O interesse pelo 188Re para aplicações terapêuticas na medicina nuclear é devido à meia-vida de 16,9 horas, emissão de partículas βֿ com energia máxima de 2,12 MeV e raios-γ de 155 keV adequados para a aquisição de imagens. O estudo apresenta a radiomarcação do HEDP (etidronato) com o 188Re eluído de geradores de 188W/188Re a base de Al2O3 e tipo-gel 188WZr. A dependência do rendimento do 188Re-HEDP na concentração do agente redutor, pH, tempo de reação, temperatura e adição de carregador Re2O7 foram avaliados. A partir das condições ótimas de marcação os rendimentos do 188Re-HEDP foram ≥ 98% tanto para os kits líquidos como liofilizados. A formulação padrão que representou esses resultados contém: 30 mg de HEDP, 7 mg de SnCl2, 3 mg de ácido ascórbico e adição de 20 μg de Re2O7. As reações foram conduzidas sob aquecimento de 100 °C por 30 minutos, seguidos de 60 minutos de incubação. Outro aspecto importante do trabalho foi o controle de qualidade radioquímico, comparando os resultados de CP, CCD e cromatografia iônica, além dos experimentos com a CLAE. A distribuição biológica realizada comprovou a captação pelo esqueleto e a estabilidade in vivo dos complexos de 188Re-HEDP. / The widespread interest in 188Re for therapeutic applications, is due to its attractive 16,9 hours half-life, emission of a βֿ particle with maximum energy of 2.12 MeV and gama-ray of 155 keV suitable for imaging. This work presents the radiollabeling of HEDP (etidronate) with 188Re eluted from alumina-based 188W/188Re generators and tungstate-based 188W/188Re gel generators. Dependence of the yield of the 188Re-HEDP on the concentration of the reduction agent, pH, reaction time, temperature and addition of carrier Re2O7 were evaluated. The radiollabeling of 188Re-HEDP procedure using the optimum conditions resulted a yield ≥ 98% for liquid and lyophilized kits. This basic formulation contains: 30 mg de HEDP, 7 mg de SnCl2, 3 mg de ascorbic acid and addition of 20 μg of Re2O7. The reactions were carried out with heating in boiling water for 30 minutes followed by 60 minutes of incubation. Another important aspect of this work was the radiochemical quality control compairing the results of PC, TLC and ion chromatography, along with the experiments with HPLC. The biological distribution proved the adequate bone uptake and in vivo stability of 188Re-HEDP complexes.

A grande aplicação dos radiofármacos está em medicina nuclear diagnóstica representando 95% dos procedimentos realizados, porém, nos últimos anos, tem crescido consideravelmente a sua aplicação em procedimentos terapêuticos. Os radionuclídeos que emitem particulas ionizantes (α, β e elétrons Auger) são indicados para tratamento de tumores. Tumores malignos são responsáveis por aproximadamente 12% dos óbitos e representam a terceira causa de mortalidade no Brasil. O 188Re é um dos mais atrativos radioisótopos para uma variedade de aplicações terapêuticas em medicina nuclear, oncologia e intervenções cardiológicas, é totalmente favorável e conveniente pelo fato de que ele é livre de carregador e pode ser obtido de forma econômica na forma de um gerador de 188W/188Re, além de possuir uma meia-vida fisica de 16,9 horas e 100% de emissão de radiação β-. A partir da década de 2000 vêm sendo realizadas diversas investigações envolvendo marcações de moléculas com 188Re. Os tumores metastáticos são a forma mais comum de malignidade esquelética. Em casos metastáticos os principais objetivos do tratamento são a prevenção de fraturas patológicas e promover a sobrevida com o máximo de preservação de função permitindo que o paciente mantenha o máximo possível de mobilidade e controle da dor. O objetivo deste trabalho foi realizar a comparação das marcações de diversos fosfonatos (Metileno disfofonato de Sódio MDP, Ácido Etilenodiaminotetrametilenofosfônico EDTMP, e do diclorometilenobifosfonato de sódio - Clodronato) com 188Re para terapia de metastáses ósseas. Fosfonatos são inibidores da reabsorção óssea osteoclástica e são efetivos neste tratamento. As marcações do MDP, EDTMP e Clodronato com 188Re foram otimizadas utilizando como