Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
303
T6: P–11 
SERS and DFT investigations of 99mTc-labeled radiopharmaceuticals 
 
George Crisan
1,2
, Ana Maria Macea
1
, Gabriel Andries
2
, Loredana Leopold
3
,  
and Vasile Chis
1
 
 
1 
Faculty of Physics, “Babes-Bolyai” University, Kogalniceanu 1, 400086, Cluj-Napoca, Romania, 
e-mail: [e-mail] 
2 
Department of Nuclear Medicine, Emergency Clinical County Hospital Cluj, Clinicilor 3-5, 400006, 
Cluj-Napoca, Romania 
3 
Faculty of Food Science and Technology, University of Agricultural Sciences and Veterinary 
Medicine, Mănăștur 3-5, 400372 Cluj-Napoca, Romania 
 
 
99mTc-labeled  radiopharmaceuticals  are  the  workhorse  of  a  nuclear  medicine  department 
[1], due to the convenient half-life (6 hours) of the Technetium radionuclide and the availability 
through  99Mo/99mTc  generators.  Although  widely  used,  the  information  in  current  literature 
regarding the exact chemical structure of technetium radiopharmaceuticals as well as the ligands 
themselves is scarce. 
 
Hexakis(2-methoxy-2-methylpropylisonitrile)  technetium  (99mTc)  (99mTc-sestamibi), 
consisting of a 99mTc core bound to six Mibi ligands, is a radiolabeled drug commonly used for 
myocardial, breast and parathyroid imaging. 
 
This study presents a spectroscopic analysis of the 99mTc-sestamibi complex as well as its 
corresponding ligand. Surface Enhanced Raman Spectroscopy measurements were performed on 
the drug in solution as administered to patients at different times from the time of preparation in 
order to monitor its stability. The recorded spectra were then compared with those of the Mibi 
ligand. The experimental data was complemented with Density Functional Theory calculations 
using the B3LYP hybrid exchange correlation functional and the 6-311+G (d,p) basis set. 
 
 
Fig. 1. SERS spectra of 99mTc-sestamibi recorded at different times from the time of preparation. 
 
Keywords: surface enhanced Raman Spectroscopy; density functional theory; technetium radiopharmaceuticals  
 
References  
[1]  M.D. Bartholoma, A. S. Louie, J. F. Valliant, J. Zubieta , Chem. Rev. 110  (2010) 2903. 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
304
T6: P–12 
Advanced thermal analysis of aliphatic oligo-urethane 
based on vibrational heat capacity 
 
Anna Czerniecka-Kubicka
1
, Iwona Zarzyka
1
, and Marek Pyda
1
 
 
1 
Department of Chemistry, The Rzeszow University of Technology, 35959 Rzeszow, Poland,  
e-mail adress: [e-mail] 
 
 
The  new  quantitative  thermal  analysis  (advanced  thermal  analysis)  of  semicrystalline 
aliphatic  oligo-urethane  (OU)  obtained  from  the  reaction  between  butane-1,4-diol  and 
hexamethylene  1,6-diisocyanate  has  been  presented.  The  advanced  thermal  analysis  has  been 
based on vibrational, solid and liquid heat capacities.  The equilibrium solid heat capacity was 
estimated  using  the  low-temperature  heat  capacity  measured  by  a  Quantum  Design  PPMS 
(Physical  Property  Measurement  System)  in  the  temperature  range  of  (2.04  to  302.5)  K.  The 
experimental heat capacity data below the glass transition temperature of 280.2 K (7.05°C) were 
interpreted in terms  of molecular motion and were linked to the vibrational spectrum of oligo-
urethane  structure.  The  presented  approach  applies  the  classical  Einstein,  Debye  and  Tarasov 
treatments  using  the  ATHAS  Scheme  [1].  The  low-temperature  solid  heat  capacity  was 
estimated  by  separately  approximating  the  group  and  skeletal  heat  capacities  from  their 
vibrational  spectra.  The  group  vibrational  heat  capacity  was  calculated  based  on  the  chemical 
structure  and  molecular  vibrational  motions  (Ngr  =  90)  derived  from  infrared  and  Raman 
spectroscopy.  The  skeletal  vibrational  heat  capacity  contribution  was  estimated  by  a  general 
Tarasov equation with thirty skeletal modes (Nsk = 30). The solution of this equation gave the 
values of characteristic Debye temperatures as: Θ1 = 493 K, Θ2 = 133.9 K, and Θ3 = 51.6 K. 
The result indicates the existence of planer (Θ2) interactions in the oligo-urethane molecules, in 
addition to linear (Θ1) and special (Θ3) interactions, which are attributed to a possible branched 
structure mixed with the linear form of the oligomer. The total vibrational heat capacity, being 
the  sum  of  the  group  and  skeletal  heat  capacities,  was  extended  to  higher  temperatures  and 
analyzed  further.  The  liquid  heat  capacity  of  semicrystalline  aliphatic  oligo-urethane  was 
approximated  from  experimental  data  by  a  linear  regression  and  was  compared  with  the 
estimated  linear  contributions  of  polymers  that  have  the  same  constituent  groups.  Using 
estimated  parameters  of  transitions  and  solid  and  liquid  heat  capacities  at  equilibrium,  the 
integral  thermodynamic  functions  of  enthalpy,  entropy  and  free  enthalpy  as  functions  of 
temperature were calculated [2]. 
 
The solid and liquid heat capacities of oligo-urethane were applied as equilibrium baselines 
for  advanced  thermal  analysis  of  the  experimental,  apparent  heat  capacity  data.  The  apparent 
heat capacity of OU was measured using the standard differential scanning calorimetry, (DSC) 
and temperature  – modulated DSC (TMDSC) and quantitative analysis allows for the study of 
any glass transition, melting/crystallization process, and heat capacity of OU in entire range of 
investigated temperature (190–470 K). The formation and description of phases during thermal 
processes of OU by advanced thermal analysis were examined. The mobile amorphous fraction, 
degree  of  crystallinity  and  rigid  amorphous  fraction  were  determined  depending  on  thermal 
history  of  semicrystalline  OU.  The  experimental,  apparent  heat  capacity  of  OU  in  non-
equilibrium state was analyzed in reference to the vibrational, solid and liquid heat capacities.  
 
Keywords: vibrational heat capacity; aliphatic oligo-urethane; vibration spectrum  
 
References  
[1]  ATHAS Data Bank. Available from Springer Materials (www.springermaterials.com). 
[2]  A.  Czerniecka-Kubicka,  I.  Zarzyka,  M.    Walczak,  J.  Schliesser,  M.  Popovic,  B.  F.    Woodfield,  M. 
Pyda, Molecular interpretation  of  low-temperature heat capacity  of  aliphatic polyurethane,  J. Chem. 
Thermodyn., in press. 

---