Cette étude a été soutenue par le Département américain de l&#39;Énergie (DE-FG02-09ER09-08 et DE-PS02-09ER09-18), le Centre Anti Cancéreux Jonsson Comprehensive de l&#39;UCLA, et le Programme de l&#39;industrie-université de recherche coopérative (UC subvention à la découverte, bio07 -10 665). Nous remercions le Dr Nagichettiar Satyamurthy et le personnel à l&#39;installation de l&#39;UCLA Biomedical Cyclotron pour fournir le F-18 radio-isotopes et des discussions perspicaces nombreuses. Nous remercions les Drs. Michael Collins, Greg Leblanc, Joseph Lambert, et Keller Barnhardt du CEM pour leurs conseils techniques et de soutien. Nous tenons à remercier Dirk Williams, Darin Williams, les Drs. Joseph Hong Dun Lin, et Michael van Dam pour les pièces de la conception et l&#39;usinage de modifier le réacteur à micro-ondes CEM et pour les modules de purification SPE.

1. Les premiers préparatifs <ol><li> Un V-flacon (5 ml) RV1 (avec agitation bar) est utilisé comme récipient à réaction principale pour réaliser la synthèse micro-ondes. Il est connecté à un adaptateur PEEK avec sept entrée / sortie des ports se connecte et placé à l&#39;intérieur de la cavité micro-onde (voir figure 2). RV2 est connecté à cartouche SPE (I) pour recueillir le brut [18 F] SFB. RV3 est connecté à cartouche SPE (II) pour la collecte de la finale [18 F] SFB solution. Il peut être placé dans un bain d&#39;eau tiède (40 ° C) pour concentrer la solution correspondante avant de reconstituer dans un tampon PBS, en particulier pour le radiomarquage aval de biomolécules. </li><li> Configuration de la collecte brute [18 F] SFB: Remplissez MeCN / H 2 O [6 ml; 1:4 (v: v)] solution aqueuse à 5% AcOH (8 ml), MeCN (2 ml) pour le réservoir A, B et C, respectivement. Puis activer une cartouche SPE (I) (polystyrène, Merck LiCholut FR) avec de l&#39;éthanol (10 ml), suivie par aqueuse à 5% AcOH (10 ml) à laver. </li><li> Configuration de la collecte purifiée [18 F] SFB: Préparer réservoir D et E rempli avec 10 ml de H 2 O et 3 ml d&#39;éther éthylique, respectivement. La seconde cartouche SPE (II) (polystyrène, Merck LiCholut FR) est activé par la même procédure mentionnée ci-dessus. </li><li> Démarrez le CLHP (tampon d&#39;élution: MeCN / H 2 O, 1:1 (v / v) contenant 0,2% TFA; débit: 3 ml / min) pour le pré-conditionnement de la colonne de CLHP [une phase inverse semi-prep colonne (Luna, 5 um C18 (2) 100 A, 250 x 10 mm), Phenomenex, Torrance, CA, USA]. </li></ol> 2. Préparation du séchées [ie non porteur ajoutée, (NCA)] [18 F] de fluorure <ol><li> [18 F] une solution de fluorure dans [18 O] H 2 O (100 pi) a été ajouté à un mélange de Kryptofix 222 (20 mg), aqueuse 1M de K 2 CO 3 (26 pi) et MeCN (0,8 ml) dans un Eppendorf tube. La solution complète est alors bien mélangé avant d&#39;être transféré à l&#39;RV1 via la ligne d&#39;entrée 1. Le [18 F] une solution de fluorure peut aussi être passé à travers une cartouche anioniques de change (par exemple, l&#39;AMQ-légers Sep-Pak de Waters) pour piéger le fluor-18 et ensuite éluée avec un mélange de K 2 CO 3 et Kryptofix dans MeCN. </li><li> Exécuter la séquence de séchage (20W, 3 min) en vertu du programme de contrôle à micro-ondes pour éliminer l&#39;eau résiduelle dans RV1 [sous vide]. Après le refroidissement de la température du système est inférieure à 50 ° C, MeCN supplémentaires (1,0 ml) a été introduit dans le réacteur et la séquence est répétée une fois. </li></ol> 3. Synthèse de l&#39;éthyl-4 - [18 F] fluorobenzoate <ol><li> Pour une solution de DMSO (0,4 ml) contenant éthyl-4 - (N, N, N-triméthylammonium) benzoate de triflate (1,5 mg) a été ajouté dans RV1 via la ligne d&#39;arrivée 2. </li><li> Exécuter la séquence d&#39;étiquetage (50W, 1 min) dans le cadre du programme de contrôle à micro-ondes avec un refroidissement cuve sous agitation, et toutes les vannes fermées à payer éthyl-4 - [18 F] fluorobenzoate ([18 F] 2). </li></ol> 4. Synthèse du 4 potassium - [18 F] fluorobenzoate <ol><li> Pour une solution de DMSO (0,5 ml) contenant KOtBu (13 mg) a été ajouté dans RV1 via la ligne d&#39;entrée 3. </li><li> Exécuter le programme Déprotéger (40 W, 1 min) dans le cadre du programme de contrôle à micro-ondes avec un refroidissement cuve sous agitation, et toutes les vannes fermées à payer les 4 - [18 F] fluorobenzoate sel ([18 F] 3). </li></ol> 5. Synthèse de brut [18 F] SFB <ol><li> Pour une solution d&#39;acétonitrile (2,5 ml) contenant TSTU (30 mg) a été ajouté à RV1 via la ligne d&#39;entrée 6. TSR à l&#39;humidité et la lumière sensible. Il devrait être répartie dans des flacons