发表
联系我们

登录

需要订阅 JoVE 才能查看此. 登录或开始免费试用。

本文内容

  • 摘要
  • 摘要
  • 引言
  • 研究方案
  • 结果
  • 讨论
  • 披露声明
  • 致谢
  • 材料
  • 参考文献
  • 转载和许可

摘要

在这里，我们描述了1-（2-[18F]氟乙基）-L-色氨酸的放射合成，这是一种用于研究色氨酸代谢的正电子发射断层扫描成像剂，在放射化学合成系统中使用一锅两步策略，具有良好的放射化学产率，高对映体过量和高可靠性。

摘要

犬尿氨酸途径 （KP） 是色氨酸代谢的主要途径。有证据表明，KP的代谢物由于其免疫调节作用，神经调节和神经毒性作用，在肿瘤增殖，癫痫，神经退行性疾病和精神疾病中起着至关重要的作用。用于绘制色氨酸代谢的最广泛使用的正电子发射断层扫描（PET）剂 ，α-[11C]甲基-L-色氨酸（[11C]AMT），在费力的放射合成程序中具有20分钟的短半衰期。需要现场回旋加速器对[11C]AMT进行无线电合成。只有有限数量的中心生产[11C]AMT用于临床前研究和临床研究。因此，迫切需要开发一种具有更长半衰期，有利的 体内 动力学且易于自动化的替代成像剂。1-（2-[18F]氟乙基）-L-色氨酸（一种氟-18 标记色氨酸类似物）的效用和价值已在细胞系来源的异种移植物、患者来源的异种移植物和转基因肿瘤模型的临床前应用中得到报道。

本文提出了一种采用一锅两步策略的1-（2-[18F]氟乙基）-L-色氨酸的放射合成方案。使用该协议，放射性示踪剂可以以20±5%（合成结束时衰变校正，n>20）放射性化学产率生产，放射化学纯度和对映体过量均超过95%。该协议具有小前体量，每步反应溶剂不超过0.5mL，潜在毒性4，7，13，16，21，24-六氧沙-1，10-二氮杂双环[8.8.8]六十二烷（K222）的低负载量，以及用于纯化的环境良性和可注射流动相。该协议可以很容易地配置为在市售模块中生产1-（2-[18F]氟乙基）-L-色氨酸用于临床研究。

引言

在人类中， 色氨酸是日常饮食的重要组成部分.色氨酸主要通过犬尿氨酸途径（KP）代谢。KP由两种限速酶催化，吲哚胺2，3-双加氧酶（IDO）和色氨酸2，3-双加氧酶（TDO）。超过95%的色氨酸转化为犬尿氨酸及其下游代谢物，最终产生烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，这对细胞能量转导至关重要。KP是免疫系统的关键调节剂，也是神经可塑性和神经毒性作用的重要调节剂1，2。色氨酸代谢异常与各种神经系统、 肿瘤、 精神和代谢紊乱有关;因此， 放射性标记色氨酸类似物已被广泛用于临床研究.临床上最常见的两种色氨酸放射性示踪剂是11C-α-甲基-L-色氨酸（[11C]AMT）和11C-5-羟基色氨酸（11C-5-HTP）3。

在20世纪90年代，11C-5-HTP用于可视化分泌5-羟色胺的神经内分泌肿瘤4，并诊断和监测转移性激素难治性前列腺癌的治疗5。 后来，它被用作内分泌胰腺中5-羟色胺能系统定量的成像工具6。12C-5-HTP也是门内胰岛移植和2型糖尿病中可行胰岛的无创检测的有希望的示踪剂7，8。在过去的二十年中，许多放射性标记的氨基酸已进入临床研究9，10。特别是，碳-11标记的色氨酸类似物[11C]AMT在绘制脑5-羟色胺合成图谱11，12，13，14和定位癫痫病灶，致痫性肿瘤，结节性硬化症复合体，胶质瘤和乳腺癌方面受到广泛关注15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26.[11C]AMT在儿童各种低级和高级别肿瘤中也具有高摄取率27。此外，人类受试者中[11C]AMT的动力学示踪剂分析已被用于区分和分级各种肿瘤，并将胶质瘤与辐射诱导的组织损伤区分开来15。[11C]AMT 引导的影像学检查显示，在脑部疾病方面有显著的临床益处3，25。然而，由于碳-11的半衰期短（20分钟）和费力的放射合成程序，[11C]AMT的使用仅限于少数具有现场回旋加速器和放射化学设施的PET中心。

