L'objectif de ce travail a été de concevoir et développer un nouveau radiopharmaceutique pour la scintigraphie de perfusion pulmonaire qui ne possède pas, contrairement aux radiopharmaceutiques dérivés de l'albumine humaine utilisés actuellement, le risque de transmission d'agents infectieux. Dans ce but, un nouveau système microparticulaire à base de polysaccharides d'origine végétale a été mis au point. Afin de pouvoir former des complexes stables avec le Technétium-99m, des microparticules d'amidon ont été modifiées par oxydation puis fonctionnalisées par un ligand polyaminé, la cadavérine. L'optimisation de la formulation a été réalisée à l'aide de plans d'expériences qui ont permis de qualifier l'influence des différents paramètres réactionnels et de modéliser la réaction de couplage entre le ligand et les microparticules d'amidon oxydé. Les microparticules obtenues ont été caractérisées et fait l'objet d'études in vitro et in vivo de stabilité du marquage par le Technétium-99m. Pour la formulation la plus prometteuse, des études de biodistribution et des études scintigraphiques sur l'animal sain et dans un modèle d'embolie pulmonaire ont été réalisées. Avec une taille moyenne entre 20 et 30 μm, une pureté radiochimique élevé (>95%), une formulation sous forme de kit prêt-à-l'emploi pouvant être stérilisés par rayonnement gamma et d'excellentes caractéristiques de stabilité du marquage in vivo et in vitro le nouveau système microparticulaire possèdent toutes les exigences d'un radiopharmaceutique performant pour la scintigraphie de perfusion pulmonaire.

L’hypoxie est connue pour être responsable d’une propagation tumorale accrue. En conséquence, les tumeurs hypoxiques nécessitent un diagnostic rapide et précis. L’accès à toutes les localisations tumorales par l’imagerie nucléaire est devenu un intérêt majeur pour l’orientation thérapeutique. Dans la première partie de ce manuscrit, un nouveau traceur de l’hypoxie tumorale marqué au technétium 99m a été développé avec succès. De nouveaux traceurs organosilylés marqués au fluor 18 ont également été étudiés. Un second travail a porté sur le développement d’une nouvelle stratégie de fluoration nucléophile pour la préparation de traceurs TEP. Des essais synthèse du Fluorodésoxyglucose ont été réalisés. L’élaboration de cette stratégie a également conduit au développement d’une nouvelle méthodologie de synthèse de dérivés d’acides sulfoniques par déprotection de thiols au moyen d’hypochlorite de tert-butyle. / It has been recognized that hypoxia plays a major negative role in overall tumor progression. The identification and quantitative estimation of tumor hypoxia by means of nuclear imaging is an important factor in planning the therapeutic strategy for a better clinical outcome. In the present work, a new 99mTc tracer for imaging tumor hypoxia has been successfully developed. New organosilicon fluorinated derivatives were also studied. Every synthesized compounds incorporated a nitroimidazole moiety, which is selectively trapped in hypoxic cells. The second part of this work, led to the development of a new nucleophilic fluorination strategy for the preparation of PET tracers. The new strategy was attempted for the preparation of Fluorodeoxyglucose. In the course of this study, a novel oxidative deprotection method of thiols was developed. Herein was described, the synthesis of sulfonic acid derivatives by oxidative deprotection of thiols using tert-butyl hypochlorite.

La recherche de nouvelles molécules pour la médecine nucléaire est un domaine en expansion croissante. Ces dernières années, le développement de nouveaux radiopharmaceutiques à visée thérapeutique a relancé l'intérêt pour la chimie du rhénium. En effet, les deux isotopes 186Re et 188Re, du fait de leurs propriétés adéquates et de leur analogie avec le 99mTc, largement utilisé pour les examens cliniques, semblent très prometteurs pour la préparation de radiopharmaceutiques.<br />Dans la première partie de ce manuscrit, la synthèse de complexes du rhénium et du technétium-99, [M(RPhCS3)2(RPhCS2)] (M = Re, Tc), est décrite. La préparation de radiopharmaceutiques à base de technétium-99m, analogues des composés obtenus à l'échelle pondérale, est également décrite. La stabilité/réactivité de ces complexes a été étudiée, au moyen de réactions d'échange avec d'autres ligands potentiels, et notamment par des dithiocarbamates, ainsi que par spectrophotométrie d'absorption UV-visible et analyse thermogravimétrique.<br />La réactivité des complexes vis-à-vis des dithiocarbamates conduit à la possibilité du greffage de biomolécules sur le cœur métallique, via le fragment dithiocarbamate. Cette méthode constitue une alternative potentielle aux procédures actuelles utilisant l'approche bifonctionnelle.<br /><br />Dans la seconde partie de ce manuscrit, la mise au point d'un kit pour le marquage du lipiodol par le rhénium-188 est décrite, à partir du complexe analogue des complexes décrits dans la première partie. L'huile radiomarquée ainsi obtenue est potentiellement utilisable pour le traitement de l'hépatocarcinome. La stabilité in vitro et in vivo du complexe rhénié 188Re-SSS lipiodol et de son analogue technétié 99mTc-SSS lipiodol a été étudiée, ainsi que leur comportement in vivo sur un modèle de porc sain.<br />Cette étude a permis de montrer la fixation quasi-exclusive du radiopharmaceutique au niveau du foie, ainsi que la stabilité de ce composé. Sa sélectivité pour les tumeurs reste à démontrer avant de passer aux premiers essais chez l'homme.