Este proyecto fue apoyado por las subvenciones NIH / NIBIB 1K99EB020075 a Pedro Brugarolas y un Premio Fondo de Innovación de Chicago Innovation Exchange a Brian Popko y Pedro Brugarolas. Prof. Brian Popko es reconocido por su mentoría y apoyo financiero al proyecto. El Profesor Chin-Tu Chen y el Recurso Integrado de Investigación en Imágenes de Pequeños Animales de la Universidad de Chicago son reconocidos por compartir generosamente el espacio y el equipo de laboratorio. IBA es reconocido por patrocinar el acceso abierto de este artículo.

PRECAUCIÓN: Todos los procedimientos que involucren el uso de materiales radiactivos deben ser aprobados por la Oficina de Seguridad Radiológica local. Cuando trabaje con materiales radiactivos lleve una bata de laboratorio y placas de radiación personal. Utilice dos capas de guantes en todo momento y revise las manos con un contador Geiger después de cada paso que implica el manejo de la radiactividad. Si los guantes están contaminados con radiactividad, desechar y reemplazar los guantes externos. Utilice un blindaje apropiado, minimice el tiempo en contacto con la fuente de radiación y maximice la distancia. 1. Una semana antes del experimento: Preparación de materiales <ol><li> Descargar secuencia [ 18 F] 3F4AP: Los usuarios de Synthera pueden iniciar sesión en la Base de Datos de Usuarios (http://www.iba-radiopharmasolutions.com/products/chemistry) y descargar el archivo de secuencia para 3F4AP. Los usuarios de otros sintetizadores pueden necesitar escribir su propio script basado en la secuencia de pasos. Examine la secuencia anotada para familiarizarse con la secuencia sInvolucrados en la síntesis. </li><li> Asegúrese de que haya suficiente gas para la síntesis. El sintetizador requiere gas comprimido, ya sea helio o nitrógeno. También requiere&gt; 75 psi de aire comprimido. Asegúrese de que las presiones estén dentro de lo recomendado por el fabricante. </li><li> Preparar fase móvil de HPLC: preparar 1 l de fosfato sódico 50 mM y trietilamina 10 mM. Usando un medidor de pH, ajuste el pH a 8,0 ± 0,1 añadiendo gota a gota hidróxido de sodio saturado mientras se agita. Filtrar la solución a través de un filtro de botella de 0,22 μm y añadir un 5% de volumen de etanol. </li><li> Seque la cristalería en el horno durante la noche. </li></ol> 2. Día del Experimento: Antes de la llegada del Fluor-18 <ol><li> Utilizando jeringas de 1 ml, llene los frascos de reactivo con los reactivos apropiados. Para los viales 2 y 3, utilice viales secados en horno y disolventes anhidros mantenidos bajo argón. Sellar los frascos con sellos de rizado utilizando un rizador. <ol><li> Llene el Vial 1 (11 mm de diámetro / 2 ml de volumen viAl) con 400 μl de TBA-HCO3 + 800 μl de acetonitrilo (MeCN). </li><li> Llene el Vial 2 (vial de 13 mm / 4 mL) con 50 μl de solución precursora 1,0 mg / mL + 450 μl de MeCN. </li><li> Llene el Vial 3 (vial de 11 mm / 2 mL) con 500 μL de MeCN. </li><li> Llene el Vial 4 (vial de 13 mm / 4 mL) con 4 mL de ácido oxálico al 0,2% en metanol (MeOH). </li></ol></li><li> Condicionar los cartuchos de extracción en fase sólida QMA (intercambio aniónico fuerte) y Alúmina-N. Utilizando una jeringa de 10 ml, pasar 5 ml de NaHCO3 al 8,4% gota a gota a través de la QMA seguido de 5 ml de agua desionizada de tipo I (18,2 ΜΩ • cm a 25 ºC). Pase 5 ml de agua ultrapura gota a gota a través de cartucho de Alúmina-N seguido por 5 ml de MeOH + ácido oxálico al 0,2%. </li><li> Activar la HPLC y acondicionar la columna C-18 con 4 ml por minuto de fase móvil durante 30 min. </li><li> Cargar un nuevo cartucho de catalizador en el soporte del cartucho del hidrogenador e iniciar un flujo de 0,5 ml / min de MeOH al 100%. SY el regulador de hidrógeno a 50 psi y acondicionar el cartucho durante 15 min ( Figura 2 ). </li><li> Ensamble el procesador de fluido integrado (IFP) introduciendo los viales 1 a 4 en sus posiciones, uniendo los cartuchos y el vial de recolección como se muestra en la Figura 3 . Conecte un vial de recogida con una aguja de ventilación a la línea de salida del hidrogenador. </li><li> Inicie el software del sintetizador. Introduzca el nombre de usuario y la contraseña. Realice verificaciones previas al sintetizador de acuerdo con las instrucciones del fabricante. </li><li> Haga clic en &quot;Secuencias&quot; y luego en &quot;Abrir&quot; para cargar la secuencia 3F4AP. </li><li> Cargue el IFP haciendo clic en el botón &quot;Cargar&quot; en la pantalla. Escriba un nombre de archivo para la ejecución e inicie la secuencia haciendo clic en &quot;Inicio&quot;. (El sintetizador automático se detendrá automáticamente antes del paso de carga de 18 F.) </li><li> Observe como el sintetizador pasa por los pasos de autoverificación de rutina (parte uno de la secuencia). Mira el escudoN para asegurarse de que no hay advertencias ni alarmas. Preste atención a los sonidos como el sintetizador enjuaga las líneas y precalienta el recipiente de reacción en preparación para la ejecución. El indicador de temperatura debe elevarse y mantenerse a 65 ºC. Espere a que la señal (pitido auditivo) indique que el sintetizador está listo para la transferencia de 18 F. </li></ol> 3. Día del Experimento: 18 F Etiquetado <ol><li> Transferir de forma remota la cantidad deseada de 18F producido por ciclotrón desde el objetivo de ciclotrón hasta el vial de 18F. Verificar la cantidad de radiactividad y registrarla con el tiempo de entrega. NOTA: Si no usa una línea directa para la transferencia de 18 F , use una jeringa precargada con una aguja unida para transferir la actividad al vial a través del tabique. La cantidad de radiactividad de partida depende de los límites establecidos por la Oficina de Seguridad Radiológica y la cantidad deseada de trazador final. La cantidad típica oscila entre 50 y 500 mCi. </li><lI&gt; Reanuda la secuencia en el sintetizador presionando &quot;Reanudar&quot;. Esto iniciará la transferencia de los 18 F a la QMA. </li><li> Supervisar la progresión de la síntesis a lo largo de la secuencia automatizada en la pantalla del ordenador. <ol><li> Observe la transferencia de los 18 F del vial a la QMA durante 90 s. Después de atrapar 18 F - on QMA se eluye con la solución de TBA - HCO 3 (vial 1). (Segunda parte de la secuencia) </li><li> Controlar las trazas de presión y temperatura en el sintetizador, mientras que el TBA 18 F se seca a presión reducida (5 kPa) y calentamiento (100 ºC), seguido de pasos adicionales de secado y enfriamiento. (Parte 3 de la secuencia) </li><li> Observar la transferencia de MeCN anhidro (vial 3) y solución precursora (vial 2) al reactor y cómo reacciona durante 1 min a temperatura ambiente. La solución debe ser de color incoloro o muy débil amarillo. (Parte 4 de la secuencia) </li><li> Observe la transferencia de ácido oxálico(Vial 4) al reactor. Observe como la solución se transfiere de presión desde el reactor a través del cartucho de alúmina-N hasta el vial del producto final. (Parte 5 de la secuencia) </li></ol></li><li> Al final de la secuencia, imprima el informe, expulse el IFP, cierre los depósitos de gas y cierre el software. </li><li> Mientras se establece el procedimiento, mida la radiactividad en el cartucho de alúmina-N y el vial de recogida introduciendo por separado el cartucho y el vial en el calibrador de dosis. Registre la actividad y el tiempo de medición. Coloque el cartucho usado en un contenedor de residuos con plomo. Coloque