Ученые синтезировали новые нитридные комплексы технеция
Специалисты Института физической химии и электрохимии им А.Н. Фрумкина (ИФХЭ РАН) вместе с коллегами из МГУ им. М.В. Ломоносова синтезировали четыре новые соединения технеция — металла, изотопы которого используют в медицине для радиодиагностики, — и провели их всесторонний анализ.
Нитридное ядро (атомы технеция и азота, объединенные тремя ковалентными связями) — важный структурный фрагмент в химии технеция, входящий в состав ряда перспективных радиофармпрепаратов. В качестве лигандов авторы выбрали N-гетероциклические соединения: пиридазин, пиразин и бензотиазол, которые часто используются как в медицинской химии, так и при переработке ядерных отходов.
«Структуры четырех синтезированных соединений сильно отличаются. Строение комплексного соединения во много определяет изомерия гетероцикла», — рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник лаборатории анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН Антон Новиков.
Уникальным является комплексное соединение с лигандом-бензотиазолом.
«Подобных соединений ранее синтезировано не было. В его структуре два атома технеция связаны азотным мостиком. Это значит, что один и тот же атом азота связан с одним атомом технеция тремя ковалентными связями, а с другим — координационной связью. При этом все связи достаточно короткие», — пояснил Антон Новиков.
Cравнение новых синтезированных нитридных комплексов с ранее описанными оксокомплексами аналогичного строения показало, что нитридные соединения более поляризуемы и более реакционно активны, чем оксокомплексы, при этом менее термостабильны.
Исследователи отмечают важное практическое значение полученных результатов. Изотоп технеций-99m (медицинский технеций) чаще других радиоактивных элементов используется для радиодиагностики. Чтобы такая радиоактивная метка попала в нужный орган, ее нужно «упаковать» в специальную молекулу-носитель. От ее свойств, например, водорастворимости или жирорастворимости будет зависеть, сможет технеций путешествовать с током крови и проникать через клеточную стенку, или нет.
По словам ученых, для эффективного и безопасного применения существующих радиофармпрепаратов и разработки новых необходимо понимание химического поведения технеция: структур его соединений, распределения в них электронной плотности и типов химических связей, а также механизмов олигомеризации и роли нековалентных взаимодействий.
Выявленные различия в стабильности и условиях формирования комплексов технеция также важны для совершенствования технологий переработки ядерных материалов.