Sintesi e caratterizzazione di sonde 19F-MRI per la diagnosi del morbo di Alzheimer

The formation of senile plaques followed by the deposition of amyloid is the earliest pathological change in Alzheimer's disease. Thus, the detection of senile plaques remains the most important early diagnostic indicator of Alzheimer's disease. Amyloid imaging is a noninvasive technique for visualizing senile plaques in the brains of Alzheimer's patients using magnetic resonance imaging (MRI). Fluorine-19 (19F) is an excellent NMR-detectable nucleus due to its high natural abundance and detection sensitivity. Furthermore, it has no in vivo background signal, so Aβ plaques can be detected with a high-signal-to-noise ratio using appropriate fluorinated contrast agents. Considering that curcumin can bind Aβ aggregates, in this thesis project novel 19F-containing curcumin derivatives have been developed as potential 19F-MRI agents for amyloid imaging. The synthesized compounds showed chimico-physical characteristics (e.g. solubility, 19F-NMR relaxation rates) that are suitable for in vivo experiments. In vitro tests have been carried out to assess the binding affinity of the fluorinated compounds towards plaques.

Il morbo di Alzheimer è attualmente la forma più comune di demenza degenerativa e colpisce ogni anno circa 10 milioni di persone in tutto il mondo. La diagnosi precoce della malattia, attraverso la visualizzazione delle placche β-amiloidi nel cervello, è di grande interesse per la prevenzione e/o il monitoraggio e per lo sviluppo di un trattamento efficace. La risonanza magnetica per immagini (MRI) è una tecnica di imaging non invasiva che sempre più negli ultimi anni viene impiegata per la diagnosi di patologie legate al SNC. In particolare, un crescente interesse sta ricoprendo lo sviluppo di sonde MRI a base di composti fluorurati, grazie alle ottime proprietà magnetiche e all'elevata abbondanza naturale dell'isotopo 19F che, grazie alla sua totale assenza all'interno del corpo umano, permette di ottenere segnali con un elevato rapporto segnale/rumore. In questo studio sono state progettate e sintetizzate una serie di sonde fluorurate potenzialmente di interesse per la diagnosi dell'Alzheimer basate sullo scheletro della curcumina, molecola che ha un'alta affinità per le placche β-amiloidi. La molecola è stata funzionalizzata con gruppi perfluorurati su uno o su entrambi i gruppi fenolici tramite due diversi spaziatori con diverso grado di idrofilia. Le molecole sintetizzate sono state caratterizzate mediante spettroscopia 1H, 13C e 19F-NMR e HPLC-MS. Le due molecole dotate di maggiore idrosolubilità sono state testate in vitro per valutarne l'affinità verso la placca amiloide