L’objectif global de la procédure suivante est de démontrer l’étiquetage d’un ligand avec le fluor fluor-18 radionucléide, ou F-18, en utilisant des composés accepteurs de fluorure de silicium, ci-après appelés SiFAs. L’étiquetage d’un ligand avec F-18 et son injection dans le corps permet l’imagerie de nombreuses maladies avec tomographie par émission de positons, ou PET. Le fluor-18 est l’un des radionucléides les plus importants pour l’imagerie TEP.
Il a une demi-vie de 109 minutes, et 97% de sa décomposition est par émission de positons, ce qui le rend presque parfait pour l’imagerie TEP. Les peptides et les protéines sont particulièrement difficiles à étiqueter avec le F-18 parce qu’ils nécessitent des blocs de construction formés par synthèse en plusieurs étapes. Dans le cas contraire, les macromolécules constitueront une grande proportion des traceurs PET disponibles.
Pour réduire la complexité de la radioétique F-18, les accepteurs de fluorure de silicium ont été introduits comme un outil fiable. Le groupe SiFA se compose d’un atome central de silicium relié à deux groupes tertiaires de butyle, d’un moiety phényle dérivatisé, et d’un atome de fluor. Les deux groupes tertiaires de butyle donnent la stabilité hydrolytique au lien de fluorure de silicium, qui est une caractéristique critique pour des applications in vivo des conjugués de SiFA en tant qu’agents d’imagerie.
Le phényl moiety agit comme un lien entre le radionucléide et la molécule biologiquement active, représentée comme R dans ce diagramme. Lorsqu’ils sont fixés à une biomolécule, les blocs de construction sifa échangent facilement le fluor-19 contre le fluor-18 radioactif en raison de la faible énergie d’activation de la réaction isotopique d’échange. Le précurseur d’étiquetage et le composé étiqueté F-18 sont chimiquement identiques, ce qui rend la purification relativement simple.
La technique d’étiquetage isotopique non canonique utilisée avec sifa est également à égalité pour faciliter l’étiquetage avec d’autres nouvelles techniques d’étiquetage telles que l’échange isotopique trifluoroborate et la chélation au fluorure d’aluminium. Il faut garder à l’esprit que le F-18 est un isotope radioactif. Par conséquent, il est nécessaire d’effectuer toutes les procédures derrière un blindage adéquat.
Le blindage du plomb convient à ce type de rayonnement. Assurez-vous de porter des badges de détection de rayonnement dans l’ensemble de cette procédure. En outre, disposez immédiatement de gants avant de toucher quoi que ce soit après la synthèse car ils peuvent être contaminés par la radioactivité.
Utilisez des moniteurs pour les mains et les pieds ainsi que des compteurs geiger à crêpes pour vérifier la contamination des manches, des mains et des pieds. Un nombre important de petites molécules organiques ont été étiquetées avec du fluor-18. Cependant, la chimie organique interventionnelle exige généralement des conditions de réaction dures pour incorporer F-18 dans ces molécules.
Ces conditions sont généralement incompatibles avec les fonctionnalités chimiques sensibles et les macromolécules délicates telles que les protéines et les peptides. Par conséquent, de nouvelles méthodes d’étiquetage de ces molécules sont très recherchées. Le principal avantage de la technique SiFA est qu’elle permet d’achever une procédure compliquée en une ou deux étapes avec une purification minimale afin que les radio-pharmaceutiques F-18 puissent être préparés avec moins de formation et d’expérience.
Les implications de cette technique s’étendent aux groupes de recherche intéressés par les applications in vivo des biomolécules expérimentales. La méthodologie d’étiquetage SiFA utilise le fluorure F-18, qui est régulièrement produit dans les installations cyclotroniques par le bombardement de protons de l’eau O-18. Pour la plupart des réactions f-18, le fluorure F-18 doit d’abord être séparé de l’eau cyclotron pour préparer une solution de stock organique anhydre d’anions F-18 hautement nucléophiles pour la réaction.
Ceci est généralement réalisé par le piégeage du fluorure F-18 sur une cartouche d’échange d’anion, l’allongement du fluorure avec une base et cryptand dissous dans l’acétyonitrile et azeotropically séchage de la solution résultante avant la re-suspension dans le solvant de réaction sèche de choix. Commencez par conditionner une cartouche d’échange QMA avec 5 carbonate de potassium molaire suivi d’eau déionisée. Ensuite, passez une solution aqueuse de fluorure F-18 à travers la cartouche QMA préconditionnée à l’envers à l’aide d’un adaptateur homme-homme comme indiqué.
