המחקר שלנו מתמקד בייצור רדיוטרייסרים מסוג PET המשמשים הן ליישומי מחקר פרה-קליניים והן ליישומי מחקר קליני. הצוות שלנו מתמקד בפיתוח ואופטימיזציה של רדיוטרייסרים פחמן-11 אלה כדי להבטיח מינון בטוח ואופטימלי מנוהל למחקר. תיוג רדיו עם פחמן-11 כרוך בהחלפה של אטום פחמן-12 בנוקליד פחמן-11, ובכך לשמר את התכונות הכימיות הפיזיקליות של תרכובת עניין.
רוב התיוגים השגרתיים של פחמן-11 כוללים אלקילציה עם C-11 מתיל יודיד או מתיל טריפלטה באמצעות כור. תיוג רדיו של ממס בשבי, כפי שנחקר כאן, פותח את הדלת לאינספור שיטות אחרות להחדרת תווית פחמן-11, כולל שיטות מסורבלות בעבר כגון קרבונילציה עם פחמן דו חמצני C-11, המאפשרות שימוש בסוגים חדשים של מבנים כימיים במחקר הדמיה מולקולרית. על ידי שימוש בשיטת הלולאה עבור תגובות מתילציה של פחמן-11, הקבוצה שלנו הצליחה להגדיל את היעילות הכוללת לייצור של מספר רדיוטרייסרים פחמן-11.
זה הודגם בתוך החברה עם זמן הייצור הכולל, כמות הפעילות הסופית, ואת הגידול בפעילות המולרית בסוף הסינתזה. פרוטוקול זה מאפשר שיטה נוספת לתייג רדיוטרייסרים של פחמן-11 באמצעות פחמן-11 מתיל יודיד או פחמן-11 מתיל טריפלט. כללנו את הצנרת שלנו של מודל אוטומטי כדי להפוך סוג זה של תיוג רדיו לשגרה.
הצוות שלנו הוכיח כי השימוש בשיטת הלולאה בהשוואה לשיטת תיוג כלי התגובה המסורתית מקצר את זמן הסינתזה הכולל, מגביר את פעילות נותב תווית הרדיו, כמו גם עלייה בפעילות המולרית בסוף הסינתזה. על ידי אופטימיזציה של שיטת הלולאה הידועה שהוקמה על ידי פרופסור אלן וילסון, אנו מקווים לעורר השראה בקבוצות אחרות להשתמש בשיטה זו על הפלטפורמות הקיימות שלהן, כמו גם לחשוב מחוץ לקופסה כדי לפתח דרכים חדשות שבהן ניתן לייצר רדיוטרייסרים פחמן-11 באופן שגרתי למחקרים. כדי לחדש את המודול לייצור שיטת הלולאה, חבר שסתום V-8 לאיחוד המתחבר ישירות ללולאת HPLC כדי לעקוף את כלי התגובה.
מצב את תנור המתאן ב 350 מעלות צלזיוס במשך 20 דקות עם זרימת גז מימן של 100 מיליליטר לדקה. מצב את מלכודת המתאן ב 120 מעלות צלזיוס במשך 20 דקות עם זרימת גז הליום של 50 מיליליטר לדקה. לאחר מכן מרככים את מלכודת המתיל יודיד ב 190 מעלות צלזיוס למשך 20 דקות עם זרימת גז הליום של 50 מיליליטר לדקה.
טען 100 מיקרוליטר של התערובת מוכנה לתוך מזרק והזריק אותו דרך המתאם במיקום אחד מששת שסתומי היציאה פנימי HPLC לולאה. לאחר מכן, לטעון את מאגר V-4 עם שלושה מיליליטר של 0.9% נתרן כלורי, V-5 עם מיליליטר אחד של 200 אתנול הוכחה, V-6 עם 10 מיליליטר של מים סטריליים deionized. הוסף את מחסנית C-18 למודול הסינתזה.
ממלאים את בקבוק הקבלה הגדול עם 25 מיליליטר של מים סטריליים deionized. לאחר מכן ממלאים את בקבוק הפורמולציה בשישה מיליליטר של 0.9% נתרן כלורי להזרקה. ודא שקו המשלוח מחובר לבקבוקון מוצר סופי סטרילי שהורכב מראש.
לאחר מכן, הכן את פתרון השלב הנייד והתנה את עמודת HPLC המוכנה למחצה בארבעה כרכי עמודות של שלב נייד. כ-20 דקות לפני פריקת פחמן דו-חמצני רדיואקטיבי C-11 מהציקלוטרון למודול, לחץ על לחצן התחל כדי להתחיל את רשימת הזמנים המאומתים לסינתזה של C-11 ER-176. לאחר מכן, אפשר לשיטה המשובצת במודול להמשיך בהמרה של פחמן דו חמצני C-11 ליודיד מתיל C-11 באמצעות תהליך כימי יבש.