el vial de la colección en un contenedor blindado para su transporte al siguiente paso. </li><li> Utilizando una jeringa de 1 ml con una aguja de 2 &quot;, transfiera manualmente aproximadamente 100 μl de muestra de la solución del producto intermedio en un vial HPLC estándar para el control de calidad en proceso Inyecte 10 μL de esta muestra en la HPLC para evaluar la pureza y Identidad del intermeDiate. NOTA: Condiciones de HPLC: XDB 5 mu m, columna C _ {18} de 9,4 x 250 mm. Flujo 4 ml / min. Fase móvil (Na2HPO4 50 mM, TEA 10 mM, EtOH al 5%). Isocrático 15 min. </li></ol> 4. Día del Experimento: Hidrogenación PRECAUCIÓN: La inyección del producto en el hidrogenador tiene que ser hecha usando las precauciones apropiadas del blindaje. El gas de hidrógeno debe manejarse y ventilarse adecuadamente. NOTA: el reactor de hidrogenación puede ser conectado en lugar de la columna de HPLC en el sintetizador y controlado usando el software del sintetizador. <ol><li> Ajustar el flujo del hidrogenador a 0,5 ml / min iniciando la secuencia de HPLC del sintetizador. Ajuste manualmente la presión de hidrógeno a 50 psi. <ol><li> Después de terminar las etapas de etiquetado y apagado, el sintetizador transferirá la solución del producto intermedio al circuito hidrogenador / HPLC. </li></ol></li><li> Cuando el pico radiactivo aparece en el HPLC software alternar la válvula de recogida para recoger el producto. Medir la radiactividad del producto bruto utilizando un calibrador de dosis. NOTA: El producto bruto debe ser inyectado en un sistema automatizado de HPLC dentro de una celda caliente. Después de la purificación, el producto final se recoge y se distribuye en una pila aséptica ISO de clase 5 de flujo de aire laminar caliente según las regulaciones de USP y FDA. </li></ol> 5. Día del Experimento: Purificación y Preparación de la Dosis <ol><li> Inyectar el producto bruto en la HPLC y utilizar el colector de fracciones automatizado para recoger las fracciones correspondientes al pico del producto final. Cada tubo contiene 0,66 ml de solución. NOTA: Condiciones de HPLC: XDB 5 mu m, columna C _ {18} de 9,4 x 250 mm. Flujo 4 ml / min. Fase móvil (Na2HPO4 50 mM, TEA 10 mM, EtOH al 5%). Isocrático 15 min. Recoger 4-15 min. </li><li> Mida la radioactividad de cada fracción usando un calibrador de dosis y anótelo. Combinar las fracciones con la cantidad más altaS de radioactividad (típicamente tubos 14-18). </li><li> Dibujar la solución del producto con una jeringa de 10 ml y pasar la muestra a través de un filtro de 0,22 μm en un vial estéril. Anote la cantidad de radioactividad, el final del tiempo de síntesis y el volumen de la solución en la etiqueta del vial. Esta es la dosis final para la inyección. Ponga a un lado ~ 0,8 ml de la solución para las pruebas de control de calidad. </li></ol> 6. Día del Experimento: Pruebas de Control de Calidad (QC) <ol><li> Antes de la liberación de la dosis: Inspeccione la dosis a través de un cristal apantallado. La solución debe ser transparente, incolora y libre de partículas. </li><li> Identidad radioquímica: <ol><li> Para RadioTLC: coloque una gota de la muestra en una placa de TLC lado a lado con el estándar de referencia. Ejecutar la placa de TLC en una cámara de TLC usando MeOH al 95%: ácido acético al 5%. Visualice el estándar de referencia bajo iluminación UV y marque su posición con lápiz. </li><li> Cinta la placa de TLC a la etapa de la radioTLC scannY el tiempo de registro del pico. Los valores de Rf del patrón de referencia y del pico radiactivo deben coincidir en un 5%. </li><li> Para RadioHPLC: ejecutar 10 μl de la dosis con y sin el patrón de referencia en la HPLC. El tiempo de retención del patrón de referencia y del pico radiactivo debe coincidir. Se debe observar un pico de coelución único en la muestra con punta. </li></ol></li><li> Para pureza radioquímica: medir el área bajo curva para los picos de radioHPLC y radioTLC. El área del pico objetivo debe ser&gt; 95% del área para todos los picos radiactivos combinados. </li><li> Para la radiactividad específica: calcule la radiactividad específica como la cantidad de radioactividad en el pico (medida en el paso 5.2) sobre la cantidad de masa determinada a partir del área bajo la curva de la traza UV HPLC usando una curva de calibración preestablecida. La radioactividad específica debe ser superior a 50 mCi / μmol. </li><li> Para el análisis de disolventes residuales: medir la cantidad de solución residualTs (MeCN, MeOH) en la dosis usando cromatografía de gases. Los niveles de disolventes deben ser &lt;0.04% para acetonitrilo y &lt;3.000 ppm para metanol. La cantidad de EtOH debe ser inferior al 10% p / v. </li><li> Para el ensayo de integridad del filtro estéril (punto de burbuja): conectar el filtro utilizado en el paso 5.3 a una alimentación de nitrógeno equipada con un regulador de presión y sumergir la aguja en agua. Abra gradualmente la válvula de gas mientras observa el manómetro. El filtro debe soportar presiones de hasta 50 psi sin estallar como lo demuestra la falta de una corriente de burbujas de la aguja. Aumentar la presión más allá de 50 psi hasta que una corriente de burbujas sale de la aguja. Registre esta presión, es la presión de ruptura y debe ser&gt; 50 psi. </li><li> Para la semivida del radionúclido: medir la radioactividad del producto en dos puntos de tiempo ≥ 10 min en un calibrador de dosis. Calcular la vida media utilizando la ecuación siguiente. La vida media debe coincidir con la de 18 F a 5 minutos (109 ± 5 min): T ½ calculado = 0.693 t ÷ ln (A 1 / A 2 ) Donde t es el intervalo entre mediciones y A 1 , A 2 la actividad medida en cada punto de tiempo. </li><li> Para la identidad y pureza radionuclídicas: obtenga el espectro de rayos γ de una muestra del producto usando un contador gamma. El espectro debe presentar un solo pico de foto a una energía de 511 keV. No debería haber otros picos de foto en el espectro. </li><li> Para el análisis de endotoxinas: medir los niveles de endotoxina usando una prueba de cuantificación de endotoxinas cromogénicas LAL. Los niveles de endotoxina deben ser &lt;1,75 EU / mL para un producto diluido 1:10 con un volumen de producto final de 10 mL. </li><li> Documentar los resultados de cada prueba de control de calidad. Soltar la dosis para estudios en animales sólo si todas las pruebas pasaron. </li><li> Liberación después de la dosis: Para la prueba de esterilidad: añada una muestra de la dosis tanto al tioglicolato líquido como a la tripticasaCaldo de soja Después de 14 días, no hay crecimiento en los medios de comunicación. </li></ol> 7. Día del Experimento: Cálculos (Tabla 1) <ol><li> Para el rendimiento radioquímico corregido sin decaimiento (ndc RCY): calcule el ndc RCY como la cantidad de radiactividad en el producto final sobre la radiactividad de partida. </li><li> Para la eficiencia del radiomarcado: calcule el rendimiento de etiquetado como la relación de la radiactividad en el vial de la colección sobre la radiactividad en el cartucho de N (no incorporado [ 18 F] F - ) y el vial de recogida. </li><li> Para el rendimiento de hidrogenación: calcular el rendimiento de hidrogenación como la cantidad de radiactividad en el pico deseado sobre la radiactividad inyectada en la HPLC. </li><li> Para las pérdidas de filtrado: calcule el filtrado pierde como la radiactividad que queda en el filtro y la jeringa sobre la radiactividad antes de filtrar. </li></ol>

