A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
קליל, אחד בסיר סינתזה של N-succinimidyl-4-[ 18 F] fluorobenzoate ([ 18 F] SFB) פותחה על בסיס תהליך בלתי מימית שלושה שלבים, radiochemical. באמצעות חימום במיקרוגל, ההליך כולו יכול להסתיים תוך פחות מ 30 דקות או 60 דקות עם טיהור נוספת על ידי preparative HPLC. ריקבון, תיקן התשואות radiochemical (RCYs) היו 35-5% (n> 30).
ביומולקולות, כולל פפטידים, חלבונים 1-9, 10,11 ונוגדנים ושברי מהונדסים שלהם, 12-14 צוברים חשיבות כמו גם הרפוי פוטנציאליים וסוכני הדמיה מולקולרית. יש לציין, כאשר תווית עם פוזיטרונים פולטות רדיואיזוטופים (למשל, CU-64, GA-68 או F-18), הם יכולים לשמש בדיקות הדמיה ממוקד של תהליכים פיזיולוגיים ופתולוגיים רבים. 15-18 לפיכך, מאמץ משמעותי מוקדש סינתזה וחקירה של ה-F-18 שכותרתו ביומולקולות. אמנם יש דוגמאות אלגנטי של ה-F-18 ישירה תיוג של פפטידים, 19-22 התנאים תגובה חריפה (כלומר, אורגני pH ממס, קיצוניות, טמפרטורה גבוהה) הקשורים radiofluorination ישירה הן בדרך כלל בקנה אחד עם דגימות חלבון שביר. עד כה, ולכן, שילוב של קבוצות תותבת radiolabeled לתוך ביומולקולות נשארת השיטה של בחירה. 23,24
N-Succinimidyl-4-[18 F] fluorobenzoate ([18 F] SFB), 25-37 מגיב בולטון האנטר מסוג זה מגיב עם קבוצות אמינו ראשונית של ביומולקולות, היא קבוצה מאוד תכליתי תותבת עבור תיוג F-18 של ספקטרום רחב של גורמים ביולוגיים, במונחים של יציבות vivo ו radiolabeling תשואה גבוהה מאליו שלה. לאחר תיוג עם [18 F] SFB, שהתקבל [18 F] ביומולקולות fluorobenzoylated יכול להיחקר כמו קליעים נותבים PET פוטנציאל במחקרים vivo הדמיה. רוב 1 [18 F] radiosyntheses SFB המתואר הספרות הנוכחי דורשים שניים או אפילו שלושה כורים ו purifications מרובים באמצעות מיצוי שלב או מוצק (SPE) או בעלי ביצועים גבוהים כרומטוגרפיה נוזלית (HPLC). תהליכים ממושכים כאלה סל הייצור השוטפת ויישומים נרחב radiolabeling של ביומולקולות. למרות כמה מודול בסיוע [18 F] סינתזות SFB דווחו, 29-32, 41-42 הם מתבססים בעיקר על נהלים מסובך וארוך באמצעות יקר, זמין מסחרית תיבות radiochemistry (טבלה 1). לכן, פישוט נוסף של radiosynthesis של [18 F] SFB באמצעות התקנה בעלות נמוכה יהיה מועיל מאוד עבור adaption שלה לתהליך אוטומטי.
בזאת, אנו מדווחים הכנה תמציתית של [18 F] SFB, המבוססת על סינתזה פשוטה במיקרוגל בסיוע חד סיר (איור 1). הגישה שלנו אינה דורשת טיהור בין השלבים או כל ריאגנטים מימית. בנוסף, קרינה מיקרוגל, אשר שימש את סינתזות של קליעים נותבים PET כמה, 38-41 יכול נותן RCYs סלקטיביות גבוהה יותר מאשר התגובות תרמי המתאים או שהם מספקים תשואות דומות זמני תגובה קצרים יותר. 38 והכי חשוב, כאשר תיוג ביומולקולות , הזמן הציל יכול להיות מופנות bioconjugation הבאים או צעד הדמיה PET 28,43 החידוש שלנו השתפר [18 F] סינתזה SFB היא כפולה: (1). האסטרטגיה deprotection anhydrous לא דורש טיהור ביניים (ים) בין כל צעד ו (2) המיקרוגל בעזרת טרנספורמציות radiochemical מאפשרים ייצור מהיר, אמין [18 F] SFB.
1. ההכנות ראשוניות
2. הכנת יבשים [כלומר הספק לא מוסף, (NCA)] פלואוריד [18 ו]
3. סינתזה של אתיל 4 - [18 F] fluorobenzoate
4. סינתזה של 4 אשלגן - [18 F] fluorobenzoate
5. סינתזה של נפט גולמי [18 F] SFB
6. הכנת SPE-מטוהרים [18 F] SFB
7. טיהור גולמי [18 F] SFB עם רדיו-HPLC
8. נציג תוצאות:
פיתחנו פשוט, מהיר, חד סיר שיטה לסנתז [18 F] SFB באמצעות אסטרטגיה deprotection בתנאים נטול מים וחימום במיקרוגל במשך טרנספורמציה radiochemical / כימי אחד. איור 1 מציג את הפרטים של radiosynthesis שלנו. זהותו של המוצר הסופי אושרה על ידי השוואה של זמן השמירה HPLC עם הפניה SFB שאינם רדיואקטיביים. מטוהרים [18 F] SFB נותח גם דרך רדיו ו-TLC HPLC לקבוע radiochemical שלה וטוהר כימיים. RCY של [18 F] SFB היה 35 ± 5% בתוך 60 דקות לאחר טיהור HPLC (n> 30), עם טוהר radiochemical גבוהה (> 99%) וטוהר כימיים טוב (ראה עקבות UV בפרופיל HPLC, איור 3 ). פעילות ספציפית היה CA. 67-330 GBq / μmol (1.8-9.0 Ci / μmol), בהתאם רדיואקטיביות ההתחלה.