de petites et conservés à 4 ° C dans un récipient couvert et fermé par une feuille d&#39;aluminium. </li><li> Exécuter la séquence d&#39;accouplement (30W, 2 min) en vertu du programme de contrôle à micro-ondes avec un refroidissement cuve sous agitation, et toutes les vannes fermées à payer le brut [18 F] SFB. </li></ol> 6. La préparation de la SPE-purifiée [18 F] SFB <ol><li> Aqueuse à 5% AcOH (1,0 ml) a été ajouté à RV1 via la ligne d&#39;entrée de 7 à neutraliser le mélange réactionnel. La solution a ensuite été transféré en B flacon contenant 8 ml d&#39;AcOH aqueuse à 5% (figure 2). </li><li> Passez le mélange réactionnel dilué par cartouche SPE (I) à piège grossier [18 F] d&#39;azote à l&#39;aide du SFB (10 psi). </li><li> WASH cartouche SPE (I) avec un mélange de MeCN et H 2 O [10 mL, 1:4 (v: v)] du réservoir A. </li><li> [18 F] SFB a été élue à l&#39;aide en RV2 MeCN (2 ml) du réservoir C. </li></ol> 7. Purification du brut [18 F] SFB avec Radio-HPLC <ol><li> Diluer soit bruts [18 F] SFB ou SPE-purifiée [18 F] SFB avec H 2 O (2 ml) de RV2 et transférer le mélange dans la boucle HPLC (5 ml). La solution a été injectée dans le radio-HPLC [O MeCN / H 2, 1:1 (v / v) contenant 0,2% TFA; débit: 3 ml / min]. </li><li> Recueillir la fraction purifiée contenant [18 F] SFB (rétention Time: 8-10 minutes) dans le flacon (pré-rempli avec 10 ml de H 2 O) D (figure 2). Une étape cruciale: s&#39;il est effectué correctement, le volume fraction recueillie ici devrait être 4-5 ml. </li><li> Passez le mélange réactionnel dilué par cartouche SPE (II) pour piéger purifiée [18 F] d&#39;azote à l&#39;aide du SFB (10 psi). Sécher la cartouche avec un courant d&#39;azote pendant 2-3 minutes. </li><li> [18 F] SFB a été élue à l&#39;aide en RV3 diéthyléther (3 ml) du réservoir E.. </li><li> Evaporer le solvant RV3 à sec par un léger courant d&#39;azote gazeux (10 psi) en utilisant un bain d&#39;eau (40 ° C). Le séchées final [18 F] SFB peut être reconstitué dans du tampon PBS pour l&#39;application en aval. </li></ol> 8. Les résultats représentatifs: Nous avons développé une version simplifiée, rapide, un pot-méthode de synthèse [18 F] SFB utilisant une stratégie de déprotection dans des conditions anhydres et le chauffage micro-ondes pendant chaque transformation radiochimique / chimiques. La figure 1 présente les détails de notre radiosynthèse. L&#39;identité du produit final a été confirmé par la comparaison des temps de rétention HPLC avec une référence non radioactifs SFB. Le purifiée [18 F] SFB a également été analysé par la radio-TLC et HPLC-afin de déterminer son radiochimique et la pureté chimique. Le RCY du [18 F] SFB était de 35 ± 5% dans les 60 min après purification par HPLC (n&gt; 30), avec une pureté radiochimique élevée (&gt; 99%) et une bonne pureté chimique (voir la trace UV dans le profil HPLC, la figure 3 ). L&#39;activité spécifique a été env. 67-330 GBq / mol (1,8 à 9,0 Ci / mol), selon la radioactivité de départ. <img src="/files/ftp_upload/2755/2755fig1.jpg" alt="Figure 1" /> Figure 1. Microwave assistée one-pot radiosynthèse du [18 F] SFB. Premièrement, le radiofluorination d&#39;éthyl-4 - (N, N, N-triméthylammonium) benzoate de triflate (1) a été réalisée sous chauffage micro-ondes (50 W, 1 min), en présence de [K ⊃ 2.2.2] [18 F] F - complexe dans le diméthylsulfoxyde (DMSO) pour donner le 4 - [18 F] fluorobenzoate ([18 F] 2). Sans purification, une solution de DMSO de tert-butoxyde de potassium (t BuOK) a été ajouté et le réacteur a été irradié à micro-ondes (40 W, 1 mn) pour compléter la déprotection anhydre. La conversion finale du [18 F] 3 dans [18 F] SFB a été réalisé en utilisant O-(N-succinimidyle) - N, N, N &#39;, N&#39;-tétraméthyluronium (TSR) d&#39;activation. TSR dans l&#39;acétonitrile a été ajoutée au mélange réactionnel contenant le 4 - [18 F] fluorobenzoate ([18 F] 3) le sel; cette dernière étape de synthèse donné brut [18 F] SFB après chauffage (30 W, 2 min). <img src="/files/ftp_upload/2755/2755fig2.jpg" alt="Figure 2" /> Figure 2. Le schéma de la configuration des micro-ondes assisté one-pot [18 F] SFB synthèse. <img src="/files/ftp_upload/2755/2755fig3.jpg" alt="Figure 3" /> Figure 3. Radio-HPL chromatogrammes de finale [18 F] SFB. En haut: signal UV à 254 nm; en bas: le signal radioactif; en médaillon: le signal UV à 254 nm (x 33,3). <img src="/files/ftp_upload/2755/2755table1.jpg" alt="Tableau 1" /> . Tableau 1 Récapitulatif des [18 F] radiosyntheses SFB rapportés dans la littérature en utilisant alkyle 4 - (triméthylammonium) triflate benzoate comme précurseurs.