<ol>
	<li>Valk, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Positron emission tomography : basic science and clinical practice. , (2003).</li><li>Phelps, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> PET: molecular imaging and its biological applications. , (2004).</li><li>Ametamey, S. M., Honer, M., Schubiger, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+imaging+with+PET.">Molecular imaging with PET.</a> Chem Rev. 108 (5), 1501-1516 (2008).</li><li>Oriuchi, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Present+role+and+future+prospects+of+positron+emission+tomography+in+clinical+oncology.">Present role and future prospects of positron emission tomography in clinical oncology.</a> Cancer Sci. 97 (12), 1291-1297 (2006).</li><li>Heiss, W. D., Herholz, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+receptor+imaging.">Brain receptor imaging.</a> J Nucl Med. 47 (2), 302-312 (2006).</li><li>Brugarolas, P., Freifelder, R., Cheng, S. -. H., DeJesus, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+meta-substituted+[18F]3-fluoro-4-aminopyridine+via+direct+radiofluorination+of+pyridine+N-oxides.">Synthesis of meta-substituted [18F]3-fluoro-4-aminopyridine via direct radiofluorination of pyridine N-oxides.</a> Chemical Communications. , (2016).</li><li>Jones, R. E., Heron, J. R., Foster, D. H., Snelgar, R. S., Mason, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+4-aminopyridine+in+patients+with+multiple+sclerosis.">Effects of 4-aminopyridine in patients with multiple sclerosis.</a> J Neurol Sci. 60 (3), 353-362 (1983).</li><li>Davis, F. A., Stefoski, D., Rush, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orally+administered+4-aminopyridine+improves+clinical+signs+in+multiple+sclerosis.">Orally administered 4-aminopyridine improves clinical signs in multiple sclerosis.</a> Ann Neurol. 27 (2), 186-192 (1990).</li><li>Goodman, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained-release+oral+fampridine+in+multiple+sclerosis:+a+randomised,+double-blind,+controlled+trial.">Sustained-release oral fampridine in multiple sclerosis: a randomised, double-blind, controlled trial.</a> Lancet. 373 (9665), 732-738 (2009).</li><li>Brugarolas, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Abstracts Of Papers Of The American Chemical Society. , (2016).</li><li>Brugarolas, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+PET+tracer+for+MS.">Development of a PET tracer for MS.</a> J Nucl Med Meeting Abstracts. 55 (1), 1124 (2014).</li><li>Brugarolas, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorinated+4-aminopyrdines+as+PET+tracers+for+MS.">Fluorinated 4-aminopyrdines as PET tracers for MS.</a> Journal of Nuclear Medicine. 56, 493 (2015).</li><li>Yoswathananont, N., Nitta, K., Nishiuchi, Y., Sato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+hydrogenation+reactions+in+a+tube+reactor+packed+with+Pd/C.">Continuous hydrogenation reactions in a tube reactor packed with Pd/C.</a> Chem Comm. (1), 40-42 (2005).</li><li>St&#246;cklin, G., Pike, V. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography-Methodological Aspects. 24, (1993).</li><li>Liu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+evaluation+of+a+high-affinity+18F-trifluoroborate+octreotate+derivative+for+somatostatin+receptor+imaging.">Preclinical evaluation of a high-affinity 18F-trifluoroborate octreotate derivative for somatostatin receptor imaging.</a> J Nucl Med. 55 (9), 1499-1505 (2014).</li><li>Liu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=18F-trifluoroborate+derivatives+of+[des-arg(10)]kallidin+for+imaging+bradykinin+b1+receptor+expression+with+positron+emission+tomography.">18F-trifluoroborate derivatives of [des-arg(10)]kallidin for imaging bradykinin b1 receptor expression with positron emission tomography.</a> Mol Pharm. 12 (3), 974-982 (2015).</li><li>Scott, P. J. H., Hockley, B. G., Kilbourn, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Radiochemical Syntheses, Volume 1: Radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography. , (2012).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

La preparación de los trazadores PET requiere un etiquetado eficiente con una mínima intervención del usuario para minimizar la exposición a la radiación [ 14] . Aquí, se describe el primer procedimiento semi-automatizado para la síntesis radioquímica de [ 18 F] 3F4AP, un trazador PET actualmente en investigación para la demyelination imágenes. Este método semi-automatizado produce el radiotrazador con alta pureza y suficiente actividad específica para estudios en animales. Los métodos anteriores para la síntesis de este compuesto se basaron en la síntesis manual 6 , que limita significativamente la cantidad de trazador radiactivo que se puede producir. Tener un método automatizado para la síntesis también proporciona rendimientos más reproducibles y facilita la transferencia del procedimiento a otros laboratorios con equipos similares. Los esfuerzos futuros para automatizar completamente el procedimiento serán decisivos para la producción del trazador en grandes cantidades para estudios en animales grandes o humanos. 19 F para 18 F para incorporar el radioisótopo en la molécula de interés. Las ventajas de esta reacción son que es rápida y produce casi exclusivamente el producto deseado sin la necesidad de realizar una etapa de purificación potencialmente larga para eliminar el exceso de precursor. Una limitación de usar reacciones de etiquetado de intercambio de flúor como la que se usa aquí es que debido a la masa inicial de compuesto frío la actividad específica final definida como cantidad de radiactividad en mCi sobre la cantidad de compuesto en μmol puede estar limitada. Bajo nuestras condiciones estándar, comenzando con 100-200 mCi de 18 F - y 50 μg de precursor, la actividad específica típica al final de la síntesis es de hasta 100-200 mCi / μmol, lo que parece ser suficiente para estudios de imagen preclínica PET . Sin embargo, la actividad específica puede mejorarse aumentando la cantidad de partida para 18 F - </suP&gt; manteniendo la cantidad de masa baja. Se han producido varios informes de producción de radioligandos por intercambio de fluoruro con alta actividad específica (1-3 Ci / μmol) empezando con una alta actividad y bajas cantidades de precursores 15 , 16 . Como con todas las síntesis radioquímicas de los trazadores de PET, es crítico trabajar rápidamente para minimizar la desintegración radiactiva. También es importante minimizar el tiempo de manipulación de los materiales radiactivos, utilizar un blindaje adecuado y maximizar la distancia entre el material radiactivo y el usuario para minimizar la exposición a la radiación. Estos aspectos son particularmente importantes durante la segunda mitad del protocolo (purificación y control de calidad) en los que el usuario tiene que inyectar manualmente la solución en la HPLC, recoger las fracciones y filtrar el producto final. Como con todas las síntesis radioquímicas de los trazadores de PET, es crítico trabajarEnemiga de la desintegración radiactiva. También es importante minimizar el tiempo de manipulación de los materiales radiactivos, utilizar un blindaje adecuado y maximizar la distancia entre el material radiactivo y el usuario para minimizar la exposición a la radiación. Estos aspectos son particularmente importantes durante la segunda mitad del protocolo (hidrogenación y purificación) en los que el usuario tiene que inyectar manualmente la solución en el hidrogenador, recoger las fracciones, configurar el procedimiento de secado, disolver el producto en tampón y filtrarlo. Durante la etapa de filtración es fácil perder una gran cantidad de material radioactivo en las paredes de los viales. Por lo tanto, es importante tratar de recoger todo el líquido antes de filtrar. El uso de una mayor cantidad de tampón para disolver puede mejorar el rendimiento de recuperación, pero su uso se desaconseja porque requerirá inyectar un volumen mayor en la HPLC, haciendo que el pico se amplíe y aumente el volumen de la dosis final. Para solucionar un problemaNd optimizar el procedimiento es importante para realizar un seguimiento de los rendimientos de cada paso. Para la mayoría de los pasos, esto se hace simplemente midiendo la cantidad de radioactividad antes y después de cualquier paso. En el caso de la reacción, los rendimientos se pueden calcular mediante la cuantificación de los picos de HPLC. La tabla 1 de la sección de resultados muestra los rendimientos típicos de cada paso. La Tabla 2 a continuación enumera muchos de los fallos comúnmente encontrados con posibles razones para el fracaso y cómo corregirlos. Por último, aunque el procedimiento demostrado aquí es específico para la síntesis de [ 18 F] 3F4AP, el flujo de trabajo general y muchos de los pasos individuales son comunes a la síntesis de otros compuestos [ 17] . En este artículo también demostró las pruebas de QC típicas realizadas en cualquier marcador PET.