氟-18的半衰期为109.8分钟，而碳-11的半衰期为20分钟。人们越来越关注开发用于色氨酸代谢的氟-18标记放射性示踪剂3，28。在放射性标记，转运机制，体外和体内稳定性，生物分布和异种移植物中的肿瘤摄取方面，共报道了15种独特的氟-18放射性标记色氨酸放射性示踪剂。然而，观察到几种示踪剂的快速体内脱氟，包括4-，5-和6-[18F]氟三磷酸吡喃，排除了进一步的临床转化29。5-[18F]氟-α-甲基色氨酸（5-[18F]FAMT）和1-（2-[18F]氟乙基）-L-色氨酸（L-[18F]FETrp，也称为（S）-2-氨基-3-（1-（2-[18F]氟乙基）-1H-吲哚-3-基）丙酸，分子量为249.28克/摩尔），是两种最有前途的放射性示踪剂，在动物模型中具有良好的体内动力学，并且具有超越[111]的巨大潜力C]AMT用于评估色氨酸代谢失调的临床状况28.5-[18F]FAMT在免疫功能低下小鼠的IDO1阳性肿瘤异种移植物中显示出高摄取率，并且比[11C]AMT28，30对KP成像更具特异性。然而，5-[18F]FAMT的体内稳定性仍然是一个潜在的问题，因为在注射示踪剂30后30分钟以上没有报告体内脱氟数据。

基因工程髓母细胞瘤小鼠模型的临床前研究表明，与18F-氟脱氧葡萄糖（18F-FDG）相比，L-[18F]FETrp在脑肿瘤中的积累率高，体内脱氟可忽略不计，背景摄取低，显示出优越的靶向与非靶向比31，32。小鼠辐射剂量测定研究表明，L-[18F]FETrp的有利剂量测定暴露比临床18F-FDG PET示踪剂低约20%。与其他研究人员的发现一致，临床前研究数据提供了大量证据，以支持L-[18F]FETrp的临床翻译，用于研究患有癫痫，神经肿瘤学，自闭症和结节性硬化症等脑部疾病的人类色氨酸代谢异常28，31，32，33，34，35，36.表1显示了三种最广泛研究的色氨酸代谢示踪剂11C-5-HTP，[11C]AMT和L-[18F]FETrp之间的总体比较。 11C-5-HTP和[11C]AMT都有较短的半衰期和费力的放射性标记程序。这里描述了使用一锅两步法对L-[18F]FETrp进行无线电合成的协议。该协议的特点是使用少量放射性标记前体，少量反应溶剂，低毒性K222的负载以及环境友好和可注射的流动相用于纯化和易于配制。

研究方案

注意:该协议涉及放射性物质。任何额外剂量的放射性物质都可能导致癌症等不良健康影响的机会成比例增加。研究人员必须遵循"尽可能低的合理可实现"（ALARA）剂量实践，以指导无线电合成方案，并在热电池或引线罩中提供足够的保护。在无线电合成过程中，最大限度地减少直接接触时间，使用铅屏蔽，并在任何辐射暴露步骤中保持最大距离至关重要。在整个实验过程中佩戴辐射剂量学徽章和手动监测环，并经常监测可能受污染的表面，如手套、袖子和脚。任何放射性材料的使用、运输和处置都必须遵守核管理委员会（NRC）、地方和机构法规。

