perfectionner la technologie car elle présente le double avantage d'améliorer leur efficacité (due à l'allongement de la durée de vie de l'état excité des molécules organiques) et la durée de vie des composés (en les rendant plus résistants).
Contact chercheurs Institut des sciences du vivant Frédéric-Joliot :
Financement européen
Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet européen FET-OPEN
FLIX, coordonné par le CEA.