Nitrogen-13 has a 10-min half-life which places time constraints on the complexity of viable synthetic methods for its incorporation into PET imaging agents. In exploring ways to overcome this limitation, we have used the Ugi reaction to develop a rapid one-pot method for radiolabelling peptidic molecules using [13N]NH3 as a synthetic precursor. Carrier-added [13N]NH3 (50 μL) was added to a solution of carboxylic acid, aldehyde, and isocyanide in 2,2,2-TFE (200 μL). The mixture was heated in a microwave synthesiser at 120 °C for 10 min. Reactions were analysed by radio-HPLC and radio-LCMS. Isolation of the target 13N–labelled peptidic Ugi compound was achieved via semi-preparative radio-HPLC as demonstrated for Ugi1. Radio-HPLC analysis of each reaction confirmed the formation of radioactive products co-eluting with their respective reference standards with radiochemical yields of the crude products ranging from 11% to 23%. Two cyclic γ-lactam structures were also achieved via intra-molecular reactions. Additional radioactive by-products observed in the radio-chromatogram were identified as 13N–labelled di-imines formed from the reaction of [13N]NH3 with two isocyanide molecules. The desired 13N–labelled Ugi product was isolated using semi-preparative HPLC. We have developed a one-pot method that opens up new routes to radiolabel complex, peptidic molecules with 13N using aqueous [13N]NH3 as a synthetic precursor.

中文翻译：

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使用 [13N]NH3 水溶液聚合合成 13N 标记的肽结构。

Nitrogen-13 的半衰期为 10 分钟，这对将其纳入 PET 显像剂的可行合成方法的复杂性施加了时间限制。在探索克服这一限制的方法时，我们使用 Ugi 反应开发了一种快速的一锅法，用于使用 [13N]NH3 作为合成前体对肽分子进行放射性标记。将添加了载体的 [13N]NH3 (50 μL) 添加到羧酸、醛和异氰化物在 2,2,2-TFE (200 μL) 中的溶液中。将混合物在微波合成器中在 120°C 加热 10 分钟。通过radio-HPLC和radio-LCMS分析反应。如 Ugi1 所示，目标 13N 标记的肽 Ugi 化合物的分离是通过半制备放射性 HPLC 实现的。每个反应的放射性 HPLC 分析证实了放射性产物的形成，其与各自的参考标准物共同洗脱，粗产物的放射化学产率为 11% 至 23%。还通过分子内反应实现了两个环状γ-内酰胺结构。在放射色谱图中观察到的其他放射性副产物被鉴定为由 [13N]NH3 与两个异氰化物分子反应形成的 13N 标记的二亚胺。使用半制备型 HPLC 分离所需的 13N 标记的 Ugi 产物。我们开发了一种一锅法，该方法开辟了使用含水 [13N]NH3 作为合成前体的 13N 放射性标记复合肽分子的新途径。还通过分子内反应实现了两个环状γ-内酰胺结构。在放射色谱图中观察到的其他放射性副产物被鉴定为由 [13N]NH3 与两个异氰化物分子反应形成的 13N 标记的二亚胺。使用半制备型 HPLC 分离所需的 13N 标记的 Ugi 产物。我们开发了一种一锅法，该方法开辟了使用含水 [13N]NH3 作为合成前体的 13N 放射性标记复合肽分子的新途径。还通过分子内反应实现了两个环状γ-内酰胺结构。在放射色谱图中观察到的其他放射性副产物被鉴定为由 [13N]NH3 与两个异氰化物分子反应形成的 13N 标记的二亚胺。使用半制备型 HPLC 分离所需的 13N 标记的 Ugi 产物。我们开发了一种一锅法，该方法开辟了使用含水 [13N]NH3 作为合成前体的 13N 放射性标记复合肽分子的新途径。