La capacidad de rastrear un fármaco de molécula pequeña de manera no invasiva dentro del cuerpo humano tiene un gran potencial hacia la medicina de precisión. Entre las técnicas de imagen molecular, la tomografía de emisión de positrones (PET) tiene muchas características favorables: la alta sensibilidad de los detectores de PET permite detectar y cuantificar cantidades muy pequeñas de material radiactivo y las características de los escáneres permiten un mapeo espacial preciso de la localización del fármaco 1 , , 3 . Por ejemplo, PET permite la detección y localización de tumores y metástasis basado en el nivel de captación de un análogo de glucosa radioactiva, [ 18 F] FDG 4 . PET también puede proporcionar la localización y la cuantificación de los receptores específicos del cerebro y su ocupación que puede ser útil para el diagnóstico y la comprensión de los trastornos neurológicos y psiquiátricos [ 5] . Para poder desarrollarUna molécula pequeña trazador PET, el compuesto de interés debe ser etiquetado con un isótopo emisor de positrones, por lo general 11 C o 18 F. Entre estos dos radioisótopos, 18 F tiene una vida media más larga (109 min vs 20,3 para 11 C) , Que permite la producción de múltiples dosis y fuera del sitio. Sin embargo, la adición de 18 F a una molécula puede ser un desafío. El etiquetado 18 F requiere reacciones rápidas compatibles con la automatización, liberando al químico del manejo directo de la actividad y recibiendo dosis de radiación de alta absorción. Recientemente describimos el uso de N-óxidos de piridina como precursores para la fluoración de piridinas y el uso de esta química en la síntesis radioquímica de [18F] 3F4AP6, un análogo radiofluorinado del fármaco aprobado por la FDA para la esclerosis múltiple, la 4- Aminopiridina (4AP) 7 , 8 , 9 . ThEs radiotracer novel está actualmente bajo investigación como un trazador de PET para la desmielinización [ 10 , 11 , 12] . En este artículo en video, se demuestra la síntesis semiautomática de este compuesto utilizando una Unidad de Síntesis IBA Synthera (denominada en lo sucesivo &quot;el sintetizador&quot;) y un dispositivo de hidrogenación de flujo hecho en casa. La síntesis se basa en la reacción mostrada en la Figura 1 . La preparación del procedimiento dura aproximadamente 1 h, radiomarcado y purificación 1,5 h y procedimientos de control de calidad 0,5 h.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Cyclotron produced [18F]fluoride</td>
			<td>House supplied/Zevacor</td>
			<td>IBA Cyclone 18</td>
			<td>100-200 mCi</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Integrated fluid processor for production FLT/FDG</td>
			<td>ABX</td>
			<td>K-2715SYN</td>
			<td>Cassette used for nucleophilic substitution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anhydrous acetonitrile</td>
			<td>Janssen</td>
			<td>36431-0010</td>
			<td>Transfer under nitrogen</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Janssen</td>
			<td>67-56-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ultrapure water</td>
			<td>house supplied</td>
			<td></td>
			<td>Millipore MilliQ system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TBA-HCO3</td>
			<td>ABX</td>
			<td>808.0000.6</td>
			<td>abx.de</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QMA</td>
			<td>Waters</td>
			<td>WAT023525</td>
			<td>Quaternary methyl ammonium: Anion exchange solid phase extraction cartridge for trap and release of 18F- from the target water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>ABX</td>
			<td>K-28XX.03</td>
			<td>Prefilled 5 mL syringes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alumina-N</td>
			<td>Waters</td>
			<td>WAT020510</td>
			<td>Alumina-N solid phase extraction cartridge (for trapping unreacted 18F-)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-fluoro-4-nitropyridine N-oxide</td>
			<td>Synthonix</td>
			<td>76954-0</td>
			<td>Store in desicator. Precursor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-fluoro-4-aminopyridine</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>704490-1G</td>
			<td>Reference standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxalic acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>75688-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate monobasic</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>S80191-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethyl amine</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>04885-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Decon Labs</td>
			<td>DSP-MD.43</td>
			<td>USP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Final product vial</td>
			<td>ABX</td>
			<td>K28XX.04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millex Filter Syringe</td>
			<td>Millex</td>
			<td>SLGVR04NL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% Pd/C cartridge</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>THS-01111-12EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>11 mm vials + crimp seals</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>03-250-618, 06-451-117, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>13 mm vials + crimp seals</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>06-718-992, 06-718-643, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC vials</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>03-391-16, 03-391-17, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SEMIPREP C18 column</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>990967-202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>V-vials</td>
			<td>Alltech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes: 1, 3, 10 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-829-10D, 14-829-13Q, 14-829-18G, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compressed gases: N2, He, H2</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>UHP N300, UHP HE300, UHP H300, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TLC plates</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>Z193275, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synthera automated synthesizer</td>
			<td>IBA SA, Belgium, iba-worldwide.com</td>
			<td>Synthera, 250.001</td>
			<td>Automatic synthesis unit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>In-house hydrogenator</td>
			<td>See picture</td>
			<td></td>
			<td>See text description</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot cells</td>
			<td>Comecer</td>
			<td></td>
			<td>For manipulating radioactive materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RadioTLC scanner</td>
			<td>Eckert and Ziegler</td>
			<td></td>
			<td>For handling sterile materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC</td>
			<td>Dionex</td>
			<td>Ultimate 3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dose calibrator</td>
			<td>Capintec</td>
			<td>CRC15</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gamma counter</td>
			<td>Capintec, 7 Vreeland Road, Florham Park, NJ 07932</td>
			<td>CRC 15, PET-CRC25, or equivalent</td>
			<td>For measuring radioactivity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Personal dosimeters</td>
			<td>Packard</td>
			<td>Cobra II</td>
			<td>For measuring gamma spectrum</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Personal radiation badges and rings</td>
			<td>Atlantic Nuclear</td>
			<td>Rados Rad-60 Electronic Dosimeter, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotavap + vacuum pump</td>
			<td>Landauer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lead pigs + syringe shields</td>
			<td>Heidolph</td>
			<td></td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Geiger counters</td>
			<td>Pinestar</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Ludlum&#160;</td>
			<td>Model 3 + Pancake GM detector, 4801605, 47-1539, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automated radiochemical synthesis of [18f]3f4ap: a novel pet tracer for imaging demyelinating diseases