agente redutor o cloreto estanoso (SnCl2 2H2O) e como agente estabilizante o ácido ascórbico. As variáveis estudadas foram massa do ligante, massa do SnCl2.2H2O, massa do ácido ascórbico, tempo, pH e temperatura da reação. Os resultados mostraram que se obteve um excelente rendimento de marcação de 98% para o 188Re-MDP, de 83% para o 188Re-EDTMP e 85% para o 188Re-Clodronato. / The wide application of radiopharmaceuticals in nuclear medicine, representing 95% of procedures performed is in diagnosis, but in recent years, its application in therapeutic procedures has grown considerably. The radionuclides that emit ionizing particles (α, β, and Auger electrons) are indicated for the treatment of tumors. Malignant tumors account for approximately 12% of deaths and represent the third cause of mortality in Brazil. 188Re is one of the most attractive radioisotopes for a variety of therapeutic applications in nuclear medicine, oncology and cardiology interventions, is fully favorable and convenient because it is carrier free and can be obtained inexpensively in the form of a generator of 188W/188Re, and has a physical half-life of 16.9 hours and 100% of β-radiation emission. From the 2000s several investigations have been conducted involving molecules labeled with 188Re. Metastatic tumors are the most common form of malignancy in the skeleton. In metastatic cases the main goals of treatment are the prevention of pathological fractures and the promotion of survival with maximum preservation of function allowing the patient to maintain the greatest possible mobility and pain control. The objective of this study was to compare the labeling of various phosphonates (Sodium methylene diphosphonate - MDP, Ethylenediaminetetramethylene phosphonic acid - EDTMP, and sodium dichloromethylenediphosphonate - clodronate) with 188Re for bone metastases therapy. Phosphonates are inhibitors of osteoclastic bone resorption and are effective in treatment. The labeling of MDP, EDTMP and Clodronate with 188Re was optimized using stannous chloride (SnCl2·2H2O) as reducing agent, and ascorbic acid as stabilizing agent. The variables studied were the ligand mass, SnCl2.2H2O mass, mass of ascorbic acid, time, pH and temperature of the reaction. The results showed an excellent labeling yield of 98% for 188Re-MDP, 83% for 188Re-EDTMP and 85% for 188Re-Clodronate.

A grande aplicação dos radiofármacos está em medicina nuclear diagnóstica representando 95% dos procedimentos realizados, porém, nos últimos anos, tem crescido consideravelmente a sua aplicação em procedimentos terapêuticos. Os radionuclídeos que emitem particulas ionizantes (α, β e elétrons Auger) são indicados para tratamento de tumores. Tumores malignos são responsáveis por aproximadamente 12% dos óbitos e representam a terceira causa de mortalidade no Brasil. O 188Re é um dos mais atrativos radioisótopos para uma variedade de aplicações terapêuticas em medicina nuclear, oncologia e intervenções cardiológicas, é totalmente favorável e conveniente pelo fato de que ele é livre de carregador e pode ser obtido de forma econômica na forma de um gerador de 188W/188Re, além de possuir uma meia-vida fisica de 16,9 horas e 100% de emissão de radiação β-. A partir da década de 2000 vêm sendo realizadas diversas investigações envolvendo marcações de moléculas com 188Re. Os tumores metastáticos são a forma mais comum de malignidade esquelética. Em casos metastáticos os principais objetivos do tratamento são a prevenção de fraturas patológicas e promover a sobrevida com o máximo de preservação de função permitindo que o paciente mantenha o máximo possível de mobilidade e controle da dor. O objetivo deste trabalho foi realizar a comparação das marcações de diversos fosfonatos (Metileno disfofonato de Sódio MDP, Ácido Etilenodiaminotetrametilenofosfônico EDTMP, e do diclorometilenobifosfonato de sódio - Clodronato) com 188Re para terapia de metastáses ósseas. Fosfonatos são inibidores da reabsorção óssea osteoclástica e são efetivos neste tratamento. As marcações do MDP, EDTMP e Clodronato com 188Re foram otimizadas utilizando como