يركز بحثنا على إنتاج أجهزة التتبع الإشعاعي PET المستخدمة في تطبيقات البحوث قبل السريرية والسريرية. يركز فريقنا على تطوير وتحسين أجهزة التتبع الإشعاعي الكربون 11 لضمان إعطاء جرعة آمنة ومثالية للدراسة. يتضمن وضع العلامات الإشعاعية بالكربون 11 استبدال ذرة الكربون 12 بنويدات الكربون 11 ، وبالتالي الحفاظ على الخصائص الكيميائية الفيزيائية للمركب ذي الأهمية.
تتضمن معظم العلامات الروتينية للكربون -11 الألكلة باستخدام يوديد ميثيل C-11 أو ميثيل تريفلات باستخدام مفاعل. يفتح وضع العلامات الإشعاعية للمذيبات الأسيرة ، كما هو موضح هنا ، الباب أمام طرق أخرى لا حصر لها لإدخال ملصق الكربون 11 ، بما في ذلك الطرق المرهقة سابقا مثل الكربونيل بثاني أكسيد الكربون C-11 ، مما يسمح باستخدام فئات جديدة من الهياكل الكيميائية في أبحاث التصوير الجزيئي. باستخدام طريقة الحلقة لتفاعلات مثيلة الكربون 11 ، تمكنت مجموعتنا من زيادة الكفاءة الإجمالية لإنتاج العديد من أجهزة التتبع الإشعاعي للكربون 11.
وقد تم إثبات ذلك داخليا مع الوقت الإجمالي للإنتاج ، ومقدار النشاط النهائي ، وزيادة النشاط المولي في نهاية التوليف. يسمح هذا البروتوكول بطريقة إضافية لوضع العلامات الراديوية على متتبعات الكربون 11 الراديوية عبر يوديد ميثيل الكربون-11 أو ثلاثي ميثيل الكربون-11. لقد قمنا بتضمين إعادة السباكة الخاصة بنا لنموذج آلي لجعل هذا النوع من روتين الملصقات الراديوية.
أظهر فريقنا أن استخدام طريقة الحلقة عند مقارنتها بطريقة وضع العلامات التقليدية على أوعية التفاعل يؤدي إلى تقصير وقت التوليف الكلي ، وزيادة نشاط متتبع الملصقات الراديوية ، فضلا عن زيادة النشاط المولي في نهاية التوليف. من خلال تحسين طريقة الحلقة المعروفة التي أنشأها البروفيسور ألين ويلسون ، نأمل في إلهام المجموعات الأخرى لاستخدام هذه الطريقة على منصاتها الحالية ، وكذلك التفكير خارج الصندوق لتطوير طرق جديدة يمكن من خلالها إنتاج متتبعات الإشعاع الكربون 11 بشكل روتيني للدراسات البحثية. لإعادة تركيب الوحدة لإنتاج طريقة الحلقة ، قم بتوصيل صمام V-8 بوحدة تتصل مباشرة بحلقة HPLC لتجاوز وعاء التفاعل.
قم بتكييف فرن الميثان عند 350 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة مع تدفق غاز الهيدروجين 100 مل في الدقيقة. قم بتكييف مصيدة الميثان عند 120 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة بتدفق غاز الهيليوم يبلغ 50 مليلتر في الدقيقة. ثم قم بتكييف مصيدة يوديد الميثيل عند 190 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة مع تدفق غاز الهيليوم 50 مل في الدقيقة.
قم بتحميل 100 ميكرولتر من الخليط المحضر في حقنة وحقنها من خلال المحول في موضع أحد الصمامات الستة حلقة HPLC الداخلية. بعد ذلك ، قم بتحميل خزان V-4 بثلاثة ملليلتر من كلوريد الصوديوم 0.9٪ ، و V-5 بمليلتر واحد من الإيثانول 200 ، و V-6 ب 10 ملليلتر من الماء المعقم منزوع الأيونات. أضف خرطوشة C-18 إلى وحدة التوليف.
املأ قارورة الاستقبال الكبيرة ب 25 مل من الماء المعقم منزوع الأيونات. ثم املأ قارورة التركيبة بستة ملليلتر من 0.9٪ كلوريد الصوديوم للحقن. تأكد من توصيل خط التسليم بقارورة معقمة للمنتج النهائي مجمعة مسبقا.
بعد ذلك ، قم بإعداد حل الطور المتحرك وتكييف عمود HPLC شبه التحضيري بأربعة أحجام أعمدة من الطور المتحرك. قبل حوالي 20 دقيقة من تفريغ ثاني أكسيد الكربون المشع C-11 من السيكلوترون إلى الوحدة ، انقر فوق زر البدء لبدء القائمة الزمنية التي تم التحقق من صحتها لتخليق C-11 ER-176. بعد ذلك ، اسمح للطريقة المضمنة في الوحدة بالمضي قدما في تحويل ثاني أكسيد الكربون C-11 إلى يوديد ميثيل C-11 عن طريق عملية الكيمياء الجافة.
