Een nieuwe organo-ijzerkatalysator vervangt ‘gewone’ waterstof in kandidaatgeneesmiddelen door tritium op plekken waar dat eerder niet kon. Zo kun je beter volgen wat het metabolisme doet met zo’n medicijn, schrijven Princeton-onderzoekers in Nature.

Dat tritium, een proton met twee neutronen, gedraagt zich chemisch (vrijwel) hetzelfde als waterstof. Maar het komt in de natuur vrijwel niet voor en het is radioactief, dus zeer gemakkelijk aan te tonen. Vandaar dat tijdens preklinisch onderzoek (dus in proefdieren) vaak getritieerde medicijnen worden toegediend, om te zien in welke afbraakproducten dat tritium weer opduikt.

De nieuwe katalysator van Paul Chirik en collega’s wordt omschreven als een bis(arylimidazol-2-ylideen)pyridine-ijzer-bis(distikstof)-complex. Eerder was al gebleken dat het zeer actief is bij het hydrogeneren van alkenen. En in combinatie met tritiumgas (³H₂) blijkt het ook in staat om waterstofkernen aan een aromaatring te verruilen voor tritiumkernen.

De selectiviteit schuilt daarbij geheel in sterische hindering. Het ijzer zit verstopt in zijn organische ligand en kan daardoor alleen maar bij aromaatringen komen die enigszins naar buiten steken. Zelfs dan kan het alleen waterstof uitwisselen op de para- en meta-locaties, dus zo ver mogelijk bij de rest van het medicijn vandaan.

Daarin schuilt tevens de belangrijkste waarde van de nieuwe kat. Om geneesmiddelen te tritiëren gebruikt met tot nu toe meestal een iridiumverbinding die bekend staat als de Crabtree-katalysator. Dat is voor de reactiviteit juist afhankelijk van de rest van het medicijn en ‘pakt’ dan ook bij voorkeur de waterstof die daar het dichtste bij zit, dus op de ortho-locaties vlak náást de rest van het medicijn.

Dat ijzer ook nog veel goedkoper is dan iridium, is gezien de geringe benodigde hoeveelheden wat minder interessant.

bron: Nature