1. 初步准备

  1. 在50mM乙酸钠/乙酸流动相中制备10%乙醇，用于半制备高效液相色谱（HPLC）。
    1. 将3 mL冰醋酸放入干净的1000 mL容量瓶中。将900毫升超纯水（25°C时电阻率为1800万欧姆厘米）加入容量瓶中;加入约8 mL的6 M氢氧化钠溶液，并使用校准的pH计和pH条将pH调节至5.5。溶液冷却至室温后，用超纯水将体积补到1000mL，以制备50mM乙酸钠/乙酸（pH 5.5）溶液。
    2. 通过0.2μm膜过滤器对溶液进行真空过滤，并将溶液转移到两个500 mL溶剂瓶中。
    3. 将约250mL上述缓冲液置于500mL容量瓶中。使用量筒测量50 mL美国药典（USP）乙醇，并将乙醇加入容量瓶中。用50 mM乙酸钠/乙酸将体积补到500 mL，并用pH试纸测量pH值。
  2. 为系统适用性测试准备质量控制（QC）解决方案。
    1. 用新鲜的超纯水（溶剂A）和乙醇（溶剂B）重新填充HPLC溶剂瓶。启动 HPLC 泵，并以 1 mL/min 的流速加载 HPLC 程序，该流速由 30% 溶剂 A 和 70% 溶剂 B （v/v） 组成。
    2. 为QC制作控制溶液（空白溶液）。将5 mL 0.9%氯化钠加入20 mL玻璃瓶中。将0.15mL的23.4%氯化钠加入上述溶液中。将步骤1.1.3中制备的6mL半制备HPLC流动相（10%乙醇在50mM乙酸钠/乙酸中，pH 5.5）加入玻璃小瓶中。
    3. 准备1μg/ mL非放射性分贝的L-FETrp和5μg/ mL外消旋L-FETrp和D-FETrp混合物（标准溶液）。
    4. 使用标准 L-FETrp 溶液（0.1 μg/mL、0.5 μg/mL、1.0 μg/mL、10 μg/mL、100 μg/mL）构建校准曲线。
    5. 设置 HPLC 序列。确保该序列包括一次空白样品溶液的运行，两次标准L-FETrp（1μg/ mL），一次外消旋L-FETrp和D-FETrp混合物（5μg/ mL）的运行，以及一次最终的放射性药物。
    6. 在使用分析HPLC柱（250 x 4.6 mm）分析放射性样品之前，运行部分HPLC序列以测试系统适用性。
      1. 运行一个空白样品，并确保空白样品的色谱图在空隙体积和色谱图的10分钟之间没有或微不足道的峰。
      2. 运行两次标准溶液的重复（含有1μg/ mL的L-FETrp）。确保两个重复中 L-FETrp 的面积在平均值的 ±5% 以内。
      3. 运行一个L-FETrp和D-FETrp混合物样品（分别为5μg/ mL L-FETrp和D-EFTrp）。确保可以在色谱图和基线上识别L-FETrp和D-FETrp。
  3. 准备放射性标记溶液和其他用品。
    1. 将以下溶液分别加入五个1.5 mL V形小瓶中。小瓶1:1毫升碳酸钾（K2CO3）/ K222溶液（5mg / mL K222和1mg / mL K2CO3在水/乙腈溶液中，1/99，v / v）用于[18F]氟化物洗脱;小瓶2:0.4毫升无水乙腈，用于[18F]氟化物干燥;小瓶3:放射性标记前体在无水乙腈（1-2mg在0.5毫升无水乙腈中）中用于[18F]氟化物掺入;小瓶4:盐酸（2 M，0.25 mL）在乙腈（0.25 mL）中用于酸解;小瓶5:2M氢氧化钠（0.25mL）用于中和反应混合物。
    2. 激活季铵（QMA）光盒，首先通过10 mL饱和碳酸氢钠溶液，然后通过10 mL超纯水，然后用氮气冲洗滤芯。通过10 mL乙醇调节轻质C8墨盒和中性氧化铝墨盒，然后通过10 mL超纯水。
    3. 将0.15 mL 23.4%氯化钠和5 mL 0.9%氯化钠加入30 mL无菌配方小瓶中，以调节张力并稀释HPLC级分。
    4. 在注射器中制备溶液（1 mL乙酸钠/乙酸缓冲液，50 mM，pH = 5.5，在步骤1.1.1中制备，1 mL乙醇和0.5 mL水[总计2.5 mL]）用于冲洗反应容器;装入10 mL无菌小瓶中。

