Bu çalışma ABD Enerji Bakanlığı (DE-FG02-09ER09-08 ve DE-PS02-09ER09-18), UCLA Jonsson Kapsamlı Kanser Merkezi, Üniversite Sanayi İşbirliği Araştırma Programı (UC Discovery Grant bio07 tarafından desteklenmiştir. -10.665). Biz F-18 radyoizotop ve pek çok anlayışlı tartışmalar sağlamak için UCLA Biyomedikal Siklotron Tesisleri&#39;nde Dr Nagichettiar Satyamurthy ve kurmayları teşekkür ederiz. Biz Dr teşekkür ederim. Michael Collins, Greg Leblanc Joseph Lambert ve teknik danışmanlık ve destek için CEM Keller Barnhardt. Biz Dirk Williams, Darin Williams, Dr teşekkür ederim. Joseph Hong Dun Lin, tasarım ve işleme parçaları için Michael van Dam CEM mikrodalga reaktör değiştirmek ve SPE arıtma modülleri için.

1. İlk hazırlıkları <ol><li> V-flakon (5 ml) RV1 (bar karıştırarak), mikrodalga sentezini gerçekleştirmek için ana reaksiyon kabı olarak kullanılır. (Bkz. Şekil 2) bağlayan yedi giriş / çıkış portları ile bir PEEK adaptöre bağlı ve mikrodalga boşluğunun içine konur. RV2 ham toplamak için SPE kartuşu (I) bağlı [18 F] SFB. Rv3 final [18 F] SFB çözüm toplamak için SPE kartuşu (II) bağlıdır. Özellikle Biyomoleküllerin downstream Radyoaktif, PBS yeniden oluşturmak önce ilgili çözüm konsantre bir sıcak su banyosu (40 ° C) yerleştirilebilir. </li><li> Çözümü,% 5 sulu AcOH (8 ml) A rezervuar MeCN (2 ml), doldurun MeCN / H 2 O [01:04 (v v) 6 mL:] SFB ham [18] toplama için kurulum sırasıyla B ve C. Sonra,% 5 sulu AcOH (10 ml) yıkama takip etanol (10 ml) ile SPE kartuş (I) (polistiren, Merck LiCholut TR), etkinleştirin. </li><li> Saflaştırılmış toplamak için Kurulum [18 F] SFB: hazırlayın rezervuar D ve E, H 2 O 10 ml ve 3 ml dietil eter sırasıyla ile doldurulur . Yukarıda belirtilen aynı usulle ikinci SPE kartuşu (II) (polistiren, Merck LiCholut TR) devreye girer. </li><li> Başlangıç ​​ön şartlandırma için HPLC sütun [ters fazlı yarı hazırlık sütun:; HPLC (3 ml / dak akış hızı MeCN / H 2 O, 1:1 (v / v)% 0.2 TFA içeren elüsyon tampon) (Luna, 5 mikron C18 (2) 100 Å, 250 x 10 mm), Phenomenex, Torrance, CA, USA]. </li></ol> 2. Kurutulmuş [yani taşıyıcı eklendi (NCA)] [18 F] florür hazırlanması <ol><li> [18 F] [18 O] H 2 O (100 mcL) florür çözüm Kryptofix 222 (20 mg), 1M sulu K 2 CO 3 (26 mcL) ve MeCN (0.8 ml) karışımı bir Eppendorf eklendi tüp. Tüm çözüm sonra giriş hattı 1 ile RV1 aktarmadan önce iyice karıştırılır. [18 F] florür çözüm de, flor-18 yakalamak için anyonik değişim kartuşu (Waters örneğin QMA ışık Sep-Pak) üzerinden geçti ve sonra MeCN K 2 CO 3 ve Kryptofix karışımı ile yıkandı, olabilir . </li><li> [Vakum altında] RV1 kalan su çıkarmak için Kuruma dizisi (20W, 3 dk) Mikrodalga kontrol programı altında çalıştırın. , Sistem sıcaklığı 50 olarak soğuma sonra ° C, ek MeCN (1.0 mL) reaktör içine tanıtıldı ve sıra bir kez tekrarlanır. </li></ol> 3. Sentezi etil 4 - [18 F] fluorobenzoate <ol><li> Etil 4 içeren bir DMSO solüsyonu (0.4 ml) - (N, N, N-trimethylammonium) benzoat triflate (1.5 mg) giriş hattı 2 üzerinden RV1 içine eklendi. </li><li> Mikrodalga kontrol programı kapsamında karıştırma, gemi soğutma ve tüm vanaları ile Etiketleme dizisi (50W, 1 dak) Yürütme etil 4 göze kapalı - [18 F] fluorobenzoate ([18] 2). </li></ol> 4. Sentez potasyum 4 - [18 F] fluorobenzoate <ol><li> KOtBu (13 mg) içeren bir DMSO solüsyonu (0.5 mL) giriş hattı 3 üzerinden RV1 içine eklendi. </li><li> Mikrodalga kontrol programı kapsamında karıştırma, gemi soğutma ve tüm vanaları ile korumanızı programı (40 W, 1 dak.) Yürütme 4 göze kapalı - [18 F] fluorobenzoate tuz ([18 F] 3). </li></ol> 5. Ham [18 F] SFB Sentezi <ol><li> TSTU (30 mg) içeren asetonitril solüsyonu (2.5 mL) RV1 giriş hattını 6 ile eklendi. TSTU, nem ve ışığa duyarlı. Bu, küçük bir şişenin içine aliquoted ve 4 ° C, alüminyum folyo ile kaplı kapalı bir kapta muhafaza edilmelidir. </li><li> Karıştırma, gemi soğutma ve tüm vanaları ile Mikrodalga kontrol