3- [18F] fluoro-4-aminopiridina, [18F] 3F4AP, es un análogo radiofluorinado del fármaco aprobado por la FDA para la esclerosis múltiple 4-aminopiridina (4AP). Este compuesto está actualmente bajo investigación como marcador de PET para desmielinización. Recientemente describimos una nueva reacción química para producir piridinas metafluorinadas consistentes en la fluoración directa de un N-óxido de piridina y la utilización de esta reacción para la síntesis radioquímica de [18F] 3F4AP. En este artículo, demostramos cómo producir este trazador usando un sintetizador automatizado y un reactor de hidrogenación de flujo hecho en casa. También se muestran los procedimientos estándar de control de calidad realizados antes de liberar el radiotrazador para estudios preclínicos de imágenes con animales. Este procedimiento semi-automatizado puede servir de base para la producción futura de [18F] 3F4AP para estudios clínicos.

La síntesis radioquímica de [18F] 3F4AP comprende dos etapas ( Figura 1 ). El primer paso se lleva a cabo de manera totalmente automatizada utilizando la unidad de síntesis ( Figura 3 ). Este sistema basado en casete utiliza cuatro viales de reactivo y un vial de reactor y tiene válvulas controladas por ordenador que permiten la transferencia y mezcla de reactivos, así como calefacción, presurización y evacuación del reactor. Además, admite cartuchos estándar de extracción en fase sólida para la separación de reactivos. La interfaz informática permite a los usuarios escribir y modificar scripts para poder ejecutar sus propias síntesis. En el caso de [ 18 F] 3F4AP, el procedimiento de síntesis consta de cinco partes básicas. En la primera parte, el sintetizador realiza pasos de autoverificación, precalienta el reactor y espera la señal del operador de que el 18 F está listo. Durante la segunda parte, el fluoruro [18F] se transfiereM del vial de 18F en el cartucho de intercambio aniónico y se eluye del cartucho al reactor usando una solución de bicarbonato de tetrabutilamonio. La tercera parte, el sintetizador azeotrópicamente seca el [18F] fluoruro al vacío para hacerla reactiva hacia el desplazamiento nucleofílico. En la cuarta parte, el precursor se añade automáticamente al reactor donde reacciona con el 18F - para generar el compuesto marcado. Finalmente, la reacción se inactiva mediante la adición de ácido oxálico al 0,2% en metanol, lo que evita la descomposición promovida por la base del producto y la solución final se transfiere a presión al vial de recogida después de pasar a través de un cartucho de N de aluminio que atrapa cualquier Fluoruro sin reaccionar. Una vez finalizada la etapa de etiquetado, se puede tomar una pequeña muestra para el control de calidad. La ejecución de una muestra en la HPLC proporciona confirmación de que el paso de etiquetadoDe la pureza radioquímica ( Figura 4 ). También, a partir de la huella UV en la HPLC, la cantidad de masa del producto se puede calcular usando una curva de calibración preestablecida. Mientras se está ejecutando la HPLC de control de calidad en proceso, se lleva a cabo la segunda etapa de reacción, reducción de los grupos N-óxido y nitro. Para ello, el producto marcado se inyecta automáticamente en un dispositivo de hidrogenación interno basado en el método publicado por Yoswathananont et al. 13 ( Figura 2 ). Este dispositivo consiste en una bomba de HPLC y un tanque de hidrógeno comprimido conectado al dispositivo de hidrogenación de flujo a través de líneas equipadas con válvulas de retención para evitar el retroceso. El producto es empujado por la bomba de HPLC y mezclado con hidrógeno en un mezclador en forma de T. Esta mezcla se hace pasar entonces a través de un cartucho pequeño que contiene un catalizador de Pd / C al 10% sobre un soporte sólido. Después de pasar por la cataDespués, el producto reducido se recoge en pequeñas fracciones. Después de la hidrogenación, el producto bruto se transporta e inyecta manualmente en la HPLC para purificación del producto final ( Figura 5 ). La fase móvil de la HPLC ha sido seleccionada para ser compatible con la inyección de animales. Los picos correspondientes al producto se recogen y se esterilizan por filtración para obtener la dosis final. Antes de liberar la dosis para los estudios de imagen de PET, se realizan pruebas de control de calidad. Estas pruebas se realizan para asegurar que el trazador es la entidad química que se supone que es y que es seguro para la inyección. Algunas de estas pruebas pueden no ser necesarias para la inyección en animales, pero generalmente se recomienda seguir las pautas de uso humano. Esto asegura la calidad del producto, lo que aumenta la confianza en los resultados yLa transición futura a la fabricación del producto para inyección humana. La Tabla 1 contiene los parámetros de sıntesis tıpicos incluyendo la cantidad inicial de radioactividad, cantidad inicial de precursor, rendimiento para cada paso, actividad especıfica, pérdidas de filtrado, etc. Estos parámetros son útiles para solucionar fallos ocasionales y optimización futura del procedimiento. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/55537/55537fig1.jpg" /> Figura 1. Esquema de reacción. La sıntesis radioquımica consiste en el etiquetado por intercambio 19 F / 18 F seguido de hidrogenación catalizada por paladio. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 2"<html> Src = &quot;/ files / ftp_upload / 55537 / 55537fig2.jpg&quot; /&gt; Figura 2. Sistema de hidrogenación. Esquema del dispositivo. Este dispositivo está basado en la publicación de Yoswathananont et al. (Ref. 13). <img alt="figura 3" src="/files/ftp_upload/55537/55537fig3.jpg" /> Figura 3. Esquema del procesador de fluidos integrado (IFP) y reactivos del sintetizador. IFP contiene cuatro viales de reactivo, un cartucho QMA y un vial reactor. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/55537/55537fig4.jpg" /> Figura 4. Trazadores UV y radioHPLC para productos intermedios. El N-óxido de 3-fluoro-4-nitropiridina tiene una absorción característica a 313 nm.E.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig4large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/55537/55537fig5.jpg" /> Figura 5. Trazadores UV y radioHPLC para el producto final. 3-fluoro-4-amino-piridina se absorbe a 254 nm. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig5large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Concepto </td><td> Media (n = 4) </td><td> Dakota del Sur </td><td> Comentarios </td></tr><tr><td> Actividad inicial de 18 F (mCi) </td><td> 148,0 </td><td> 44,9 </td><td> Inicio de la síntesis </td></tr><tr><td> Cantidad de precursor (μg) </td><td> 50 </tD <td></td><td> Utilizar 50 μl de un stock de 1,0 mg / mL </td></tr><tr><td> Actividad dejada en QMA (mCi) </td><td> 3,0 </td><td> 1,7 </td><td> Medido al final de la etapa de etiquetado </td></tr><tr><td> Rendimiento de radiomarcado </td><td> 29,7% </td><td> 6,3% </td><td> Act_collection_vial ÷ (Act_collection_vial + Act_AluN) </td></tr><tr><td> La pureza radioquímica (HPLC-1) </td><td> &gt; 98% </td><td></td><td> De HPLC-1 QC </td></tr><tr><td> Especulación. acto. Intermedio (mCi / μmol) </td><td> 122,9 </td><td> 29,7 </td><td> De la HPLC-1 usando la curva de calibración </td></tr><tr><td> Recuperación de la hidrogenación (cc) </td><td> 74% </td><td> 9,0% </td><td> Corregido para decadencia </td></tr><tr><td> Pureza radioquímica de HPLC (HPLC-2) </td><td> 90,7% </td><td> 2,9% </td><td> Calculado a partir de HPLC-2 </td></tr><tr><td> Eficiencia de secado </td><td> &gt; 98% </td><td></td><td> Corregido para decadencia </td></tr><tr><td> Filtración de la recuperación </td><td> 93,5% </td><td> 1,7% </td><td> Corregido para decadencia </td></tr><tr><td> Volumen de la dosis (ml) </td><td> 3.3 </td><td></td><td> Recoger las fracciones con mayor radioactividad </td></tr><tr><td> Especulación. acto. Producto final (mCi / μmol) </td><td> 75,5 </td><td> 30,0 </td><td> De la HPLC-3 usando la curva de calibración </td></tr><tr><td> Eficiencia de síntesis </td><td> 8,5% </td><td> 3,6% </td><td> Corrección de no decaimiento </td></tr><tr><td> Tiempo de síntesis (min) </td><td> 104 </td><td> 11,2 </td><td></td></tr></tbody></table> Tabla 1. Parámetros de síntesis radioquímica. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Problemas comunes </td><td> Razones y soluciones posibles </td></tr><tr><td rowspan="3"> El fluoruro de [^ { 18 } F] no se eluye eficientemente de la QMA </td><td> · TBA-HCO 3 no se preparó correctamente. Asegúrese de que la concentración es adecuada. </td></tr><tr><td> · Hay fugas en el vial TBA-HCO 3 . Asegúrese de que el sello de engarce es apretado y el diafragma no está perforado antes de instalarlo en el IFP. </td></tr><tr><td> · TBA-HCO 3 no está en buenas condiciones. Pida un lote nuevo. </td></tr><tr><td rowspan="2"> El rendimiento de etiquetado es bajo </td><td> · Hay humedad en la solución precursora. Precursor seco y disolventes. </td></tr><tr><td> · La temperatura es demasiado baja. </td></tr><tr><td rowspan="3"> La solución de reacción es amarilla </td><td> · El producto se descompone debido a la base. Utilizar menos TBA-HCO 3 . </td></tr><tr><td> HayOo mucho precursor. Utilice menos precursor. </td></tr><tr><td> · Hay demasiado poco solvente para la cantidad de 18 F - . Use más disolvente. </td></tr><tr><td> Picos adicionales en radioHPLC </td><td> · El grupo Nitro está siendo sustituido: reduce la temperatura de reacción o acorta el tiempo de reacción. </td></tr><tr><td rowspan="3"> La reacción de hidrogenación no funciona </td><td> · Catalizador no es bueno. Utilice un cartucho nuevo. </td></tr><tr><td> · El flujo es demasiado rápido y no permite un contacto suficiente entre el catalizador y el sustrato. Disminuir el flujo. </td></tr><tr><td> · La presión del hidrógeno es demasiado baja. Aumentar la presión de H 2 . </td></tr><tr><td> La presión del hidrógeno aumenta dramáticamente durante el procedimiento </td><td> · La integridad del cartucho se ve comprometida y el soporte sólido está obstruyendo las líneas. Detenga el flujo y apague el gas. Deje que la radiactividad decaiga. Retire el cartucho del catalizador y lave el sistema. Poner unEw cartucho. </td></tr><tr><td> El rendimiento de hidrogenación es bajo </td><td> · Demasiadas impurezas que compiten por el catalizador (MeCN, ácido oxálico). Disminuir la cantidad de impurezas o aumentar la masa del precursor (Advertencia: aumentar la cantidad de precursor reducirá la actividad específica). </td></tr><tr><td rowspan="2"> La recuperación de la radiactividad de la etapa de hidrogenación es baja </td><td> · Hay una fuga en el sistema. Compruebe si hay fugas y vuelva a inyectar en la línea de hidrógeno. </td></tr><tr><td> · El compuesto está desfluorando en el reactor. Evaluar diferentes condiciones de reacción (presión, temperatura, flujo, etc. ). </td></tr><tr><td rowspan="2"> Demasiada radiactividad se pierde durante la filtración </td><td> · Humedezca el filtro antes de usarlo. </td></tr><tr><td> · Utilice un filtro con un volumen muerto inferior. </td></tr><tr><td rowspan="4"> El pico final del producto en la HPLC parece amplio </td><td> · Demasiado volumen inyectado. Inyectar más bajo amOunt. Utilice una columna de mayor diámetro. </td></tr><tr><td> · La columna no está bien acondicionada. Condicione la columna para al menos 30 volúmenes de columna. </td></tr><tr><td> · El pH de la fase móvil es bajo. Asegúrese de que el pH ≥ 8. </td></tr><tr><td> · La columna no está en buenas condiciones. Reemplace la columna. Utilice una columna compatible con el pH básico. </td></tr></tbody></table> Tabla 2. Guía de solución de problemas.

Watch this Scientific Journal Video about Automated Radiochemical Synthesis of [18F]3F4AP: A Novel PET Tracer for Imaging Demyelinating Diseases at JoVE.com

Automated Radiochemical Synthesis of [18F]3F4AP: A Novel PET Tracer for Imaging Demyelinating Diseases

Demostramos la semi-automatizada síntesis radioquímica de [ 18 F] 3F4AP y procedimientos de control de calidad.

Síntesis radioquímica automatizada de [<sup&gt; 18</sup&gt; F] 3F4AP: un nuevo trazador de PET para imágenes de enfermedades desmielinizantes

3-[18F]fluoro-4-aminopyridine, [18F]3F4AP, is a radiofluorinated analog of the FDA-approved drug for multiple sclerosis 4-aminopyridine (4AP). This ...

automated-radiochemical-synthesis-18f3f4ap-novel-pet-tracer-for

Research

JoVE Journal

Medicine

Automated Radiochemical Synthesis of [18F]3F4AP: A Novel PET Tracer for Imaging Demyelinating Diseases

9.9K vistas.  The University of Chicago.  Demostramos la semi-automatizada síntesis radioquímica de [ 18 F] 3F4AP y procedimientos de control de calidad. 