agente redutor o cloreto estanoso (SnCl2 2H2O) e como agente estabilizante o ácido ascórbico. As variáveis estudadas foram massa do ligante, massa do SnCl2.2H2O, massa do ácido ascórbico, tempo, pH e temperatura da reação. Os resultados mostraram que se obteve um excelente rendimento de marcação de 98% para o 188Re-MDP, de 83% para o 188Re-EDTMP e 85% para o 188Re-Clodronato. / The wide application of radiopharmaceuticals in nuclear medicine, representing 95% of procedures performed is in diagnosis, but in recent years, its application in therapeutic procedures has grown considerably. The radionuclides that emit ionizing particles (α, β, and Auger electrons) are indicated for the treatment of tumors. Malignant tumors account for approximately 12% of deaths and represent the third cause of mortality in Brazil. 188Re is one of the most attractive radioisotopes for a variety of therapeutic applications in nuclear medicine, oncology and cardiology interventions, is fully favorable and convenient because it is carrier free and can be obtained inexpensively in the form of a generator of 188W/188Re, and has a physical half-life of 16.9 hours and 100% of β-radiation emission. From the 2000s several investigations have been conducted involving molecules labeled with 188Re. Metastatic tumors are the most common form of malignancy in the skeleton. In metastatic cases the main goals of treatment are the prevention of pathological fractures and the promotion of survival with maximum preservation of function allowing the patient to maintain the greatest possible mobility and pain control. The objective of this study was to compare the labeling of various phosphonates (Sodium methylene diphosphonate - MDP, Ethylenediaminetetramethylene phosphonic acid - EDTMP, and sodium dichloromethylenediphosphonate - clodronate) with 188Re for bone metastases therapy. Phosphonates are inhibitors of osteoclastic bone resorption and are effective in treatment. The labeling of MDP, EDTMP and Clodronate with 188Re was optimized using stannous chloride (SnCl2·2H2O) as reducing agent, and ascorbic acid as stabilizing agent. The variables studied were the ligand mass, SnCl2.2H2O mass, mass of ascorbic acid, time, pH and temperature of the reaction. The results showed an excellent labeling yield of 98% for 188Re-MDP, 83% for 188Re-EDTMP and 85% for 188Re-Clodronate.

A Medicina Nuclear é uma modalidade de particular importância em oncologia e a investigação de novos radiofármacos direcionados a tumores, seja para diagnóstico e/ou terapia, é uma área de interesse para os pesquisadores. Rituximab (RTX) é um anticorpo monoclonal (AcM) quimérico (IgG 1) que se liga especificamente ao antígeno CD20 com alta afinidade e tem sido usado com sucesso para tratar Linfoma Não-Hodgkin (LNH) de células-B. O antígeno CD20 é expresso sobre mais de 90% dos LNH de células-B. Tecnécio-99m (99mTc) e rênio-188 (188Re) representam um atrativo par de radionuclídeos para uso médico devido as favoráveis propriedades de decaimento para diagnóstico (99mTc: T1/2 = 6 h, radiação γ = 140 keV) e terapia (188Re: T1/2 = 17 h, radiação máxima = 2,12 MeV) e por causa de sua disponibilidade graças aos sistemas de geradores correspondentes 99Mo/99mTc e 188W/188Re. Estes dois radionuclídeos podem ser conjugados aos anticorpos usando métodos químicos similares. O objetivo geral deste trabalho foi estudar a marcação do AcM anti-CD20 (Rituximab) com o radioisótopo 188Re usando duas técnicas: método direto de marcação [188Re(V)] e método de marcação via núcleo carbonila [188Re(I)]. Além do controle de qualidade, o anticorpo radiomarcado foi submetido a estudo biológico in vivo, in vitro e ex vivo. Para a marcação direta, o RTX foi reduzido pela incubação com o agente redutor 2-mercaptoetanol para a geração de grupos sulfidrilas (-SH) e posteriormente marcado com 188Re(V), fazendo-se um amplo estudo de variáveis para se chegar a uma formulação otimizada. Para a marcação usando o núcleo carbonila foram usados os radioisótopos 99mTc e 188Re e dois procedimentos de radiomarcação: (1) RTX nativo marcado com 99mTc(I) e (2) RTX reduzido (RTXred) marcado com 99mTc(I)/188Re(I). Também foi feito um estudo de variáveis para se chegar a formulação otimizada. O método de controle de qualidade para avaliação da pureza radioquímica mostrou um bom rendimento de marcação (93%) para o método direto. Na marcação com o núcleo carbonila, os resultados mostraram que os grupos -SH do anticorpo reduzido são uma possível via de ligação. A formação do composto 99mTc(I)-RTXred foi mais rápida do que 188Re(I)- RTXred, que por sua vez mostrou melhor estabilidade em plasma humano e nenhuma transquelação no desafio a histidina ou cisteína. Os dois compostos mostraram boa afinidade de ligação e uma biodistribuição em camundongos portadores de tumor coerente com a biodistribuição normal do anticorpo e razoável captação no tumor provando a eficiência do método de marcação e potencial uso clínico. / Nuclear Medicine is an unique and important modality in oncology and the development of new tumor-targeted radiopharmaceuticals for both diagnosis and therapy is an area of interest for researchers. Rituximab (RTX) is a quimeric monoclonal antibody (mAb) (IgG 1) that specifically binds to CD20 antigen with high affinity and has been successfully used for the treatment of Non-Hodgkin Lymphoma (NHL) of cell B. The CD20 antigen is expressed over more than 90% of cell B NHL. Technetium-99m (99mTc) and rhenium-188 (188Re) are an attractive radionuclide pair for clinical use due to their favorable decay properties for diagnosis (99mTc: T1/2 = 6 h, γ radiation = 140 keV) and therapy (188Re: T1/2 = 17 h, maximum energy = 2.12 MeV) and to their availability in the form of 99Mo/99mTc and 188W/188Re generators. The radionuclides can be conjugated to mAb using similar chemical procedures. The aim of this work was to study the labeling of anti-CD20 mAb (RTX) with 188Re using two techniques: the direct labeling method [188Re(V)] and the labeling method via the carbonyl nucleus [188Re(I)]. Besides the quality control, the radiolabeled mAb was submitted to in vivo, in vitro and ex vivo biological studies. For the direct labeling, RTX was reducing by incubation with 2-mercaptoethanol for generating sulphydryl groups (-SH) and further labeled with 188Re(V), in a study of several parameters in order to reach an optimized formulation. The labeling via the carbonyl nucleus both 99mTc and 188Re were employed through 2 different procedures: (1) labeling of intact RTX with 99mTc(I) and (2) reduced RTX (RTXred) labeled with 99mTc(I)/188Re(I). Also a parameter study was performed to obtain an optimized formulation. The quality control method for evaluating the radiochemical purity showed a good labeling yield (93%) for the direct method. The labeling method via carbonyl group, the results showed that the SH groups of RTXred are a possible way of labeling. The formulation of 99mTc(I)-RTXred was faster than 188Re(I)-RTXred, that on the other hand showed better stability in human plasma and no transquelation in the cysteine or histidine challenge studies. Both compounds showed good binding affinity and a biodistribution in mice bearing tumor compatible with the normal mAb distribution and a reasonable tumor uptake proving the efficiency of the labeling and the potential clinical use.

A Medicina Nuclear é uma modalidade de particular importância em oncologia e a investigação de novos radiofármacos direcionados a tumores, seja para diagnóstico e/ou terapia, é uma área de interesse para os pesquisadores. Rituximab (RTX) é um anticorpo monoclonal (AcM) quimérico (IgG 1) que se liga especificamente ao antígeno CD20 com alta afinidade e tem sido usado com sucesso para tratar Linfoma Não-Hodgkin (LNH) de células-B. O antígeno CD20 é expresso sobre mais de 90% dos LNH de células-B. Tecnécio-99m (99mTc) e rênio-188 (188Re) representam um atrativo par de radionuclídeos para uso médico devido as favoráveis propriedades de decaimento para diagnóstico (99mTc: T1/2 = 6 h, radiação γ = 140 keV) e terapia (188Re: T1/2 = 17 h, radiação máxima = 2,12 MeV) e por causa de sua disponibilidade graças aos sistemas de geradores correspondentes 99Mo/99mTc e 188W/188Re. Estes