Le xénon: un atome sensible à son environnement.
CEA
L’utilisation du xénon hyperpolarisé comme sonde d’imagerie pour la résonance magnétique nécessite qu’il soit transporté vers la cible biologique d’intérêt. Afin de le vectoriser des cryptophanes sont utilisés. Ce sont des molécules-cages fonctionalisables qui possèdent une cavité hydrophobe ayant une forte affinité pour le xénon. Dans le but de les rendre hydrophiles, un groupe de chimistes de l’ENS-Lyon (UMR 5182 CNRS) a introduit des fonctions ioniques sur ces molécules mettant ainsi en propriétés physico-chimiques intéressantes qui ont été étudiées dans un groupe de l’IRAMIS (DSM) en collaboration avec une équipe de l’iBiTec-S. Dans un premier cas, l’ajout de 6 fonctions carboxyliques (CH2COOH) en fait des sondes très sensibles au pH. Dans un deuxième cas, l’ajout de fonctions phénols (OH) influence la capacité du xénon à se lier au cryptophane ainsi que la vitesse d’échange entre l'intérieur et l'extérieur de la cavité. Ces propriétés dépendent aussi du mono cation présent en solution, Cs+, K+, Na+ ou Li+. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives quand à l’influence de modifications chimiques sur les molécules cages pour l’optimisation des propriétés des biosondes.
Berthault P, Desvaux H, Wendlinger T, Gyejacquot M, Stopin A, Brotin T, Dutasta J P, Boulard Y. (2010). Effect of pH and Counterions on the Encapsulation Properties of Xenon in Water-Soluble Cryptophanes. Chemistry. 16, 12941-12946.
Figure 1: Courbe du déplacement chimique du xénon en fonction du pH.
Figure 2: Spectres RMN du xénon après ajustement du pH de la solution à 12.2 avec différentes bases (CsOD, KOD, NaOD et LiOD).