Video: Automated Radiochemical Synthesis of [18F]3F4AP: A Novel PET Tracer for Imaging Demyelinating Diseases

Non-invasive Imaging of Acute Allograft Rejection after Rat Renal Transplantation Using 18F-FDG PET

The number of patients with end-stage renal disease, and the number of kidney allograft recipients continuously increases. Episodes of acute cellular allograft rejection (AR) are a negative prognostic factor for long-term allograft survival, and its timely diagnosis is crucial for allograft function 1. At present, AR can only be definitely diagnosed by core-needle biopsy, which, as an invasive method, bares significant risk of graft injury or even loss. Moreover, biopsies are not feasible in patients taking anticoagulant drugs and the limited sampling site of this technique may result in false negative results if the AR is focal or patchy. As a consequence, this gave rise to an ongoing search for new AR detection methods, which often has to be done in animals including the use of various transplantation models.
Since the early 60s rat renal transplantation is a well-established experimental method for the examination and analysis of AR 2. We herein present in addition small animal positron emission tomography (PET) using 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) to assess AR in an allogeneic uninephrectomized rat renal transplantation model and propose graft FDG-PET imaging as a new option for a non-invasive, specific and early diagnosis of AR also for the human situation 3. Further, this method can be applied for follow-up to improve monitoring of transplant rejection 4.

Non-invasive Imaging of Acute Allograft Rejection after Rat Renal Transplantation Using 18F-FDG PET

We herein present a rat renal transplantation model to non-invasively assess acute allograft rejection using positron emission tomography with 18F-fluorodeoxyglucose.

Imagen no invasiva de rechazo agudo del aloinjerto después Rat Trasplante Renal Uso<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG PET

The number of patients with end-stage renal  disease, and the number of kidney allograft recipients continuously increases.  Episodes of acute cellular ...

Investigación

Medicina

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in the Analysis of Neurodegenerative Diseases

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present applications are designed to investigate differences of WM involvement patterns in different brain diseases, especially neurodegenerative disorders, by use of different DTI analyses in comparison with matched controls. 	
DTI data analysis is performed in a variate fashion, i.e. voxelwise comparison of regional diffusion direction-based metrics such as fractional anisotropy (FA), together with fiber tracking (FT) accompanied by tractwise fractional anisotropy statistics (TFAS) at the group level in order to identify differences in FA along WM structures, aiming at the definition of regional patterns of WM alterations at the group level. Transformation into a stereotaxic standard space is a prerequisite for group studies and requires thorough data processing to preserve directional inter-dependencies. The present applications show optimized technical approaches for this preservation of quantitative and directional information during spatial normalization in data analyses at the group level. On this basis, FT techniques can be applied to group averaged data in order to quantify metrics information as defined by FT. Additionally, application of DTI methods, i.e. differences in FA-maps after stereotaxic alignment, in a longitudinal analysis at an individual subject basis reveal information about the progression of neurological disorders. Further quality improvement of DTI based results can be obtained during preprocessing by application of a controlled elimination of gradient directions with high noise levels.	
In summary, DTI is used to define a distinct WM pathoanatomy of different brain diseases by the combination of whole brain-based and tract-based DTI analysis.

Diffusion tensor imaging (DTI) basically serves as an MRI-based tool to identify in vivo the microstructure of the brain and pathological processes due to neurological disorders within the cerebral white matter. DTI-based analyses allow for application to brain diseases both at the group level and in single subject data.

Tensor de difusión por resonancia magnética en el análisis de las enfermedades neurodegenerativas

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present ...

A Novel Application of Musculoskeletal Ultrasound Imaging

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological approach for biomechanical studies in a clinical or laboratory setting. Towards this goal, methods for quantification of muscle kinematics from ultrasound imagery are being developed based on image processing. The temporal resolution of these methods is typically not sufficient for highly dynamic tasks, such as drop-landing. We propose a new approach that utilizes a Doppler method for quantifying muscle kinematics. We have developed a novel vector tissue Doppler imaging (vTDI) technique that can be used to measure musculoskeletal contraction velocity, strain and strain rate with sub-millisecond temporal resolution during dynamic activities using ultrasound. The goal of this preliminary study was to investigate the repeatability and potential applicability of the vTDI technique in measuring musculoskeletal velocities during a drop-landing task, in healthy subjects. The vTDI measurements can be performed concurrently with other biomechanical techniques, such as 3D motion capture for joint kinematics and kinetics, electromyography for timing of muscle activation and force plates for ground reaction force. Integration of these complementary techniques could lead to a better understanding of dynamic muscle function and dysfunction underlying the pathogenesis and pathophysiology of musculoskeletal disorders.

We describe a new ultrasound-based vector tissue Doppler imaging technique to measure muscle contraction velocity, strain and strain rate with sub-millisecond temporal resolution during dynamic activities. This approach provides complementary measurements of dynamic muscle function and could lead to a better understanding of mechanisms underlying musculoskeletal disorders.

Una aplicación Novel of Musculoskeletal Ultrasound Imaging

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon  motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological  approach ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Resonancia magnética y PET en modelos de ratón de infarto de miocardio

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics disturbance in affected cells. Diffusion weighted magnetic resonance imaging (MRI) identifies regions that are damaged, potentially irreversibly, by hypoxia-ischemia. Alterations in glucose utilization in the affected tissue may be detectable by positron emission tomography (PET) imaging of 2-deoxy-2-(18F)fluoro-&#7429;-glucose ([18F]FDG) uptake. Due to the rapid and variable nature of injury in this animal model, acquisition of both modes of data must be performed simultaneously in order to meaningfully correlate PET and MRI data. In addition, inter-animal variability in the hypoxic-ischemic injury due to vascular differences limits the ability to analyze multi-modal data and observe changes to a group-wise approach if data is not acquired simultaneously in individual subjects. The method presented here allows one to acquire both diffusion-weighted MRI and [18F]FDG uptake data in the same animal before, during, and after the hypoxic challenge in order to interrogate immediate physiological changes.

The method presented here uses simultaneous positron emission tomography and magnetic resonance imaging. In the cerebral hypoxia-ischemia model, dynamic changes in diffusion and glucose metabolism occur during and after injury. The evolving and irreproducible damage in this model necessitates simultaneous acquisition if meaningful multi-modal imaging data are to be acquired.

Simultánea de imágenes PET / RM Durante cerebral del ratón hipoxia-isquemia

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases

Remodeling of the brain vasculature is a common trait of brain pathologies. In vivo imaging techniques are fundamental to detect cerebrovascular plasticity or damage occurring overtime and in relation to neuronal activity or blood flow. In vivo two-photon microscopy allows the study of the structural and functional plasticity of large cellular units in the living brain. In particular, the thinned-skull window preparation allows the visualization of cortical regions of interest (ROI) without inducing significant brain inflammation. Repetitive imaging sessions of cortical ROI are feasible, providing the characterization of disease hallmarks over time during the progression of numerous CNS diseases. This technique accessing the pial structures within 250 &#956;m of the brain relies on the detection of fluorescent probes encoded by genetic cellular markers and/or vital dyes. The latter (e.g., fluorescent dextrans) are used to map the luminal compartment of cerebrovascular structures. Germane to the protocol described herein is the use of an in vivo marker of amyloid deposits, Methoxy-O4, to assess Alzheimer&#39;s disease (AD) progression. We also describe the post-acquisition image processing used to track vascular changes and amyloid depositions. While focusing presently on a model of AD, the described protocol is relevant to other CNS disorders where pathological cerebrovascular changes occur.

Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases

This manuscript describes a procedure to track the remodeling of the cerebrovasculature during amyloid plaque accumulation in vivo using longitudinal two-photon microscopy. A thinned-skull preparation enables the visualization of fluorescent dyes to assess the progression of cerebrovascular damage in a mouse model of Alzheimer&#39;s disease.