Si de grandes quantités de radioactivité doivent être manipulées, ces étapes peuvent être effectuées à l’aide d’un module de synthèse automatisé ou en utilisant un blindage supplémentaire sur la seringue. Jeter l’eau oxygène-18. Élitez les quatre premières gouttes des anions F-18 fixes de la cartouche QMA avec une solution préparée de kryptofix, carbonate de potassium et acétyltrile dans un flacon en V à paroi épaisse et scellez le flacon.
Placer le flacon dans un bain d’huile chauffé à 90 degrés. Seules les quatre premières gouttes sont utilisées car la majorité du fluorure radioactif est élisée de l’AMQ avec ces gouttes. Cela réduit la quantité de base transportée dans notre solution d’actions F-18, ce qui est nécessaire pour éviter la dégradation de la moiety SiFA.
Insérez une aiguille d’évent et une aiguille reliée à un jet de gaz argon, puis attendez cinq minutes pour évaporer les solvants. Pour éliminer les traces d’eau, ajouter de l’acétyonitrile pour faciliter l’évaporation azéotropique. Terminez cette étape deux fois pour assurer la sécheresse.
Après avoir enlevé les aiguilles d’argon et d’évent, suspendez les résidus de fluorure sec dans le solvant de choix, en l’occurrence l’acétyltrile, pour créer une solution de stock de F-18 hautement réactif. Cette solution peut maintenant être utilisée pour l’étiquetage. Condition préalable à une cartouche légère C18 en la rinçant à l’éthanol et à l’eau distillée.
Ajouter la solution de stock de fluorure F-18 à un flacon de réaction contenant un précurseur étiqueté SiFA. L’ensemble de la solution stock peut être ajouté ou un aliquot, selon la quantité d’activité souhaitée pour la réaction. Laisser la réaction se poursuivre pendant cinq minutes à température ambiante sans remuer.
Déposer le mélange de réaction dans une seringue contenant 1 tampon de phosphate molaire. Passez la solution à travers la cartouche C18 conditionnée pour piéger le traceur étiqueté. Ensuite, lavez la cartouche avec de l’eau distillée, puis élitz le traceur avec de l’éthanol.
Diluer avec un tampon de phosphate stérile pour injection. Passez le traceur purifié F-18 qui en résulte à travers un filtre stérile. Pour obtenir une image PET claire pour l’imagerie des petits animaux, la dose du patient cloisonnée devrait être comprise entre cinq et huit mégabecquerel.
Pour un usage humain, la dose de patient divisée devrait être comprise entre 200 et 300 mégabecquerel. Recueillir et injecter un petit aliquot du traceur étiqueté F-18 dans un système HPLC équipé d’une colonne C18 de phase inversée pour confirmer que la pureté radiochimique est supérieure à 95%Le traceur SiFA étiqueté F-18 peut être injecté dans un sujet animal ou humain, et les données dynamiques recueillies à partir d’un scanner PET peuvent être reconstruites pour créer une série châtiment d’images PET tridimensionnelles. Dans un exemple, ce traceur de petite molécule marqué siFA développé pour l’imagerie de cancer de la prostate a été avec succès utilisé pour visualiser des tumeurs implantées chez la souris pour des études précliniques.
Il a également été démontré que l’étiquette SiFA convient à la radioétique, au cancer ciblant les peptides comme la tyrosine-3-octreotate ou le TATE. Le traceur F-18 étiqueté SiFAlin-TATE montré ici a été utilisé pour visualiser les tumeurs neuroendocrines chez les patients atteints de cancer. La chimie d’étiquetage SiFA aux côtés des trifluoroborates et des chélats fluorés d’aluminium représente l’une des premières méthodes d’étiquetage F-18 utilisant une réaction d’échange isotopique extraordinairement efficace à température ambiante ou inférieure.
La méthode peut être complétée en aussi peu que 30 minutes, ce qui, par rapport aux procédures conventionnelles de radioétique, minimise la consommation chimique et l’exposition radioactive.