2. 组装放射性标记用品和无线电合成L-[18F]FETrp

  1. 组装放射性标记用品。
    1. 打开模块电源、二氧化碳、压缩空气、氩气管路和可编程逻辑控制器 （PLC） 电源。单击 mod_pscf18 按钮以激活放射化学合成系统的程序。初始化输入、输出和公式 MVP，并确保 MVP 分别位于位置 4、1 和 1。
    2. 确保HPLC回路处于 注射 位置，QMA灯盒处于[18F]氟化物 捕获 位置。
    3. 安装半制备HPLC流动相瓶（包含步骤1.1.3中制备的溶液）。通过流动相以2 mL / min的流速通过手性HPLC柱（250 x 10 mm）和C18色谱柱（100 x 10 mm）至少30分钟来平衡HPLC系统，然后切换分流阀，让HPLC移动装置仅通过手性HPLC色谱柱，并将流速增加到3 mL / min。
    4. 将 QMA 灯盒安装在 [18F] 氟化物捕获/释放管路中。在输入MVP位置6和中间小瓶之间安装堆叠的氧化铝/ C8卡瓶，中间小瓶是连接到HPLC样品回路的10 mL V形样品瓶。将一个 10 mL 空小瓶（排气小瓶）安装到输出 MVP 位置 4，并将另一根针连接到小瓶上作为通风口。将试剂小瓶1-5分别安装到输入MVP位置1-5。
    5. 将含有步骤1.3.4中制备的漂洗溶液的小瓶安装到输出MVP位置6。
    6. 将一个500 mL废液瓶（收集通过手性色谱柱和C18色谱柱的HPLC废液）安装到配方MVP位置1。将另一个500 mL废物瓶（通过手性柱收集HPLC废物）安装到四口两位阀的废物收集端。
    7. 将馏分收集小瓶（在步骤1.3.3中制备的预填充溶液）连接到制剂MVP位置2。将输出 MVP 位置 3（气体管路）和最终产品输送线连接到配方 MVP 位置 2 小瓶，以回收最终配方产品。在配方MVP位置3安装一个10 mL空无菌小瓶，该小瓶将用作目标馏分收集的备用小瓶。
    8. 在四口、双位导流阀和配方MVP之间安装C18短柱。
      注意:在试剂和配方小瓶的安装过程中，请确保控制面板中的氩气供应已关闭，并且氩气压力为零，以避免在样品瓶组装过程中出现任何意外的液体转移。仔细检查所有针头连接、小瓶位置和 MVP 位置，以进行可重复的放射合成。
  2. L-[ 的放射性合成18F]FETrp
    1. 接收和调查 [18F]氟化物。
      1. 当在合成开始时接收[18F]氟化物溶液（15±3千兆贝克勒（GBq））时，参见 材料表），在表面和1m处检查铅盒以记录最大辐射暴露速率。进行擦拭测试，以确保装运箱未被污染。记录[18F]氟化物剂量和时间。
    2. 转移[18F]氟化物。
      1. 将放射性转移到放射化学合成系统中。
      2. 用短针连接氩气管路，用长针连接[18F]氟化物转移管路到[18F]氟化物小瓶。关闭热室玻璃门和铅门。
        注意:使用长钳将两根针向下推;确保长针尖位于[18F]氟化物小瓶的底部，以便所有[18F]氟化物都可以转移出去。通常，要求V形小瓶用于[18F]氟化物递送。
    3. 捕获、洗脱和共沸干燥 [18F]氟化物。
      1. 单击 Ar Supply 打开氩气供应管路，增加氩气压力，打开 [18F] 氟化物推杆，然后推动 [18F] 氟化水溶液通过 QMA 灯筒。在将所有放射性物质捕获在QMA光盒中并且放射性检测器读数稳定后，增加氩气压力并通过滤筒再吹5分钟以除去多余的水。
      2. 关闭[18F]氟化物推杆，将氩气压力降至零，将六口双位阀从[18F]氟化物捕获位置切换到洗脱位置。打开反应瓶，打开输入MVP位置1氩气管路，将K222 / K2CO3溶液通过QMA光盒推入输入MVP位置1小瓶，以洗脱出放射性进入反应瓶。将 [18F] 氟化物洗脱位置切换到捕获位置。
      3. 单击" 加热 "按钮将反应器加热到110°C，打开连接到反应器的输出MVP位置4氩气线（扫描线），并将溶剂蒸发到输出MVP位置4小瓶中。
      4. 单击 "冷却 "按钮，用压缩的二氧化碳将反应器冷却到室温，关闭清扫线，将输入MVP位置1切换到位置2，然后在小瓶2中加入无水乙腈。打开清扫线和加热器，在110°C下共沸干燥[18F]氟化物。
    4. 加入放射性标记前体并掺入[18F]氟化物。
      1. 将反应器冷却至室温，关闭扫描线，将输入MVP位置2切换到位置3，并在小瓶3中添加甲苯磺酸盐放射性标记前体。关闭反应器，并将反应混合物在100°C下加热10分钟。
    5. 蒸发反应溶剂并酸解。
      1. 冷却并打开反应器，打开清扫线，并在100°C下蒸发反应溶剂。
      2. 冷却反应器，关闭清扫线，将输入MVP位置3切换到位置4，然后加入盐酸/乙腈混合物（0.5 mL，1/1，v / v）。在100°C下加热反应10分钟，以对放射性标记前体中的 叔丁基和 叔丁氧基羰基保护基团进行脱保护。
    6. 中和反应。
      1. 将反应器冷却至室温，并将输入MVP位置4切换到位置5以加入2M氢氧化钠以中和反应混合物。关闭输入 MVP 氩气行。
    7. 将反应混合物转移到中间小瓶中。
      1. 单击输出 MVP 中的 F 按钮，将输出 MVP 从排气位置 4 切换到位置 5，然后单击输入 MVP 中的 F 按钮，将输入 MVP 从位置 5 切换到位置 6。打开输出 MVP 氩气行。将反应混合物通过堆叠的中性氧化铝和C8卡夹推到HPLC样品回路之前安装的中间小瓶中。
    8. 冲洗反应器并转移溶液。
      1. 将输出MVP位置5切换至位置6，将输出MVP位置6的小瓶中的漂洗液推过反应瓶，并先后将卡入中间小瓶。请注意，混合混合物的体积约为3.5 mL。关闭反应容器。
    9. 将混合的混合物加载到HPLC回路中并纯化混合物。
      1. 将 HPLC 回路从注射位置切换到加载位置，打开输入 MVP 氩气管路，然后将混合物加载到 5 mL HPLC 回路。加载完成后，切换加载按钮进行注入，然后单击 "注入HPLC "以3 mL /分钟的流速启动HPLC色谱图。单击 HPLC 监视器 按钮以访问实时 HPLC 色谱图。
    10. 将目标分数转移到 C18 列。
      1. 单击 转移MVP 按钮，在大约12分钟后将目标HPLC分数转移到短C18柱上。
    11. 冲洗手性HPLC色谱柱并纯化C18色谱柱中的馏分。
      1. 在C18色谱柱中收集目标放射性后（并且HPLC流动相流入制剂MVP位置1的废液瓶中），将四口两位分流阀切换到废液收集位置。以4 mL /min冲洗手性色谱柱6分钟，以除去轻微的D-[18F]FETrp对映异构体和其他紫外线（UV）杂质。
      2. 单击 转移MVP 按钮，以3 mL/min的流速将HPLC流动相转移回配方MVP位置1。观察流动相通过手性柱和C18柱以纯化保留在C18柱中的L-[18F]FETrp。
    12. 收集目标分数。
      1. 在大约32-34分钟时将淋洗液收集到制剂MVP位置2小瓶中。
        注意:通常，收集2分钟的HPLC级分，总体积加上预填充的氯化钠溶液为8-15mL。
    13. 将剂量递送到无菌的最终产品小瓶中。
      1. 将制剂MVP位置2小瓶中的溶液通过输送线和无菌过滤器推入最终剂量的小瓶中（通过预安装的无菌通风过滤器针）。
        注意:实验方案步骤2.2.9-2.2.13是用于L-[18F]FETrp的HPLC纯化的步骤。
    14. 测定放射性和剂量体积。
      1. 取出无菌过滤器并测定最终剂量活性和体积。
      2. 用超纯水冲洗系统，然后用乙醇以4 mL /分钟的速度冲洗系统，每次至少15分钟。关闭HPLC泵和PLC盒;关闭程序;关闭压缩空气管路、氩气管路和二氧化碳管路;并关闭模块的主电源。
    15. 抽出QC剂量并运行QC样品。
      1. 将约0.1mL最终剂量倒入QC小瓶的0.2mL插入液中。按照步骤1.2.6中描述的系统适用性测试，将热样品作为"部分序列"程序运行。
    16. 分析QC数据并释放剂量。
      1. 计算化学和放射化学纯度，对映体过量值和摩尔活性;确定 pH 值。
      2. 如果所有测试结果都通过可接受的范围，则释放剂量。