dois radionuclídeos podem ser conjugados aos anticorpos usando métodos químicos similares. O objetivo geral deste trabalho foi estudar a marcação do AcM anti-CD20 (Rituximab) com o radioisótopo 188Re usando duas técnicas: método direto de marcação [188Re(V)] e método de marcação via núcleo carbonila [188Re(I)]. Além do controle de qualidade, o anticorpo radiomarcado foi submetido a estudo biológico in vivo, in vitro e ex vivo. Para a marcação direta, o RTX foi reduzido pela incubação com o agente redutor 2-mercaptoetanol para a geração de grupos sulfidrilas (-SH) e posteriormente marcado com 188Re(V), fazendo-se um amplo estudo de variáveis para se chegar a uma formulação otimizada. Para a marcação usando o núcleo carbonila foram usados os radioisótopos 99mTc e 188Re e dois procedimentos de radiomarcação: (1) RTX nativo marcado com 99mTc(I) e (2) RTX reduzido (RTXred) marcado com 99mTc(I)/188Re(I). Também foi feito um estudo de variáveis para se chegar a formulação otimizada. O método de controle de qualidade para avaliação da pureza radioquímica mostrou um bom rendimento de marcação (93%) para o método direto. Na marcação com o núcleo carbonila, os resultados mostraram que os grupos -SH do anticorpo reduzido são uma possível via de ligação. A formação do composto 99mTc(I)-RTXred foi mais rápida do que 188Re(I)- RTXred, que por sua vez mostrou melhor estabilidade em plasma humano e nenhuma transquelação no desafio a histidina ou cisteína. Os dois compostos mostraram boa afinidade de ligação e uma biodistribuição em camundongos portadores de tumor coerente com a biodistribuição normal do anticorpo e razoável captação no tumor provando a eficiência do método de marcação e potencial uso clínico. / Nuclear Medicine is an unique and important modality in oncology and the development of new tumor-targeted radiopharmaceuticals for both diagnosis and therapy is an area of interest for researchers. Rituximab (RTX) is a quimeric monoclonal antibody (mAb) (IgG 1) that specifically binds to CD20 antigen with high affinity and has been successfully used for the treatment of Non-Hodgkin Lymphoma (NHL) of cell B. The CD20 antigen is expressed over more than 90% of cell B NHL. Technetium-99m (99mTc) and rhenium-188 (188Re) are an attractive radionuclide pair for clinical use due to their favorable decay properties for diagnosis (99mTc: T1/2 = 6 h, γ radiation = 140 keV) and therapy (188Re: T1/2 = 17 h, maximum energy = 2.12 MeV) and to their availability in the form of 99Mo/99mTc and 188W/188Re generators. The radionuclides can be conjugated to mAb using similar chemical procedures. The aim of this work was to study the labeling of anti-CD20 mAb (RTX) with 188Re using two techniques: the direct labeling method [188Re(V)] and the labeling method via the carbonyl nucleus [188Re(I)]. Besides the quality control, the radiolabeled mAb was submitted to in vivo, in vitro and ex vivo biological studies. For the direct labeling, RTX was reducing by incubation with 2-mercaptoethanol for generating sulphydryl groups (-SH) and further labeled with 188Re(V), in a study of several parameters in order to reach an optimized formulation. The labeling via the carbonyl nucleus both 99mTc and 188Re were employed through 2 different procedures: (1) labeling of intact RTX with 99mTc(I) and (2) reduced RTX (RTXred) labeled with 99mTc(I)/188Re(I). Also a parameter study was performed to obtain an optimized formulation. The quality control method for evaluating the radiochemical purity showed a good labeling yield (93%) for the direct method. The labeling method via carbonyl group, the results showed that the SH groups of RTXred are a possible way of labeling. The formulation of 99mTc(I)-RTXred was faster than 188Re(I)-RTXred, that on the other hand showed better stability in human plasma and no transquelation in the cysteine or histidine challenge studies. Both compounds showed good binding affinity and a biodistribution in mice bearing tumor compatible with the normal mAb distribution and a reasonable tumor uptake proving the efficiency of the labeling and the potential clinical use.

