Nossa pesquisa se concentra na produção de radiotraçadores PET usados para aplicações de pesquisa pré-clínica e clínica. Nossa equipe se concentra no desenvolvimento e otimização desses radiotraçadores de carbono-11 para garantir que uma dose segura e ideal seja administrada para um estudo. A radiomarcação com carbono-11 envolve a substituição de um átomo de carbono-12 por um nuclídeo de carbono-11, preservando assim as propriedades físico-químicas de um composto de interesse.
A maioria das marcações rotineiras de carbono-11 envolve alquilação com iodeto de metila C-11 ou triflato de metila usando um reator. A radiomarcação de solventes cativos, conforme explorado aqui, abre as portas para inúmeros outros métodos de introdução do rótulo de carbono-11, incluindo métodos anteriormente complicados, como a carbonilação com dióxido de carbono C-11, permitindo que novas classes de estruturas químicas sejam utilizadas na pesquisa de imagens moleculares. Usando o método de loop para reações de metilação de carbono-11, nosso grupo foi capaz de aumentar a eficiência geral para a produção de vários radiotraçadores de carbono-11.
Isso foi demonstrado internamente com o tempo total de produção, a quantidade de atividade final e o aumento da atividade molar no final da síntese. Este protocolo permite um método adicional para radiomarcar radiotraçadores de carbono-11 via iodeto de metila de carbono-11 ou triflato de metila de carbono-11. Incluímos nosso encanamento de um modelo automatizado para tornar esse tipo de rotina de radiomarcação.
Nossa equipe demonstrou que o uso do método de loop em comparação com o método tradicional de marcação de vasos de reação está encurtando o tempo total de síntese, aumentando a atividade do traçador radiomarcador, bem como um aumento na atividade molar no final da síntese. Ao otimizar o método de loop conhecido estabelecido pelo professor Allen Wilson, esperamos inspirar outros grupos a usar esse método em suas plataformas existentes, bem como pensar fora da caixa para desenvolver novas maneiras pelas quais os radiotraçadores de carbono-11 podem ser produzidos rotineiramente para estudos de pesquisa. Para reconectar o módulo para a produção do método de loop, conecte uma válvula V-8 a uma união que se conecta diretamente ao loop de HPLC para contornar o vaso de reação.
Condicione o forno de metano a 350 graus Celsius por 20 minutos com um fluxo de gás hidrogênio de 100 mililitros por minuto. Condicione a armadilha de metano a 120 graus Celsius por 20 minutos com um fluxo de gás hélio de 50 mililitros por minuto. Em seguida, condicione a armadilha de iodeto de metila a 190 graus Celsius por 20 minutos com um fluxo de gás hélio de 50 mililitros por minuto.
Carregue 100 microlitros da mistura preparada em uma seringa e injete-a através do adaptador na posição um dos seis circuitos internos de HPLC das válvulas de porta. Em seguida, carregue o reservatório V-4 com três mililitros de cloreto de sódio a 0,9%, V-5 com um mililitro de etanol 200 e V-6 com 10 mililitros de água deionizada estéril. Adicione o cartucho C-18 ao módulo de síntese.
Encha o grande balão receptor com 25 mililitros de água deionizada estéril. Em seguida, encha o frasco de formulação com seis mililitros de cloreto de sódio a 0,9% para injeção. Certifique-se de que a linha de entrega esteja conectada a um frasco de produto final pré-montado estéril.
Em seguida, prepare a solução de fase móvel e condicione a coluna de HPLC semi-preparativa com quatro volumes de coluna de fase móvel. Aproximadamente 20 minutos antes de descarregar o dióxido de carbono C-11 radioativo do cíclotron para o módulo, clique no botão Iniciar para iniciar a lista de tempo validada para a síntese de C-11 ER-176. Em seguida, permita que o método incorporado no módulo prossiga com a conversão de dióxido de carbono C-11 em iodeto de metila C-11 por meio de um processo de química seca.
Converta o dióxido de carbono C-11 em metano C-11 reagindo-o com gás hidrogênio a 350 graus Celsius sobre um catalisador de níquel. Use uma armadilha de ascarita para reter o dióxido de carbono C-11 não convertido e a água formada. Em seguida, prenda o metano C-11 formado em uma coluna de carbosfera a 75 graus Celsius negativos para purificação e concentração.
Aqueça a coluna da carbosfera a 80 graus Celsius para liberar o metano C-11 preso. Reaja o metano C-11 purificado com iodo elementar a 720 graus Celsius para formar iodeto de metila C-11 por meio da bomba de gás de recirculação de hélio. Certifique-se de que o iodeto de hidrogênio formado durante o processo seja retido por outra armadilha de ascarita enquanto o metano C-11 não convertido retorna ao processo de circulação.
Aprisionar o iodeto de metilo C-11 formado à temperatura ambiente na coluna de iodeto de metilo durante o processo de recirculação. Quando o processo de circulação estiver concluído, libere o iodeto de metila C-11 coletado da armadilha de iodeto de metila, aquecendo-o a 190 graus Celsius sob fluxo de hélio. Contornar a coluna de triflato de metila e guiar o iodeto de metilo C-11 através de uma válvula de retenção para o circuito de aço inoxidável de 1,5 mililitros que contém a solução precursora pré-carregada.
Depois que o iodeto de metilo C-11 passar pelo circuito por 180 segundos, injete a mistura de reação na coluna de HPLC semipreparativa para purificação. Coletar a amostra fracionada em um grande frasco receptor contendo 25 mililitros de água desionizada estéril. Carregue a mistura diluída em uma extração de fase sólida leve C-18 ou cartucho SPE.
Lave o produto com mais 10 mililitros de água deionizada estéril. Em seguida, eluir o produto desejado do SPE leve C-18 usando um mililitro de etanol à prova de 200. Direcione a eluição para um frasco de formulação pré-carregado com seis mililitros de cloreto de sódio a 0,9% para injeção.
Enxágue ainda mais o C-18 light SPE com mais três mililitros de cloreto de sódio a 0,9% para injeção no reservatório V-4. Colete a solução final no frasco de formulação e passe-a por um filtro esterilizante de 0,22 micrômetro em um frasco de vidro de 50 mililitros USP apirogênico estéril pré-montado, selado com um septo de borracha e cravado com uma tampa de alumínio. Em seguida, use telemanipuladores para transferir uma amostra do frasco do produto final para uma seringa de TB.
Transfira a seringa para a sala de controle de qualidade usando um transportador blindado contra chumbo. Em uma área protegida contra chumbo, expulse a amostra para um tubo sem pirogênio. Dispensar a amostra em frascos de vidro mais pequenos para análises de HPLC e GC.
Aplique uma pequena alíquota a uma faixa de pH para determinar o pH do produto final. Os perfis analíticos de HPLC para ER-176 exibiram um tempo de retenção de pico de 6,103 minutos com uma concentração de 1,1 microgramas por mililitro. O perfil analítico de HPLC do radiotraçador para C-11 ER-176 exibiu um tempo de retenção de pico proeminente de 6,356 minutos com uma pureza radioquímica superior a 99% e uma radioatividade média de fim de síntese de 5,4 G becquerel, bem como uma atividade molar média de 194 G becquerel por micromole.
O tempo total de síntese para a produção de carbono-11 ER-176 foi de 36 minutos.