3. 运行后系统清理

  1. 使用盖革-穆勒（GM）测量仪测量放射性标记模块，以确保在系统清洁之前放射性充分衰减（至少24小时）。
  2. 打开无线电标记模块电源和PLC盒电源;激活放射化学合成系统的程序;并初始化输入 MVP、输出 MVP 和公式 MVP。将列选择器切换到旁路位置。
  3. 卸下 QMA 灯、氧化铝和 C8 灯芯。
  4. 首先用超纯水冲洗所有小瓶和管路，然后用乙醇冲洗。用高纯度氩气干燥小瓶和管路。
  5. 使用带盖子的无菌针头密封每个管路通风口。分别用烤箱燃烧的小瓶和反应容器替换试剂瓶和反应容器。
  6. 关闭HPLC泵和PLC盒;关闭程序;关闭压缩空气管路、氩气管路和二氧化碳管路;并关闭模块的主电源。

结果

反应方案如图 1所示。放射性标记包括以下两个步骤:1）甲苯磺酸盐放射性标记前体与[18F]氟化物的反应提供 18F标记的中间体，以及2）中间体中 叔丁氧基羰基和 叔丁基保护基团的脱保护，得到最终产物L-[18F]FETrp。两个反应步骤在100°C下继续10分钟。

在从商业供应商处收到[18F]氟化物之前，请组装试剂瓶，配?...

讨论

色氨酸是人体必需的氨基酸.它在情绪，认知功能和行为的调节中起着重要作用。放射性标记的色氨酸衍生物，特别是碳-11标记的[11C]AMT，由于其在绘制血清素合成图谱38，39，检测和分级肿瘤40，指导癫痫手术41，42以及评估糖尿病治疗反应方面的独特作用，已被广泛研究...

