Nuestra investigación se centra en la producción de radiotrazadores PET utilizados para aplicaciones de investigación preclínica y clínica. Nuestro equipo se centra en el desarrollo y la optimización de estos radiotrazadores de carbono-11 para garantizar que se administre una dosis segura y óptima para un estudio. El radiomarcaje con carbono-11 implica la sustitución de un átomo de carbono-12 por un nucleido de carbono-11, preservando así las propiedades físico-químicas de un compuesto de interés.
La mayoría de los marcadores rutinarios de carbono-11 implican alquilación con yoduro de metilo C-11 o triflato de metilo utilizando un reactor. El radiomarcaje de solventes cautivos, tal como se explora aquí, abre la puerta a innumerables otros métodos para introducir el marcador de carbono-11, incluidos métodos anteriormente engorrosos como la carbonilación con dióxido de carbono C-11, lo que permite utilizar nuevas clases de estructuras químicas en la investigación de imágenes moleculares. Mediante el uso del método de bucle para las reacciones de metilación de carbono-11, nuestro grupo ha sido capaz de aumentar la eficiencia general para la producción de varios radiotrazadores de carbono-11.
Esto se ha demostrado internamente con el tiempo total de producción, la cantidad de actividad final y el aumento de la actividad molar al final de la síntesis. Este protocolo permite un método adicional para radiomarcar radiotrazadores de carbono-11 a través de yoduro de metilo de carbono-11 o triflato de metilo de carbono-11. Hemos incluido el remontaje de un modelo automatizado para hacer de este tipo de radiomarcaje una rutina.
Nuestro equipo ha demostrado que el uso del método de bucle en comparación con el método tradicional de marcaje de recipientes de reacción está acortando el tiempo total de síntesis, aumentando la actividad del trazador de radiomarcado, así como un aumento de la actividad molar al final de la síntesis. Al optimizar el conocido método de bucle establecido por el profesor Allen Wilson, esperamos inspirar a otros grupos a utilizar este método en sus plataformas existentes, así como a pensar fuera de la caja para desarrollar nuevas formas en las que los radiotrazadores de carbono-11 se puedan producir de forma rutinaria para estudios de investigación. Para volver a conectar el módulo para la producción del método de bucle, conecte una válvula V-8 a una unión que se conecte directamente al bucle de HPLC para evitar el recipiente de reacción.
Acondicione el horno de metano a 350 grados centígrados durante 20 minutos con un flujo de gas hidrógeno de 100 mililitros por minuto. Acondicione la trampa de metano a 120 grados centígrados durante 20 minutos con un flujo de gas helio de 50 mililitros por minuto. Luego acondiciona la trampa de yoduro de metilo a 190 grados Celsius durante 20 minutos con un flujo de gas helio de 50 mililitros por minuto.
Cargue 100 microlitros de la mezcla preparada en una jeringa e inyéctela a través del adaptador en la posición uno de los seis tubos de puerto del circuito interno de HPLC. A continuación, cargue el depósito V-4 con tres mililitros de cloruro de sodio al 0,9%, el V-5 con un mililitro de etanol de 200 grados y el V-6 con 10 mililitros de agua desionizada estéril. Agregue el cartucho C-18 al módulo de síntesis.
Llene el matraz receptor grande con 25 mililitros de agua desionizada estéril. A continuación, llene el matraz de formulación con seis mililitros de cloruro de sodio al 0,9% para inyección. Asegúrese de que la línea de entrega esté conectada a un vial estéril de producto final preensamblado.
A continuación, prepare la solución de fase móvil y acondicione la columna de HPLC semipreparativa con cuatro volúmenes de columna de fase móvil. Aproximadamente 20 minutos antes de descargar el dióxido de carbono radiactivo C-11 del ciclotrón al módulo, haga clic en el botón de inicio para comenzar la lista de tiempo validada para la síntesis de C-11 ER-176. A continuación, permita que el método integrado en el módulo proceda a la conversión de dióxido de carbono C-11 en yoduro de metilo C-11 mediante un proceso de química seca.
Convierta el dióxido de carbono C-11 en metano C-11 haciéndolo reaccionar con gas hidrógeno a 350 grados Celsius sobre un catalizador de níquel. Utilice una trampa de Ascarita para retener el dióxido de carbono C-11 no convertido y el agua formada. A continuación, atrape el metano C-11 formado en una columna de carbósfera a menos 75 grados Celsius para su purificación y concentración.
Caliente la columna de carbosfera a 80 grados centígrados para liberar el metano C-11 atrapado. Haga reaccionar el metano C-11 purificado con yodo elemental a 720 grados Celsius para formar yoduro de metilo C-11 a través de la bomba de gas de recirculación de helio. Asegúrese de que el yoduro de hidrógeno formado durante el proceso sea retenido por otra trampa de Ascarita mientras que el metano C-11 no convertido regresa al proceso de circulación.
Atrape el yoduro de metilo C-11 formado a temperatura ambiente en la columna de yoduro de metilo durante el proceso de recirculación. Una vez que se complete el proceso de circulación, libere el yoduro de metilo C-11 recolectado de la trampa de yoduro de metilo calentándolo a 190 grados Celsius bajo flujo de helio. Evite la columna de metiloflasto y guíe el yoduro de metilo C-11 a través de una válvula de retención hacia el circuito de acero inoxidable de 1,5 mililitros que contiene la solución precursora precargada.
Después de que el yoduro de metilo C-11 pase a través del circuito durante 180 segundos, inyecte la mezcla de reacción en la columna de HPLC semipreparativa para su purificación. Recoja la muestra de fracción en un matraz receptor grande que contenga 25 mililitros de agua desionizada estéril. Cargue la mezcla diluida en un cartucho de extracción en fase sólida ligera C-18 o SPE.
Lave el producto con 10 mililitros adicionales de agua desionizada estéril. A continuación, eluya el producto deseado de la SPE ligera C-18 utilizando un mililitro de etanol de 200 grados. Dirija la elución a un matraz de formulación precargado con seis mililitros de cloruro de sodio al 0,9% para inyección.
Enjuague aún más el C-18 light SPE con tres mililitros adicionales de cloruro de sodio al 0,9% para inyección desde el depósito V-4. Recoja la solución final en el matraz de formulación y pásela a través de un filtro esterilizante de 0,22 micrómetros en un vial de vidrio estéril apyrogenic USP tipo uno de 50 mililitros preensamblado, sellado con un tabique de goma y engarzado con una tapa de aluminio. A continuación, utilice telemanipuladores para transferir una muestra del vial del producto final a una jeringa para la tuberculosis.
Transfiera la jeringa a la sala de control de calidad utilizando un portador con protección contra el plomo. En un área protegida contra el plomo, expulse la muestra en un tubo libre de pirógenos. Dispense la muestra en viales de vidrio más pequeños para análisis de HPLC y GC.
Aplique una pequeña alícuota a una tira de pH para determinar el pH del producto final. Los perfiles analíticos de HPLC para ER-176 mostraron un tiempo máximo de retención de 6,103 minutos con una concentración de 1,1 microgramos por mililitro. El perfil analítico de HPLC del radiotrazador para C-11 ER-176 exhibió un tiempo de retención pico prominente de 6.356 minutos con una pureza radioquímica superior al 99% y una radiactividad promedio al final de la síntesis de 5.4 G de becquerel, así como una actividad molar promedio de 194 G de becquerel por micromol.
El tiempo total de síntesis para la producción de carbono-11 ER-176 fue de 36 minutos.