Longitudinal<em&gt; En Vivo</em&gt; Obtención de imágenes de la vasculatura cerebral: Importancia de las enfermedades del sistema nervioso central

Remodeling of the brain vasculature is a common trait of brain pathologies. In vivo imaging techniques are fundamental to detect cerebrovascular ...

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-FDG Micro-PET/CT

This paper describes the use of 18F-FDG and micro-PET/CT imaging to determine in vivo glucose metabolism kinetics in mice (and is transferable to rats). Impaired uptake and metabolism of glucose in multiple organ systems due to insulin resistance is a hallmark of type 2 diabetes. The ability of this technique to extract an image-derived input function from the vena cava using an iterative deconvolution method eliminates the requirement of the collection of arterial blood samples. Fitting of tissue and vena cava time activity curves to a two-tissue, three compartment model permits the estimation of kinetic micro-parameters related to the 18F-FDG uptake from the plasma to the intracellular space, the rate of transport from intracellular space to plasma and the rate of 18F-FDG phosphorylation. This methodology allows for multiple measures of glucose uptake and metabolism kinetics in the context of longitudinal studies and also provides insights into the efficacy of therapeutic interventions.

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-FDG Micro-PET/CT

This study describes a protocol that uses 18F-FDG and positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) imaging, together with kinetic modelling, to quantify the in vivo, real-time uptake of 18F-FDG into tissues.

La determinación de metabolismo de la glucosa Kinetics Uso<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG Micro-PET / CT

This paper describes the use of 18F-FDG and micro-PET/CT imaging to determine in vivo glucose metabolism kinetics in mice (and is transferable to rats). ...

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Neuroinflammation is central to the pathological cascade following ischemic stroke. Non-invasive molecular imaging methods have the potential to provide critical insights into the temporal dynamics and role of certain neuroimmune interactions in stroke. Specifically, Positron Emission Tomography (PET) imaging of translocator protein 18 kDa (TSPO), a marker of activated microglia and peripheral myeloid-lineage cells, provides a means to detect and track neuroinflammation in vivo. Here, we present a method to accurately quantify neuroinflammation using [11C]N,N-Diethyl-2-[2-(4-methoxyphenyl)-5,7-dimethylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl]acetamide ([11C]DPA-713), a promising second generation TSPO-PET radiotracer, in distal middle cerebral artery occlusion (dMCAO) compared to sham-operated mice. MRI was performed 2 days post-dMCAO surgery to confirm stroke and define the infarct location and volume. PET/Computed Tomography (CT) imaging was carried out 6 days post-dMCAO to capture the peak increase in TSPO levels following stroke. Quantitation of PET images was conducted to assess the uptake of [11C]DPA-713 in the brain and spleen of dMCAO and sham mice to assess central and peripheral levels of inflammation. In vivo [11C]DPA-713 brain uptake was confirmed using ex vivo autoradiography.

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Positron Emission Tomography (PET) imaging of translocator protein 18 kDa (TSPO) provides a non-invasive means to visualize the dynamic role of neuroinflammation in the development and progression of brain diseases. This protocol describes TSPO-PET and ex vivo autoradiography to detect neuroinflammation in a mouse model of ischemic stroke.

Animal doméstico proyección de imagen de neuroinflamación usando [11C] DPA-713 en un modelo murino de ictus isquémico

Neuroinflammation is central to the pathological cascade following ischemic stroke. Non-invasive molecular imaging methods have the potential to provide ...

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

In endothermic animals, brown adipose tissue (BAT) is activated to produce heat for defending body temperature in response to cold. BAT&#39;s ability to expend energy has made it a potential target for novel therapies to ameliorate obesity and associated metabolic disorders in humans. Though this tissue has been well studied in small animals, BAT&#39;s thermogenic capacity in humans remains largely unknown due to the difficulties of measuring its volume, activity, and distribution. Identifying and quantifying active human BAT is commonly performed using 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) positron emission tomography and computed tomography (PET/CT) scans following cold-exposure or pharmacological activation. Here we describe a detailed image-analysis approach to quantify total-body human BAT from 18F-FDG PET/CT scans using an open-source software. We demonstrate the drawing of user-specified regions of interest to identify metabolically active adipose tissue while avoiding common non-BAT tissues, to measure BAT volume and activity, and to further characterize its anatomical distribution. Although this rigorous approach is time-consuming, we believe it will ultimately provide a foundation to develop future automated BAT quantification algorithms.

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

Using free, open-source software, we have developed an analytical approach to quantify total and regional brown adipose tissue (BAT) volume and metabolic activity of BAT using 18F-FDG PET/CT.

Cuerpo entero y cuantificación Regional de activo humano marrón tejido adiposo utilizando 18F-FDG PET/CT

In endothermic animals, brown adipose tissue (BAT) is activated to produce heat for defending body temperature in response to cold. BAT&#39;s ability to ...

Quantitative [18F]-Naf-PET-MRI Analysis for the Evaluation of Dynamic Bone Turnover in a Patient with Facetogenic Low Back Pain

Imaging techniques that reflect dynamic bone turnover may aid in characterizing a wide range of bone pathologies. Bone is a dynamic tissue undergoing continuous remodeling with the competing activity of osteoblasts, which produce the new bone matrix, and osteoclasts, whose function is to eliminate mineralized bone. [18F]-NaF is a positron emission tomography (PET) radiotracer that enables visualization of bone metabolism. [18F]-NaF is chemically absorbed into hydroxyapatite in the bone matrix by osteoblasts and can thus noninvasively detect osteoblastic activity, which is occult to conventional imaging techniques. Kinetic modeling of dynamic [18F]-NaF-PET data provides detailed quantitative measures of bone metabolism. Conventional semi-quantitative PET data, which utilizes standardized uptake values (SUVs) as a measure of radiotracer activity, is referred to as a static technique due to its snapshot of tracer uptake in time.&#160; Kinetic modeling, however, utilizes dynamic image data where tracer levels are continuously acquired providing tracer uptake temporal resolution. From the kinetic modeling of dynamic data, quantitative values like blood flow and metabolic rate (i.e., potentially informative metrics of tracer dynamics) can be extracted, all with respect to the measured activity in the image data. When combined with dual modality PET-MRI, region-specific kinetic data can be correlated with anatomically registered high-resolution structural and pathologic information afforded by MRI. The goal of this methodological manuscript is to outline detailed techniques for performing and analyzing dynamic [18F]-NaF-PET-MRI data. The lumbar facet joint is a common site of degenerative arthritis disease and a common cause for axial low back pain.&#160; Recent studies suggest [18F]-NaF-PET may serve as a useful biomarker of painful facetogenic disease.&#160; The human lumbar facet joint will, therefore, be used as a prototypical region of interest for dynamic [18F]-NaF-PET-MRI analysis in this manuscript.

Quantitative [18F]-Naf-PET-MRI Analysis for the Evaluation of Dynamic Bone Turnover in a Patient with Facetogenic Low Back Pain

Imaging techniques that reflect dynamic bone turnover may aid in characterizing a wide range of bone pathologies. We present detailed methodologies for performing and analyzing dynamic [18F]-NaF-PET-MRI data in a patient with facetogenic low back pain using the lumbar facet joints as a prototypical region of interest.

Cuantitativo [18F]-Naf-PET-MRI Análisis para la evaluación de la rotación ósea dinámica en un paciente con dolor de espalda baja facetogénico

Imaging techniques that reflect dynamic bone turnover may aid in characterizing a wide range of bone pathologies. Bone is a dynamic tissue undergoing ...