披露声明

作者声明不存在相互竞争的经济利益。

致谢

这项工作得到了诊断与研究PET / MRI中心以及Nemours / Alfred I. DuPont儿童医院生物医学研究和放射学部门的支持。

材料

NameCompanyCatalog NumberComments
[18F]Fluoride in [18O]H2OPETNET Solutions Inc.N/A
4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosaneACROS291950010Kryptofix 222 or K222, 98%
Acetic acidACROS22214250099.8%
AcetonitrileSigma-Aldrich271004anhydrous, 99.8%
Agilent 1260 HPLC systemAgilent TechnologiesAgilent 1260Agilent 1260 series
Analytcial chiral HPLC columnSigma-Aldrich12024ASTAstec CHIROBIOTIC T, 25 cm × 4.6 mm
Carbon dioxide, 60 LBSAirgasREFR744R200S99.99%
D-FETrp standard referenceAffinity Research Chemicals IncN/ACustom synthesis
Empty sterile vialJubilant HollisterStier751520 mm closure, 10 mL
EthanolDecon Labs2716200 proof, USP grade. ≥99.9%
Fisherbrand 13 mm Syringe Filter, 0.22 µm, PVDF, sterileFisher Scientific09-720-3
Hydrochloric acidSigma-Aldrich30721≥37%
IsopropanolDecon Labs831670%, sterile
L-[18F]FETrp radiolabeling precursorAffinity Research Chemicals IncN/ACustom synthesis
L-FETrp standard referenceAffinity Research Chemicals IncN/ACustom synthesis
Light C8 cartridgeWatersWAT036770Sep-Pak  C8 plus light cartridge
Needle, 20 G x 1Becton-Dickinson & Co.305175
Needle, 20 G x 1 ½Becton-Dickinson & Co.305176
Needle, 21 G x 2Becton-Dickinson & Co.305129
Neutral aluminum oxideWatersWAT023561Sep-Pak alumina N plus light
Nylon membrane (0.20 µm )MilliPoreGNWP0470047 mm
Pall Acrodisc 25 mm syringe sterile filterPall Corporation4907
PETCHEM radiochemistry synthesis systemPETCHEM Solutions Inc. Pinckney, MIN/ARadiosynthesizer
pH strips 2.0 - 9.0EMD Millipore1.09584.0001
Potassium carbonateSigma-Aldrich36787799.995%
Quaternary methylammonium light cartridgeWaters186004051Sep-Pak QMA light
Semi-preparative C18 HPLC columnPhenomenex00D-4253-N0100 × 10 mm
Semi-preparative chiral HPLC columnSigma-Aldrich12034ASTAstec CHIROBIOTIC T, 25 cm × 10 mm
Sodium chloride injection 23.4%APP Pharmaceutical, LLC18730USP grade
Sodium chloridei injection 0.9%HospiraNDC 0409-4888-10USP grade
Sodium hydroxideHoneywell30657699.99%
Spinal needle, 20 G x 3 ½Becton-Dickinson & Co.405182
Sterile alcohol prep padsBioMed Resource Inc.PC661
Sterile empty vials, 2 mLHollister Stier7505ZA13 mm closure
Sterile empty vials, 30 mLJubilant HollisterStier7520ZA20 mm closure
Syringe PP/PE, 3 mL, Luer LockAir-Tite4020-X00V0
Syringe PP/PE, 5 mL, Luer LockBecton-Dickinson & Co.309646
Syringe,  PP/PE, 10 mL, NORM-JECTAir-Tite4100-000V0
Syringe, 1 mL, Luer SlipBecton-Dickinson & Co.309659
Syringe, 3 mL, Luer-LockBecton-Dickinson & Co.309657
Ultra high purity argonAirgasAR UHP30099.999%
Ultrapure waterMilliporeSigmaZRQSVP300Direct-Q 3 tap to pure and ultrapure water purification system