Cette méthode a été soumis pour la demande de brevet US.

Cela a simplifié en trois étapes, un pot de radiosynthèse des 18 F-acylation réactifs [18 F] SFB est développé sur la base non aqueuse chimie. Ce processus a une excellente reproductibilité et pourrait être utilisé de manière fiable pour la production de [18F] SFB dans les modules de radiochimie automatisé, grâce à deux modifications clés décrits comme suivants: 1. Nous employons une étape de déprotection / saponification en anhydre KOtBu / DMSO système pour remplacer l...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du réactif </td><td> Société </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires (optionnel) </td></tr><tr><td> l&#39;acide acétique en solution aqueuse (5%, v / v) </td><td> Fisher </td><td> A38-500 </td><td> Préparé dans notre laboratoire </td></tr><tr><td> Acétonitrile </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 75-05-8 </td><td></td></tr><tr><td> L&#39;éther diéthylique </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 14775 </td><td></td></tr><tr><td> Diméthylsulfoxyde (DMSO) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 472301 </td><td></td></tr><tr><td> Ethyl 4 - (N, N, N-triméthylammonium) benzoate de triflate </td><td> Préparé dans le laboratoire </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1 ,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane (K222) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 29,111-0 </td><td></td></tr><tr><td> O - (N-succinimidyle) - N, N, N &#39;, N&#39;-tétraméthyluronium (TSR) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 105832-38-0 </td><td></td></tr><tr><td> Le carbonate de potassium en solution aqueuse (1M) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 209619 </td><td> Préparé dans notre laboratoire </td></tr><tr><td> Tert-butoxyde de potassium </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 156671 </td><td></td></tr></tbody></table>

microwave-assisted one-pot synthesis of n-succinimidyl-4-[18f]fluorobenzoate ([18f]sfb)