Esta tese apresenta a síntese e a caracterização de novos complexos de rênio e tecnécio utilizando como agentes complexantes ligantes assimétricos do tipo base de Schiff e ligantes triaminas derivadas da dietilenotriamina. Os ligantes assimétricos foram sintetizados através de reações de condensação entre 2,2\'-dihidroxibenzofenona e as aminas alifáticas etilenodiamina e dietilenotriamina, formando, respectivamente, os ligantes 2,2\'-(((2-aminoetill)imino)metileno)difenol(HL1) e 2,2\'-(((2-((2-aminoetil)amino)etil)imino) metileno)difenol (HL2). Os ligantes simétricos foram sintetizados através de reações de condensação entre benzaldeído, 4-hidroxibenzofenona e 3- e 4-metoxibenzaldeído com a amina alifática dietilenotriamina, formando, respectivamente, os ligantes simétricos tridentados tricloridrato de N1-benzil-N2-(2-(benzilamino)etil)etano-1,2-diamina (HL3), 4,4\'-(((azanodiilbis(etano-2,1-diil))bis- (azanediil))bis(phenilmetileno))difenol (HL4), tricloridrato de N1-(4-metoxibenzil)-N2-(2-((4-metoxibenzil)amino)etil) etano-1,2-diamina (HL5) e tricloridrato de N1-(3-metoxibenzil)-N2-(2-((3-metoxibenzil)amino)etil)etano-1,2-diamina (HL6). Reações de complexação foram conduzidas com os precursores metálicos de ReI eTcI. O complexo [Re(CO)5Br] foi utilizado como precursor de ReI. Foi obtido o complexo neutro do tipo fac-[Re(CO)3(L1)] e complexos catiônicos do tipo fac-[Re(CO)3(HL2,3,4,5,6)]Br. Os ligantes e complexos foram caracterizados por ponto de fusão, análise elementar (CHN), espectroscopia de absorção na região do infravermelho, espectroscopia de absorção na região do ultravioleta visível, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H e 13C, espectrometria de massas (MS-ESI) e, no caso dos complexos com os ligantes HL1,2,5,6, difração de raios X pelo método do monocristal. Foi realizada a marcação do ligante HL3 com o complexo fac-[[99mTc](H2O)(CO)3]+, formando o complexo fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br e outras espécies em solução, que foram separadas por HPLC. Adicionalmente, realizou-se um estudo comparativo entre o método convencional de síntese (aquecimento) com o método de síntese no qual microondas são utilizadas. O complexo de tecnécio foi caracterizado por HPLC e eletroforese em papel. Foram realizados testes de estabilidade em cisteína, histidina e tampão PBS. Os testes de estabilidade mostraram que o complexo apresenta boa estabilidade por período de 3 horas. Foi determinado o coeficiente de partição desse complexo, tendo sido observado o caráter lipofílico do mesmo. Foram também realizados testes biológicos in vitro de captação e extrusão com células B16F10 (melanoma murino), onde as células captaram o complexo fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br,em torno de 4,2%, e mantiveram retidas em seu interior cerca de 20% do complexo, após 60 minutos de incubação. O teste de viabilidade celular por azul de Tripan, mostrou estabilidade das células, durante os experimentos de captação e extrusão, frente às espécies radioativas, apresentando uma viabilidade celular superior a 90% em todos os casos. / This thesis presents the synthesis and characterization of novel rhenium and technetium complexes using as complexing agents asymmetric ligands (Schiff\'s bases type ligands) and triamines ligands derived from diethylenetriamine. The asymmetric ligands were synthesized by condensation reactions between 2,2\'-dihydroxybenzophenone and the aliphatic amines ethylenediamine and diethylenetriamine, giving rise, respectively, to the ligands 2,2\'-(((2-aminoetill)imino) methylene)diphenol (HL1) and 2,2\'-(((2-((2-aminoethyl)amino)ethyl)imino) methylene) diphenol (HL2). The symmetrical ligands were synthesized by condensation reactions between benzaldehyde, 4-hydroxybenzophenone and 3- and 4-methoxybenzaldehyde with the aliphatic amine diethylenetriamine, resulting in the formation, respectively, of the symmetrical tridentated ligands trihydrochloride N1-benzyl-N2-(2-(benzylamino)ethyl)ethane-1,2-diamine (HL3), 4,4\'-(((azanodiilbis(ethane-2,1-diyl))bis(azanediil))bis(phenilmetileno))diphenol (HL4), trihydrochloride N1-(4-methoxybenzyl)-N2-(2-((4-methoxybenzyl)amino)ethyl)ethane-1,2-diamine (HL5) and trihydrochloride N1-(3-methoxybenzyl)-N2-(2-((3-methoxybenzyl)amino)ethyl)ethane-1,2-diamine (HL6). Complexation reactions were carried out using ReI and TcI as metal precursors. The complex [Re(CO)5Br] was used as ReI precursor. Neutral complexe of the type fac-[Re(CO)3(L1)] and cationic complexes of the type fac-[Re(CO)3(HL2,3,4,5,6)]Br were obtained. The ligands and complexes were characterized by melting point, elemental analysis (CHN), infrared absorption spectroscopy, UV-visible absorption spectroscopy, 1H and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy, mass spectrometry (MS-ESI) and for the complexes with the ligands HL1,2,5,6, single crystal X ray diffraction method. Labeling studies were carried out for the HL3 ligand with the complex fac-[[99mTc](H2O)(CO)3]+, forming the complex fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br and other species in solution, which were separated by high performance liquid chromatography (HPLC). Additionally, a comparative study was done between the conventional (heating) and the synthesis method using microwaves. The technetium complex was characterized by HPLC and electrophoresis on paper. Stability tests were conducted on cysteine, histidine and PBS buffer. The stability tests showed that the compound presents good stability over a 3 hour period. The lipophilic character of the complex was confirmed by the determination of the partition coefficient. In addition, In vitro biolgical tests of captation and influx were performed on B16F10 cells (murine melanoma). The cells captured around 4.2% of the complex fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br and retained 20% of the amount inside after 60 minutes of incubation. The Trypan blue exclusion test of cell viability showed stability of the cells during the influx and captation experiments, front of the radioactive species, showing cell viability greater than 90% in all cases.

Electron transfer is one of the fundamental process occurring in many chemical reactions. Electron transfer process has been under intensive study for many applications, for example artificial photosynthesis, where electrons from photo-excited chromophore molecules are harnessed to produce solar fuels in various forms. Transition metal complexes, such as ruthenium and rhenium complexes, play an important role in the continuing development of artificial photosynthetic devices. The electron transfer process in chromophores involving transition metal complexes often occurs on an ultrafast time scale from sub-ps to ns. To resolve such dynamics, ultrafast spectroscopic techniques are required. A variety of ultrafast techniques, such as time-resolved infrared spectroscopy and multi-pulse transient absorption spectroscopy, were used in this study to unravel the excited state electron transfer dynamics in a series of Re(I) complexes. Transition metal complexes often feature excited states that involve only partial electron transfer between the electron donating and accepting ligands, even for ligands with strong electron donating and accepting properties. It is often difficult to design a compact complex feature a full electron transfer excited state. Therefore, part of the work presented in this thesis was dedicated to the study of the electron transfer extent in the excited states of a series of [Re(N,N)(CO)3L]+ compounds, where N,N stands for electron accepting and L stands for electron donating ligands. By carefully designing the structure and redox properties of both the electron donor and acceptor, we demonstrated that essentially a full-electron charge transfer excited state can be prepared, while the designed Re(I) complex is still compact. To further extend the understanding of the electron transfer in transition metal complexes, modulation of the electron transfer rate in a compact Re(I) complex was studied. By perturbing the electron transfer process with a femtosecond mid-IR pulse, we showed that a 28% increase of the electron transfer rate was achieved. This study demonstrated the possibility of using a small energy mid-IR quanta to change the energy conversion process in a chromophore. Vibrational energy transfer in molecules is another important process in nature. Detailed understanding of the vibrational energy transfer on a molecule level is fundamentally important and essential for the development of molecular optical devices. It was recently discovered that the transport of vibrational energy in molecules can be fast and efficient due to its ballistic character. To understand the mechanism of the ballistic energy transport, experiments with several series of oligomers were performed using a relaxation-assisted two-dimensional infrared method. The energy transport speed was found to be dependent on transport initiation method and the transport pathways for different cases of initiation were identified. Detailed analysis on the chain band structure, group velocity and vibrational relaxation dynamics is presented. / acase@tulane.edu

Thesis (Ph. D.)--University of Hong Kong, 2006. / Title proper from title frame. Also available in printed format.

Thesis (Ph. D.)--University of Wyoming, 2006. / Title from PDF title page (viewed on Dec. 21, 2007). Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Wyoming, 2006. / Title from PDF title page (viewed on Dec. 21, 2007). Includes bibliographical references.