参考文献

  1. Cetina Biefer, H. R., Vasudevan, A., Elkhal, A. Aspects of tryptophan and nicotinamide adenine dinucleotide in immunity: A new twist in an old tale. International Journal of Tryptophan Research. 10, 1178646917713491 (2017).
  2. Savitz, J. The kynurenine pathway: a finger in every pie. Molecular Psychiatry. 25 (1), 131-147 (2020).
  3. Zlatopolskiy, B. D., et al. 11C- and 18F-labelled tryptophans as PET-tracers for imaging of altered tryptophan metabolism in age-associated disorders. Russian Chemical Reviews. 89 (9), 879-896 (2020).
  4. Eriksson, B., et al. Positron emission tomography (PET) in neuroendocrine gastrointestinal tumors. Acta Oncologica. 32 (2), 189-196 (1993).
  5. Kälkner, K. M., et al. Positron emission tomography (PET) with 11C-5-Hydroxytryptophan (5-HTP) in patients with metastatic hormone-refractory prostatic adenocarcinoma. Nuclear Medicine and Biology. 24 (4), 319-325 (1997).
  6. Eriksson, O., et al. Quantitative imaging of serotonergic biosynthesis and degradation in the endocrine pancreas. Journal of Nuclear Medicine. 55 (3), 460-465 (2014).
  7. Carlbom, L., et al. 11C]5-hydroxy-tryptophan pet for assessment of islet mass during progression of type 2 diabetes. Diabetes. 66 (5), 1286-1292 (2017).
  8. Eriksson, O., et al. Positron emission tomography to assess the outcome of intraportal islet transplantation. Diabetes. 65 (9), 2482-2489 (2016).
  9. Jager, P. L., et al. Radiolabeled amino acids: Basic aspects and clinical applications in oncology. Journal of Nuclear Medicine. 42 (3), 432-445 (2001).
  10. Langen, K. J., Galldiks, N. Update on amino acid pet of brain tumours. Current Opinion in Neurology. 31 (4), 354-361 (2018).
  11. Chugani, D. C., Muzik, O., Chakraborty, P., Mangner, T., Chugani, H. T. Human brain serotonin synthesis capacity measured in vivo with α-[C-11]methyl-L-tryptophan. Synapse. 28 (1), 33-43 (1998).
  12. Chugani, D. C., Muzik, O. Alpha[C-11]methyl-L-tryptophan PET maps brain serotonin synthesis and Kynurenine pathway metabolism. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 20, 2-9 (2000).
  13. Diksic, M., Nagahiro, S., Sourkes, T. L., Yamamoto, Y. L. A new method to measure brain serotonin synthesis in vivo. I. Theory and basic data for a biological model. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 10 (1), 1-12 (1990).
  14. Diksic, M., Young, S. N. Study of the brain serotonergic system with labeled α-methyl-L-tryptophan. Journal of Neurochemistry. 78 (6), 1185-1200 (2001).
  15. Alkonyi, B., et al. Accurate differentiation of recurrent gliomas from radiation injury by kinetic analysis of α-11C-methyl-L-tryptophan PET. Journal of Nuclear Medicine. 53, 1058-1064 (2012).
  16. Bagla, S., et al. A distinct microRNA expression profile is associated with α[11C]-methyl-L-tryptophan (AMT) PET uptake in epileptogenic cortical tubers resected from patients with tuberous sclerosis complex. Neurobiology of Disease. 109, 76-87 (2018).
  17. Alkonyi, B., et al. Increased tryptophan transport in epileptogenic dysembryoplastic neuroepithelial tumors. Journal of Neuro-oncology. 107 (2), 365-372 (2012).
  18. Chugani, D. C. α-methyl-L-tryptophan: Mechanisms for tracer localization of epileptogenic brain regions. Biomarkers in Medicine. 5 (5), 567-575 (2011).
  19. Chugani, D. C., et al. Imaging epileptogenic tubers in children with tuberous sclerosis complex using α-[11C]methyl-L-tryptophan positron emission tomography. Annals of Neurology. 44 (6), 858-866 (1998).
  20. Chugani, H. T., et al. α-[11C]-Methyl-L-tryptophan-PET in 191 patients with tuberous sclerosis complex. Neurology. 81 (7), 674-680 (2013).
  21. Jeong, J. W., et al. Multi-modal imaging of tumor cellularity and tryptophan metabolism in human Gliomas. Cancer Imaging. 15 (1), 10 (2015).
  22. Juhász, C., et al. Quantitative PET imaging of tryptophan accumulation in gliomas and remote cortex. Clinical Nuclear Medicine. 37 (9), 838-842 (2012).
  23. Juhász, C., et al. Tryptophan metabolism in breast cancers: Molecular imaging and immunohistochemistry studies. Nuclear Medicine and Biology. 39 (7), 926-932 (2012).
  24. Juhász, C., et al. Successful surgical treatment of an inflammatory lesion associated with new-onset refractory status epilepticus. Neurosurgical Focus. 34, 5 (2013).
  25. Kumar, A., Asano, E., Chugani, H. T. α-[11C]-methyl-L-tryptophan PET for tracer localization of epileptogenic brain regions: Clinical studies. Biomarkers in Medicine. 5 (5), 577-584 (2011).