Biomolécules, y compris des peptides, 1-9 protéines, 10,11 et les anticorps et leurs fragments conçu, 12-14 gagnent en importance à la fois comme agents thérapeutiques potentiels et des agents d&#39;imagerie moléculaire. Notamment, quand étiquetés avec des radio-isotopes émettant des positrons (par exemple, Cu-64, Ga-68 ou F-18), ils peuvent être utilisés comme sondes pour l&#39;imagerie ciblée de nombreux processus physiologiques et pathologiques. 15-18 conséquent, des efforts importants ont consacrée à la synthèse et l&#39;exploration de 18 F-étiquetés biomolécules. Bien qu&#39;il existe des exemples élégant de la 18 F-étiquetage directe de peptides, 19-22 les conditions de réaction sévère (c.-à-solvant organique, le pH extrêmes, température élevée) associée à radiofluorination directs sont généralement incompatibles avec les échantillons de protéines fragiles. À ce jour, par conséquent, l&#39;incorporation de groupements prosthétiques radiomarqué dans des biomolécules reste la méthode de choix. 23,24 N-succinimidyl-4-[18 F] fluorobenzoate ([18 F] SFB), 25-37 un réactif du type de Bolton-Hunter, qui réagit avec les groupes amino primaire de biomolécules, est un groupe très polyvalent prothétique pour le 18 F-étiquetage d&#39;un large éventail d&#39;entités biologiques, en termes de son évidente stabilité in vivo et le rendement élevé de radiomarquage. Après marquage avec [18 F] SFB, le résultant [18 F] biomolécules fluorobenzoylated pourraient être explorées comme traceurs PET potentiels dans les études d&#39;imagerie in vivo. La plupart des 1 [18 F] radiosyntheses SFB décrits dans les littératures actuelles exigent deux ou même trois réacteurs et purifications multiples en utilisant soit l&#39;extraction en phase solide (SPE) ou la chromatographie liquide haute performance (CLHP). Ces longs processus d&#39;entraver sa production de routine et des applications répandues dans le radiomarquage des biomolécules. Bien que plusieurs modules assistée [18 F] synthèses SFB ont été signalés, 29-32, 41-42, ils sont principalement basées sur des procédures longues et compliquées en utilisant coûteuses boîtes radiochimie commercialement disponibles (tableau 1). Par conséquent, une nouvelle simplification des radiosynthèse du [18 F] SFB en utilisant une configuration à faible coût serait très bénéfique pour son adaptation à un processus automatisé. Ici, nous rapportons une préparation concise du [18 F] SFB, basé sur une version simplifiée one-pot micro-ondes synthèse assistée (figure 1). Notre approche ne nécessite pas de purification entre les étapes ou tout réactifs aqueux. En outre, l&#39;irradiation micro-ondes, qui a été utilisé dans les synthèses de plusieurs traceurs TEP, 38-41 donne peut plus RCYs et une meilleure sélectivité que les réactions correspondantes thermique ou qu&#39;ils fournissent des rendements similaires dans les temps de réaction plus courts. 38 Plus important encore, lorsque l&#39;étiquetage des biomolécules , le temps ainsi économisé pourrait être détournée vers bioconjugaison ultérieure ou une étape d&#39;imagerie TEP 28,43 La nouveauté de notre améliorée [18 F] SFB synthèse est double: (1). déprotection de la stratégie anhydre ne nécessite pas de purification de l&#39;intermédiaire (s) entre chaque étape et (2) le micro-transformations radiochimiques aidé permettre la rapide, une production fiable de [18F] SFB.

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Microwave-assisted One-pot Synthesis of N-succinimidyl-4-[18F]fluorobenzoate [18F]SFB

Une facile, un pot de synthèse du N-succinimidyl-4-[<sup&gt; 18</sup&gt; F] fluorobenzoate ([<sup&gt; 18</sup&gt; F] SFB) a été développé basé sur une non-aqueuse, un processus en trois étapes radiochimique. Utilisant un chauffage à micro-ondes, toute la procédure peut être complété en moins de 30 min ou 60 min avec une purification supplémentaire par HPLC préparative. La décroissance des rendements corrigés radiochimique (RCYs) étaient 35-5% (n&gt; 30).

Micro-ondes assisté one-pot de synthèse des N-Succinimidyl-4-[ 18 F] fluorobenzoate ([ 18 F] SFB)

Biomolecules, including peptides,1-9 proteins,10,11 and antibodies and their engineered fragments,12-14 are gaining importance as both potential ...

microwave-assisted-one-pot-synthesis-n-succinimidyl-4

Research

JoVE Journal

Biology

Microwave-assisted One-pot Synthesis of N-succinimidyl-4-[18F]fluorobenzoate ([18F]SFB)

12.9K vues.  University of California at Los Angeles. Une facile, un pot de synthèse du N-succinimidyl-4-[ 18 F] fluorobenzoate ([ 18 F] SFB) a été développé basé sur une non-aqueuse, un processus en trois étapes radiochimique. Utilisant un chauffage à micro-ondes, toute la procédure peut être complété en moins de 30 min ou 60 min avec une purification supplémentaire par HPLC préparative. La décroissance des rendements corrigés radiochimique (RCYs) étaient 35-5% (n> 30).