programı kapsamında Kaplin dizisi (30W, 2 dak) Yürütme [18 F] SFB ham göze kapalı. </li></ol> 6. SPE-saflaştırılmış [18 F] SFB Hazırlık <ol><li> Reaksiyon karışımı nötralize etmek için giriş hattını 7 ile% 5 sulu AcOH (1.0 mL) RV1 için eklendi. Bu çözüm daha sonra 8 ml% 5 sulu AcOH (Şekil 2) içeren flakon B aktarılır. </li><li> Tuzak SPE kartuşu (I) aracılığıyla Pass seyreltilmiş reaksiyon karışımı ham [18 F] SFB kullanarak azot (10 psi). </li><li> Rezervuar A.: MeCN ve H 2 O [10 ml, 1:4 (v v)] karışımı ile YIKAMA SPE kartuşu (I) </li><li> [18 F] SFB rezervuar C. MeCN (2 mL) kullanarak RV2 içine madde elde edilmiştir </li></ol> 7. Ham Arıtma [18 F] SFB Radyo-HPLC ile <ol><li> Ya ham sulandırınız [18 F] SFB veya SPE-saflaştırılmış [18 F] RV2 H 2 O (2 ml) ile SFB ve HPLC döngü (5 ml) karışımı aktarın. Çözüm radyo-HPLC enjekte edildi [MeCN / H 2 O,% 0.2 TFA içeren 1:1 (v / v); debisi: 3 ml / dk]. </li><li> Fraksiyonu içeren saflaştırılmış [18 F] SFB (retansiyonu tim toplayıne: 8-10 dakika) D (10 ml H 2 O ile önceden doldurulmuş) (Şekil 2) flakon içine. Kritik adım: Doğru şekilde gerçekleştirilmemesi durumunda, burada toplanan kesir hacmi 4-5 ml olmalıdır. </li><li> Tuzak SPE kartuşu (II) aracılığıyla Pass seyreltilmiş reaksiyon karışımı saflaştırılmış [18 F] SFB kullanarak azot (10 psi). Kartuşu 2-3 dakika azot akışı ile kurulayın. </li><li> [18 F] SFB rezervuar E. dietileter (3 mL) kullanarak rv3 içine madde elde edilmiştir. </li><li> Bir su banyosu (40 ° C) azot gazı kullanarak yumuşak bir akışı (10 psi), kuruluk için rv3 çözücü buharlaşır. Son kurutulmuş [18 F] SFB alt uygulama için PBS içine sulandırılmış olabilir. </li></ol> 8. Temsilcisi Sonuçlar: Biz hızlı bir basitleştirilmiş, sentezlemek için bir pot yöntemi geliştirdi [18 F] SFB her bir kimyasal / radyokimyasal dönüşüm sırasında susuz koşulları ve mikrodalga ısıtma altında deprotection strateji kullanarak. Şekil 1 bizim radiosynthesis detayları sunar. Nihai ürün kimliği olmayan bir radyoaktif SFB referans HPLC tutma süresi karşılaştırma tarafından da teyit edildi. Saflaştırılmış [18 F] SFB radyokimyasal ve kimyasal saflık belirlemek için radyo-TLC ve HPLC ile analiz edildi. RCY [18 F] SFB radyokimyasal saflık yüksek (&gt;% 99) ve iyi kimyasal saflığı (HPLC profili, UV izleme bakınız, Şekil 3, HPLC arıtma (n&gt; 30) sonra 60 dakika içinde 35 ±% 5 .) Ca spesifik aktivite oldu. 67-330 GBq / mol (1,8-9,0 Ci / mmol), başlangıç ​​radyoaktivite bağlı. <img src="/files/ftp_upload/2755/2755fig1.jpg" alt="Şekil 1" /> Şekil 1. Mikrodalga destekli tek pota radiosynthesis [18] SFB. Radiofluorination etil 4 - (N, N, N-trimethylammonium) benzoat triflate (1) Öncelikle, mikrodalga ısıtma (50 W, 1 dak.) Varlığı altında yapıldı ⊃ 2.2.2 [K] [18 F] F - etil 4 göze dimethylsülfoksit (DMSO) karmaşık - [18 F] fluorobenzoate ([18] 2). Arıtma olmadan, potasyum tert-butoxide (t BuOK) bir DMSO solüsyonu eklenir ve reaksiyon kabı susuz deprotection tamamlamak için ışınlanmış mikrodalga (40 W, 1 dak.) Oldu. Son dönüşüm [18 F] içine 3 [18 F] SFB O-(N-succinimidyl) kullanılarak elde edildi - N, N, N, N-tetramethyluronium tetrafloroborat (TSTU) aktivasyonu. Asetonitril&#39;de TSTU 4 içeren reaksiyon karışımı eklendi - [18 F] fluorobenzoate ([18 F] 3) tuz, bu son sentetik adım vermiştir ham [18 F] SFB ısıttıktan sonra (30 W, 2 dak). <img src="/files/ftp_upload/2755/2755fig2.jpg" alt="Şekil 2" /> Şekil 2 [18 F] SFB sentezi tek pot mikrodalga destekli kurulum şematik diyagramı. <img src="/files/ftp_upload/2755/2755fig3.jpg" alt="Şekil 3" /> Şekil 3 final Radyo-HPL kromatogramlar [18] SFB. Üst: 254 nm UV sinyal, alt: Radyoaktif sinyal içerlek: 254 nm (x 33.3) UV sinyal. <img src="/files/ftp_upload/2755/2755table1.jpg" alt="Tablo 1" /> Tablo 1: Özet alkil 4 kullanarak literatürde bildirilmiştir [18 F] SFB radiosyntheses - (trimethylammonium) öncüleri olarak benzoat triflate.