  26. Tiwari, V. N., Kumar, A., Chakraborty, P. K., Chugani, H. T. Can diffusion tensor imaging (DTI) identify epileptogenic tubers in tuberous sclerosis complex? Correlation with α-[11C]methyl-L-tryptophan ([11C]AMT) positron emission tomography (PET). Journal of Child Neurology. 27 (5), 598-603 (2012).
  27. Juhász, C., et al. In vivo uptake and metabolism of α-[11C]methyl-L-tryptophan in human brain tumors. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 26 (3), 345-357 (2006).
  28. John, F., Muzik, O., Mittal, S., Juhász, C. Fluorine-18-labeled PET radiotracers for imaging tryptophan uptake and metabolism: a systematic review. Molecular Imaging and Biology. 22 (4), 805-819 (2020).
  29. Zlatopolskiy, B. D., et al. Discovery of 7-[ 18 F]fluorotryptophan as a novel positron emission tomography (PET) probe for the visualization of tryptophan metabolism in vivo. Journal of Medicinal Chemistry. 61 (1), 189-206 (2018).
  30. Giglio, B. C., et al. Synthesis of 5-[18F]fluoro-α-methyl tryptophan: New trp based PET agents. Theranostics. 7 (6), 1524-1530 (2017).
  31. Yue, X., et al. Comparison of 1-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tryptophan and FDG for the detection of medulloblastoma in a transgenic mouse model. Journal of Nuclear Medicine. 60, 545 (2019).
  32. Xin, Y., et al. PET imaging of medulloblastoma with an 18F-labeled tryptophan analogue in a transgenic mouse model. Scientific Reports. 10 (1), 3800 (2020).
  33. Michelhaugh, S. K., et al. Assessment of tryptophan uptake and kinetics using 1-(2-18F-fluoroethyl)-L-tryptophan and α-11C-methyl-L-tryptophan PET imaging in mice implanted with patient-derived brain tumor xenografts. Journal of Nuclear Medicine. 58 (2), 208-213 (2017).
  34. Xin, Y., Cai, H. Improved radiosynthesis and biological evaluations of L- and D-1-[18F]fluoroethyl-tryptophan for PET imaging of IDO-mediated kynurenine pathway of tryptophan metabolism. Molecular Imaging and Biology. 19 (4), 589-598 (2017).
  35. Henrottin, J., et al. Fully automated radiosynthesis of N1-[18F]fluoroethyl-tryptophan and study of its biological activity as a new potential substrate for indoleamine 2,3-dioxygenase PET imaging. Nuclear Medicine and Biology. 43 (6), 379-389 (2016).
  36. Xin, Y., et al. Evaluation of l-1-[18F]Fluoroethyl-tryptophan for PET imaging of cancer. Molecular Imaging and Biology. 21 (6), 1138-1146 (2019).
  37. Yue, X., et al. Automated production of 1-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tryptophan for imaging of tryptophan metabolism. Applied Radiation and Isotopes. 156, 109022 (2020).
  38. Booij, L., et al. Brain serotonin synthesis in adult males characterized by physical aggression during childhood: A 21-year longitudinal study. PLoS ONE. 5 (6), 11255 (2010).
  39. Chandana, S. R., et al. Significance of abnormalities in developmental trajectory and asymmetry of cortical serotonin synthesis in autism. International Journal of Developmental Neuroscience. 23 (2-3), 171-182 (2005).
  40. Juhász, C., Dwivedi, S., Kamson, D. O., Michelhaugh, S. K., Mittal, S. Comparison of amino acid positron emission tomographic radiotracers for molecular imaging of primary and metastatic brain tumors. Molecular Imaging. 13 (6), 1-10 (2014).
  41. Rubí, S., et al. Positron emission tomography with α-[11C]methyl-L-tryptophan in tuberous sclerosis complex-related epilepsy. Epilepsia. 54 (12), 2143-2150 (2013).
  42. Chugani, H. T., et al. Clinical and histopathologic correlates of 11C-alpha-methyl-L-tryptophan (AMT) PET abnormalities in children with intractable epilepsy. Epilepsia. 52 (9), 1692-1698 (2011).
  43. Muzik, O., Burghardt, P., Yi, Z., Kumar, A., Seyoum, B. Successful metformin treatment of insulin resistance is associated with down-regulation of the kynurenine pathway. Biochemical and Biophysical Research Communications. 488 (1), 29-32 (2017).
  44. Sun, T., et al. Radiosynthesis of 1-[18F]fluoroethyl-L-tryptophan as a novel potential amino acid PET tracer. Applied Radiation and Isotopes. 70 (4), 676-680 (2012).
  45. Mock, B. H., Winkle, W., Vavrek, M. T. A color spot test for the detection of Kryptofix 2.2.2 in [18F]FDG preparations. Nuclear Medicine and Biology. 24 (2), 193-195 (1997).
  46. Kim, D. W., Jeong, H. J., Lim, S. T., Sohn, M. H. Recent trends in the nucleophilic [18F]-radiolabeling method with no-carrier-added [18F]fluoride. Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 44 (1), 25-32 (2010).

转载和许可

请求许可使用此 JoVE 文章的文本或图形

请求许可

探索更多文章

175 1 2 18F L PET

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

政策

使用条款

隐私

联系我们

向图书馆推荐

JoVE 新闻简报

科研

教育

发表

图书馆员

关于 JoVE

版权所属 © 2025 MyJoVE 公司版权所有，本公司不涉及任何医疗业务和医疗服务。