قم بتحويل ثاني أكسيد الكربون C-11 إلى ميثان C-11 عن طريق تفاعله مع غاز الهيدروجين عند 350 درجة مئوية فوق محفز النيكل. استخدم مصيدة الأسكاريت للاحتفاظ بثاني أكسيد الكربون C-11 غير المحول والمياه المكونة. بعد ذلك ، ضع الميثان C-11 المتشكل على عمود كربوسفير عند 75 درجة مئوية تحت الصفر للتنقية والتركيز.
قم بتسخين عمود الكربوسفير إلى 80 درجة مئوية لإطلاق غاز الميثان C-11 المحاصر. تفاعل مع الميثان C-11 المنقى مع عنصر اليود عند 720 درجة مئوية لتكوين يوديد ميثيل C-11 عن طريق مضخة غاز إعادة تدوير الهيليوم. تأكد من الاحتفاظ بيوديد الهيدروجين المتكون أثناء العملية بواسطة مصيدة أسكاريت أخرى بينما يعود الميثان C-11 غير المحول إلى عملية الدوران.
ضع يوديد ميثيل C-11 المتشكل في درجة حرارة الغرفة على عمود يوديد الميثيل أثناء عملية إعادة التدوير. بمجرد اكتمال عملية الدوران ، حرر يوديد ميثيل C-11 الذي تم جمعه من مصيدة يوديد الميثيل عن طريق تسخينه إلى 190 درجة مئوية تحت تدفق الهيليوم. تجاوز عمود الميثي تريفلات وقم بتوجيه يوديد ميثيل C-11 من خلال صمام فحص إلى حلقة الفولاذ المقاوم للصدأ سعة 1.5 مليلتر تحتوي على محلول السلائف المحمل مسبقا.
بعد أن يمر يوديد ميثيل C-11 عبر الحلقة لمدة 180 ثانية ، قم بحقن خليط التفاعل على عمود HPLC شبه التحضيري للتنقية. اجمع عينة الكسر في قارورة استقبال كبيرة تحتوي على 25 مل من الماء المعقم منزوع الأيونات. قم بتحميل الخليط المخفف على خرطوشة الطور الصلب الخفيف C-18 أو خرطوشة SPE.
اغسل المنتج ب 10 مل إضافية من الماء المعقم منزوع الأيونات. بعد ذلك ، قم بإزالة المنتج المطلوب من ضوء C-18 SPE باستخدام مليلتر واحد من الإيثانول 200. قم بتوجيه الشطف إلى قارورة تركيبة محملة مسبقا بستة ملليلتر من 0.9٪ كلوريد الصوديوم للحقن.
اشطف C-18 Light SPE بثلاثة ملليلتر إضافي من 0.9٪ كلوريد الصوديوم للحقن من خزان V-4. اجمع المحلول النهائي في قارورة التركيبة وقم بتمريره عبر مرشح تعقيم 0.22 ميكرومتر إلى قارورة زجاجية معقمة مجمعة مسبقا من النوع الأول USP من النوع الأول ، 50 مليلتر ، مختومة بحاجز مطاطي ومجعد بغطاء من الألومنيوم. بعد ذلك ، استخدم أجهزة المعالجة عن بعد لنقل عينة من قارورة المنتج النهائي إلى حقنة السل.
انقل المحقنة إلى غرفة مراقبة الجودة باستخدام حامل محمي من الرصاص. في منطقة محمية من الرصاص ، طرد العينة إلى أنبوب خال من البيروجين. قم بتوزيع العينة في قوارير زجاجية أصغر لتحليلات HPLC و GC.
ضع كمية صغيرة على شريط الأس الهيدروجيني لتحديد الرقم الهيدروجيني للمنتج النهائي. أظهرت ملفات تعريف HPLC التحليلية ل ER-176 وقت استبقاء ذروة قدره 6.103 دقيقة بتركيز 1.1 ميكروغرام لكل ملليلتر. أظهر الملف التعريفي التحليلي HPLC للتتبع الإشعاعي ل C-11 ER-176 ذروة وقت احتفاظ بارز يبلغ 6.356 دقيقة مع نقاء كيميائي إشعاعي أكبر من 99٪ ومتوسط نشاط إشعاعي في نهاية التخليق يبلغ 5.4 G becquerel ، بالإضافة إلى متوسط نشاط مولي يبلغ 194 G becquerel لكل ميكرومول.
كان وقت التوليف الإجمالي لإنتاج الكربون 11 ER-176 36 دقيقة.