Bu yöntem, ABD patent başvurusu için teslim edilmiştir.

Bu basitleştirilmiş üç adım, bir pot 18 F-asilleşme reaktif radiosynthesis [18 F] SFB susuz kimya dayalı geliştirilmiştir. Bu süreç mükemmel tekrarlanabilirlik ve üretimi için güvenilir olabilir [18 F] aşağıdaki gibi açıklanan iki anahtar değişiklikler nedeniyle otomatik Radyokimya modülleri, SFB: 1. Biz yaygın sulu bazik veya asidik bir çözüm yerine, susuz KOtBu / DMSO sistemi bir deprotection / sabunlaşma adım kullanmaktayız. Susuz deprotection strateji ar...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktifin Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar (isteğe bağlı) </td></tr><tr><td> asetik asit sulu çözeltisi (% 5, v / v) </td><td> Balıkçı </td><td> A38-500 </td><td> Laboratuarda hazırlanan </td></tr><tr><td> Asetonitril </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 75-05-8 </td><td></td></tr><tr><td> Dietil eter </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 14775 </td><td></td></tr><tr><td> Dimetil sülfoksit (DMSO) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 472301 </td><td></td></tr><tr><td> Etil 4 - (N, N, N-trimethylammonium) benzoat triflate </td><td> Laboratuarda hazırlanan </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa 1 ,10-diazobisiklo [8.8.8] hexacosane (K222) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 29,111-0 </td><td></td></tr><tr><td> O - (N-succinimidyl) - N, N, N &#39;, N&#39; tetramethyluronium tetrafloroborat (TSTU) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 105832-38-0 </td><td></td></tr><tr><td> Potasyum karbonat (1M) sulu çözeltisi </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 209619 </td><td> Laboratuarda hazırlanan </td></tr><tr><td> Potasyum tert-butoxide </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 156671 </td><td></td></tr></tbody></table>

microwave-assisted one-pot synthesis of n-succinimidyl-4-[18f]fluorobenzoate ([18f]sfb)

Biyomoleküller, peptidler, proteinler 1-9, 10,11 ve antikorlar ve bunların mühendislik parçaları da dahil olmak üzere, 12-14, potansiyel terapötikler ve moleküler görüntüleme ajanları olarak önem kazanıyor. Özellikle, pozitron yayan radyoizotoplar (örneğin, Cu-64, Ga-68, F-18) ile etiketlenmiş, birçok fizyolojik ve patolojik süreçler hedeflenen görüntüleme için problar olarak kullanılmalıdır. 15-18 Bu nedenle, önemli çaba 18 F-etiketli biyomoleküllerin sentezi ve keşif için ayrılmıştır. Peptidlerin doğrudan 18 F-etiketleme zarif örnekler, 19-22 sert reaksiyon şartları olmasına rağmen (yani, organik çözücü, aşırı pH, yüksek sıcaklık) doğrudan radiofluorination ilişkili genellikle kırılgan protein örnekleri ile uyumsuz. Bugüne kadar, bu nedenle, biyomoleküllerin içine radyoaktif protez grupların birleşmesiyle tercih edilen yöntem olmaya devam etmektedir. 23,24 N Succinimidyl-4-[18 F] fluorobenzoate 18 F-etiketleme ([18 F] SFB), 25-37 biyomoleküllerin temel amino grupları ile reaksiyona girerek bir Bolton-Hunter tipi reaktif, çok yönlü bir protez grup , biyolojik varlıklar açısından, in vivo istikrar ve yüksek Radyoaktif verimi belirgin çok geniş bir yelpaze . F ile etiketleme sonra [18] SFB [18 F] fluorobenzoylated biyomoleküllerin in vivo görüntüleme çalışmaları için potansiyel PET tracer olarak araştırılmalıdır olabilir. 1. En [18 F] edebiyatlarında açıklanan SFB radiosyntheses iki, hatta üç reaktörler gerektirir ve iki katı faz ekstraksiyon (SPE) ya da yüksek performanslı sıvı kromatografi (HPLC) kullanarak birden fazla arındırmalardan. Bu tür uzun süreçler, rutin üretim ve biyomoleküllerin Radyoaktif yaygın uygulamalar engel. Rağmen, birkaç modül destekli [18 F] SFB sentezlere bildirilmiştir, 29-32, 41-42, onlar çok pahalı piyasada bulunan Radyokimya kutular (Tablo 1) kullanılarak karmaşık ve uzun prosedürler dayanmaktadır . Bu nedenle, radiosynthesis daha basitleştirilmesi [18 F] SFB düşük maliyetli kurulum kullanarak otomatik bir süreç adaptasyonu için çok yararlı olacaktır. Burada, biz kısa bir rapor hazırlanması [18 F] basitleştirilmiş bir tek pot mikrodalga yardımlı sentez (Şekil 1) dayalı SFB. Bizim yaklaşımımız adımları ya da herhangi bir sulu reaktifler arasındaki arıtma gerektirmez. Buna ek olarak, birkaç PET tracer sentezlere kullanılmakta olan mikrodalga ışınlama, 38-41 RCYs yüksek ve karşılık gelen termal reaksiyonlar daha iyi seçicilik verir ya da daha kısa tepki süreleri benzer verim sağlar. 38 En önemlisi, biyomoleküllerin etiketleme kaydettiğiniz zaman, sonraki bioconjugation veya PET adım için yönlendirilir olabilir bizim geliştirilmiş 28,43 yenilik [18 F] SFB sentezi iki yönlüdür: (1) susuz deprotection stratejisi arasında orta (ler) hiçbir arıtma gerektirir. her adımda ve (2) [18 F] SFB mikrodalga destekli radyokimyasal dönüşümler, hızlı, güvenilir üretimini sağlayacak .

Watch this Scientific Journal Video about Microwave-assisted One-pot Synthesis of N-succinimidyl-4-[18F]fluorobenzoate [18F]SFB at JoVE.com

Microwave-assisted One-pot Synthesis of N-succinimidyl-4-[18F]fluorobenzoate [18F]SFB

Bir uyduruk bir pot sentez N succinimidyl-4-[<sup&gt; 18</sup&gt; F] fluorobenzoate ([<sup&gt; 18</sup&gt; F] SFB) susuz, üç adım radyokimyasal süreci dayalı geliştirilmiştir. Mikrodalga ısıtma kullanarak, tüm işlemleri en az 30 dakika veya daha fazla arıtma preparatif HPLC ile 60 dakika içinde tamamlanabilir. Çürüme düzeltilmiş radyokimyasal verimleri (RCYs) 35-5 (% n&gt; 30).

Mikrodalga-destekli-pot Bir Sentez N Succinimidyl-4-[ 18 F] fluorobenzoate ([ 18 F] SFB)

Biomolecules, including peptides,1-9 proteins,10,11 and antibodies and their engineered fragments,12-14 are gaining importance as both potential ...

microwave-assisted-one-pot-synthesis-n-succinimidyl-4

Research

JoVE Journal

Biology

Microwave-assisted One-pot Synthesis of N-succinimidyl-4-[18F]fluorobenzoate ([18F]SFB)

12.9K Görüntüleme.  University of California at Los Angeles. Bir uyduruk bir pot sentez N succinimidyl-4-[ 18 F] fluorobenzoate ([ 18 F] SFB) susuz, üç adım radyokimyasal süreci dayalı geliştirilmiştir. Mikrodalga ısıtma kullanarak, tüm işlemleri en az 30 dakika veya daha fazla arıtma preparatif HPLC ile 60 dakika içinde tamamlanabilir. Çürüme düzeltilmiş radyokimyasal verimleri (RCYs) 35-5 (% n> 30).