המרת פחמן דו-חמצני C-11 למתאן C-11 על ידי תגובתו עם גז מימן בטמפרטורה של 350 מעלות צלזיוס מעל זרז ניקל. השתמש במלכודת אסקריט כדי לשמור על הפחמן הדו-חמצני C-11 שלא הומר ונוצר מים. לאחר מכן, ללכוד את המתאן C-11 שנוצר על עמוד קרבוספירה במינוס 75 מעלות צלזיוס לטיהור וריכוז.
חממו את עמוד הקרבוספירה ל-80 מעלות צלזיוס כדי לשחרר את המתאן C-11 הכלוא. הגיבו את המתאן C-11 המטוהר עם יוד יסודי בטמפרטורה של 720 מעלות צלזיוס ליצירת C-11 מתיל יודיד באמצעות משאבת הגז למחזור הליום. ודא כי יודיד המימן שנוצר במהלך התהליך נשמר על ידי מלכודת אסקריט אחרת בעוד C-11 מתאן לא מומר חוזר לתהליך הסירקולציה.
לכוד את C-11 מתיל יודיד שנוצר בטמפרטורת החדר על עמודת מתיל יודיד במהלך תהליך המחזור. לאחר השלמת תהליך הסירקולציה, שחררו את המתיל יודיד C-11 שנאסף ממלכודת המתיל יודיד על ידי חימומו ל -190 מעלות צלזיוס תחת זרימת הליום. עקוף את עמודת הטריפלטה של מתי, והנחות את המתיל יודיד C-11 דרך שסתום בדיקה לתוך לולאת הנירוסטה של 1.5 מיליליטר המכילה את תמיסת המבשר הטעונה מראש.
לאחר ש-C-11 מתיל יודיד עובר דרך הלולאה למשך 180 שניות, יש להזריק את תערובת התגובה על עמודת HPLC מוכנה למחצה לצורך טיהור. אספו את דגימת השבר לבקבוק קבלה גדול המכיל 25 מיליליטר מים סטריליים שעברו דה-יוניזציה. טען את התערובת המדוללת על גבי C-18 מיצוי פאזה מוצקה קלה או מחסנית SPE.
לשטוף את המוצר עם 10 מיליליטר נוספים של מים סטריליים deionized. לאחר מכן, יש להפיל את המוצר הרצוי מה-C-18 Light SPE באמצעות מיליליטר אחד של אתנול הוכחה 200. יש לכוון את האלוציה לבקבוק פורמולה טעון מראש בשישה מיליליטר של 0.9% נתרן כלורי להזרקה.
יש לשטוף את ה-C-18 Light SPE בשלושה מיליליטר נוספים של נתרן כלורי 0.9% להזרקה ממאגר V-4. אספו את התמיסה הסופית בבקבוק הפורמולציה והעבירו אותה דרך מסנן סטרילי מעקר 0.22 מיקרומטר לתוך בקבוקון זכוכית אפירוגני סטרילי מסוג USP מסוג 1, 50 מיליליטר, אטום במחיצת גומי ומכווץ עם מכסה אלומיניום. לאחר מכן, השתמש בטלמניפולטורים כדי להעביר דגימה מבקבוקון המוצר הסופי למזרק שחפת.
מעבירים את המזרק לחדר בקרת האיכות באמצעות מוביל מסוכך עופרת. באזור מוגן עופרת, יש להוציא את הדגימה לתוך צינור נטול פירוגן. יש לחלק את הדגימה לבקבוקוני זכוכית קטנים יותר לצורך ניתוחי HPLC ו-GC.
החל aliquot קטן על רצועת pH כדי לקבוע את ה- pH של המוצר הסופי. פרופילי HPLC אנליטיים עבור ER-176 הציגו זמן שימור שיא של 6.103 דקות עם ריכוז של 1.1 מיקרוגרם למיליליטר. פרופיל HPLC אנליטי של רדיוטרייסר עבור C-11 ER-176 הציג זמן שימור שיא בולט של 6.356 דקות עם טוהר רדיוכימי גדול מ -99% ורדיואקטיביות סוף סינתזה ממוצעת של 5.4 G בקרל, כמו גם פעילות מולרית ממוצעת של 194 G בקרל לכל מיקרומולה.
זמן הסינתזה הכולל לייצור פחמן-11 ER-176 היה 36 דקות.