באיור 1. מיקרוגל בסיוע חד סיר radiosynthesis של [18 F] SFB. ראשית, radiofluorination של אתיל 4 - (N, N, N-trimethylammonium) triflate בנזואט (1) בוצעה תחת חימום במיקרוגל (50 W, 1 דקות) בנוכחות [K ⊃ 2.2.2] [18 נ] F - מורכבות dimethylsulfoxide (DMSO) להרשות לעצמם אתיל 4 - [18 F] fluorobenzoate ([18 F] 2). ללא טיהור, פתרון DMSO של אשלגן טרט-butoxide (t BuOK) נוספה ואת כלי התגובה היה מיקרוגל מוקרן (40 W, 1 דקות) כדי להשלים את deprotection נטול מים. ההמרה הסופית של [18 F] 3 אל [18 F] SFB הושג באמצעות O-(N-succinimidyl) - N, N, N ', נ', tetramethyluronium tetrafluoroborate (TSTU) ההפעלה. TSTU ב אצטוניטריל נוספה התגובה התערובת המכילה את 4 - [18 F] fluorobenzoate ([18 F] 3) מלח, זה צעד סינתטי האחרון הניב גולמי [18 F] SFB לאחר חימום (30 וואט, 2 דקות).
איור 2. תרשים סכמטי של ההתקנה מיקרוגל בסיוע חד סיר [18 F] סינתזה SFB.
איור 3. Radio-HPL chromatograms של סופי [18 F] SFB. למעלה: האות ב UV 254 nm; התחתונה: רדיואקטיבי האות; הבלעה: UV האות ב 254 ננומטר (x 33.3).
. טבלה 1 סיכום [18 F] radiosyntheses SFB דווח בספרות באמצעות אלקיל 4 - (trimethylammonium) triflate בנזואט כמו קודמיו.
זה פשוט בן שלושה שלבים, אחד סיר radiosynthesis של ריאגנט ה-F-18 acylation [18 F] SFB היא פותחה על בסיס כימיה אי - מימית. תהליך זה reproducibility מעולה יכול לשמש אמין לייצור [18 F] SFB במודולים radiochemistry אוטומטיות, בשל שני שינויים מרכזיים כמתואר הבאים: 1. אנו מעסיקים צעד deprotection / סבון ?...
מחקר זה נתמך על ידי משרד האנרגיה של ארה"ב (DE-FG02-09ER09-08 ו-de-PS02 09ER09-18), מרכז מקיף Jonsson הסרטן באוניברסיטת קליפורניה, והתכנית התעשייה האוניברסיטה שיתופית מחקר (UC דיסקברי גרנט, bio07 -10,665). אנו מודים לד"ר Nagichettiar Satyamurthy צוותי במתקן ביו הציקלוטרון UCLA למתן ה-F-18 radioisotope ודיונים תובנות רבות. אנו מודים בני הזוג. מייקל קולינס, גרג לבלאן, יוסף למברט, ואת קלר Barnhardt מ CEM עבור ייעוץ טכני ותמיכתם. אנו מודים דירק וויליאמס, דרין וויליאמס, בני הזוג. יוסף דן הונג לין, ומיכאל ואן דאם עבור חלקים בעיצוב עיבוד כדי לשנות את הכור מיקרוגל CEM עבור מודולים טיהור SPE.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם מגיב | חברה | מספר קטלוגי | הערות (אופציונלי) |
חומצה אצטית בתמיסה מימית (5%, v / v) | דיג | A38-500 | הוכן במעבדה שלנו |
אצטוניטריל | סיגמא אולדריץ | 75-05-8 | |
Diethyl האתר | סיגמא אולדריץ | 14775 | |
Sulfoxide דימתיל (DMSO) | סיגמא אולדריץ | 472301 | |
אתיל 4 - (N, N, N-trimethylammonium) בנזואט triflate | הוכן במעבדה | ||
4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1 ,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane (K222) | סיגמא אולדריץ | 29,111-0 | |
O - (N-succinimidyl) - N, N, N ', נ', tetramethyluronium tetrafluoroborate (TSTU) | סיגמא אולדריץ | 105832-38-0 | |
אשלגן פחמתי בתמיסה מימית (1M) | סיגמא אולדריץ | 209619 | הוכן במעבדה שלנו |
אשלגן טרט-butoxide | סיגמא אולדריץ | 156671 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved