私たちの研究は、前臨床および臨床研究アプリケーションの両方に使用されるPET放射性トレーサーの製造に焦点を当てています。私たちのチームは、これらの炭素11放射性トレーサーの開発と最適化に注力し、研究のために安全で最適な線量が投与されるようにします。炭素11による放射性標識には、炭素12原子を炭素11核種に置き換えることが含まれ、それによって対象化合物の物理的化学的特性が維持されます。
ほとんどの日常的な炭素11標識には、反応器を使用したC-11ヨウ化メチルまたはメチルトリフラートによるアルキル化が含まれます。ここで検討したように、キャプティブ溶媒放射性標識は、C-11二酸化炭素によるカルボニル化などの以前は面倒だった方法を含む、カーボン11標識を導入する無数の他の方法への扉を開き、分子イメージング研究で新しいクラスの化学構造を利用できるようにします。私たちのグループは、炭素11メチル化反応にループ法を用いることで、いくつかの炭素11放射性トレーサーの全体的な生産効率を向上させることができました。
これは、全体的な生産時間、最終活性の量、および合成終了時のモル活性の増加とともに、社内で実証されています。このプロトコルにより、炭素11ヨウ化メチルまたは炭素11メチルトリフラートを介して炭素11放射性トレーサーを放射性標識する追加の方法が可能になります。このタイプの放射性ラベリングルーチンを作成するために、自動モデルの配管の再構築を含めました。
私たちのチームは、従来の反応容器標識法と比較した場合にループ法を使用すると、全体的な合成時間が短縮され、放射性標識トレーサーの活性が増加し、合成終了時のモル活性が増加することを実証しました。アレン・ウィルソン教授が確立した既知のループ法を最適化することで、他のグループが既存のプラットフォームでこの方法を使用するよう促すとともに、既成概念にとらわれずに考え、研究のために炭素11放射性トレーサーを日常的に製造できる新しい方法を開発したいと考えています。ループ法製造用にモジュールを配管し直すには、V-8バルブをユニオンに取り付けて、HPLCループに直接接続して反応容器をバイパスします。
メタン炉を摂氏350度で20分間、毎分100ミリリットルの水素ガス流量で調整します。メタントラップを摂氏120度で20分間、毎分50ミリリットルのヘリウムガス流量でコンディショニングします。次に、ヨウ化メチルトラップを摂氏190度で20分間、毎分50ミリリットルのヘリウムガス流量でコンディショニングします。
調製した混合物の100マイクロリットルをシリンジにロードし、6つのポートバルブの内部HPLCループの位置の1つでアダプターを介して注入します。次に、V-4リザーバーに0.9%塩化ナトリウムを3ミリリットル、V-5に1ミリリットルの200プルーフエタノールを、V-6に10ミリリットルの滅菌脱イオン水をロードします。C-18カートリッジを合成モジュールに追加します。
大きな受信フラスコに25ミリリットルの滅菌脱イオン水を入れます。次に、注射用に製剤フラスコに6ミリリットルの0.9%塩化ナトリウムを充填します。デリバリーラインが滅菌済みの組み立て済み最終製品バイアルに取り付けられていることを確認します。
次に、移動相溶液を調製し、セミ分取HPLCカラムを4カラム容量の移動相でコンディショニングします。放射性C-11二酸化炭素をサイクロトロンからモジュールにアンロードする約20分前に、開始ボタンをクリックして、C-11 ER-176合成の検証済みタイムリストを開始します。次に、モジュールに埋め込まれたメソッドが、ドライケミストリープロセスによってC-11二酸化炭素をC-11ヨウ化メチルに変換するようにします。
C-11二酸化炭素をニッケル触媒で350°Cの水素ガスと反応させることにより、C-11メタンに変換します。アスカライトトラップを使用して、未変換のC-11二酸化炭素と形成された水を保持します。次に、形成されたC-11メタンをマイナス75°Cの炭素圏カラムに閉じ込めて精製・濃縮します。
カーボスフェアカラムを摂氏80度に加熱して、閉じ込められたC-11メタンを放出します。精製したC-11メタンを720°Cで元素ヨウ素と反応させ、ヘリウム再循環ガスポンプでC-11ヨウ化メチルを形成します。プロセス中に形成されたヨウ化水素が別のアスカライトトラップによって保持され、未変換のC-11メタンは循環プロセスに戻ることを確認します。
形成されたC-11ヨウ化メチルを室温で再循環プロセス中にヨウ化メチルカラムに閉じ込めます。循環プロセスが完了したら、回収したC-11ヨウ化メチルをヘリウムフローで摂氏190度に加熱することにより、ヨウ化メチルトラップから放出します。メチトリフラートカラムをバイパスし、C-11ヨウ化メチルを逆止弁を介して、プリロードされたプリカーサー溶液を含む1.5ミリリットルのステンレス鋼ループに導きます。
C-11ヨウ化メチルがループを180秒間通過した後、反応混合物を半分取HPLCカラムに注入して精製します。フラクションサンプルを、25ミリリットルの滅菌脱イオン水が入った大きな受入フラスコに集めます。希釈した混合物をC-18軽固相抽出またはSPEカートリッジにロードします。
さらに10ミリリットルの滅菌脱イオン水で製品を洗浄します。次に、1ミリリットルの200プルーフエタノールを使用して、C-18ライトSPEから目的の製品を溶出します。溶出液を、注射用の0.9%塩化ナトリウム6ミリリットルを予め充填した製剤フラスコに送ります。
さらに、C-18 light SPE を 3 ミリリットルの 0.9% 塩化ナトリウムで洗い流し、V-4 リザーバーから注入します。製剤フラスコに最終溶液を採取し、0.22マイクロメートルの滅菌フィルターに通し、組み立て済みの滅菌アパイロジェニックUSPタイプ1、50ミリリットルのガラスバイアルに入れ、ゴム製のセプタムで密封し、アルミキャップで圧着します。次に、テレマニピュレーターを使用して、最終製品のバイアルからサンプルをTBシリンジに移します。
シリンジをリードシールドキャリアを使用して品質管理室に移します。鉛で遮蔽された領域で、サンプルをパイロジェンフリーチューブに排出します。サンプルを小さなガラスバイアルに分注して、HPLCおよびGC分析を行います。
pHストリップに少量のアリコートを塗布して、最終製品のpHを決定します。ER-176 の分析 HPLC プロファイルでは、1 ミリリットルあたり 1.1 μg の濃度で 6.103 分のピーク保持時間が示されました。C-11 ER-176の放射性トレーサーの分析HPLCプロファイルは、6.356分という顕著なピーク保持時間を示し、放射化学的純度は99%を超え、合成終了時の平均放射能は5.4 Gベクレル、平均モル活性は1マイクロモルあたり194 Gベクレルでした。
炭素11 ER-176の生産のための全体的な合成時間は36分でした。
