Name: automation of a positron-emission tomography (pet) radiotracer synthesis protocol for clinical production
Uploaded: 2018-10-26T14:00:00
Duration: 10 min 20 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Automation of a Positron-emission Tomography PET Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production at JoVE.com

Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door de National Cancer Institute (R44 CA216539) en de Stichting van de UCLA uit een donatie gemaakt door Ralph en Marjorie Crump voor de UCLA Crump Instituut voor Molecular Imaging.

1. algemene Procedure voor de automatisering en de validatie van een Radiosynthesis Protocol voor klinische productie
<ol><li>
Analyseren van de subsidiabiliteit van de handmatige synthese regeling voor klinische productie
	<ol>
<li>Uitvoeren van risico-analyse van besmetting van het product met alle ongewenste residuele chemicaliën.<ol>
<li>Vermijd klasse 1 oplossingsmiddelen zoals benzeen en vervang ze door geschikte alternatieve oplosmiddelen (klasse 2 of klasse 3).</li>
			<li>Vermijd chemische stoffen die moeilijk op te sporen in de uiteindelijke formulering als potentiële resterende onzuiverheden zou worden.</li>
			<li>Kies alleen chemische stoffen die zijn commercieel verkrijgbaar in hoge zuiverheid rang (de USP of voldoen. grade gewenst) en zijn voorzien van een certificaat van analyse.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Verfijn de synthese-regeling als ongewenste chemicaliën of oplosmiddelen worden gedetecteerd door de risicoanalyse en herhaal punt 1.1 tot geen blijven.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Automatiseren van het protocol van de synthese
	<ol>
<li>Als een geautomatiseerde protocol voor de tracer met behulp van de dezelfde synthesizer reeds is gemaakt en geüpload een online databank, download een kopie van het programma synthese.</li>
		<li>Als een geautomatiseerde synthese-programma niet bestaat nog, maken.<ol>
<li>Met behulp van papier en pen, verdeel de handmatige synthese in op hoog niveau stappen (bijvoorbeeld drogen/activeren [18F] fluoride, Verwarming om een radiochemische reactie, uitvoeren van een zuivering, enz.). Verdere afbraak de op hoog niveau stappen in discrete, fundamentele processen die nodig zijn. Als voorbeeld, de regeling van de synthese van [18F] CFA is afgebeeld in Figuur 1, de identificatie van de high-level stappen is weergegeven in figuur 2A, en de verdeling in processen is vermeld in figuur 2B.</li>
			<li>Met behulp van papier en pen, toe te wijzen aan elk proces de operaties van de individuele eenheid verstrekt door de software synthesizer. Als voorbeeld, een analyse van de toewijzing van fundamentele processen in de synthese van [18F] CFA met geschikte eenheid verrichtingen in de synthesizer software13 wordt weergegeven in figuur 2C.</li>
			<li>Met behulp van de programmeerinterface van radiosynthesizer, een leeg programma maken en elk van de geïdentificeerde bewerkingen in volgorde toevoegen door te klikken op de Menu knop (links boven) en sequentieste selecteren en vervolgens te klikken op de Nieuw Reeks knop. Voor elke eenheid bewerking geïdentificeerd in stap 1.2.2.2, sleept u de werking van de eenheid van de beschikbare bewerkingen naar de filmstrookweergave en klik of type om de gewenste waarde voor elke parameter van de werking van de eenheid in te vullen. Figuur 3 toont een voorbeeld van de interface wanneer alle bewerkingen te synthetiseren [18F] CFA hebben is gevuld, en de gebruiker heeft geselecteerd de eerste reageren eenheid operatie voor het bewerken van de parameterwaarden. Het programma van de laatste synthese voor [18F] CFA is beschreven in het Aanvullend materiaal, Tabellen S1 en S2.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Controleer of het programma synthese.<ol>
<li>Het uitvoeren van een droge run. Instellen en uitvoeren van het programma zoals in stappen 2.1-2.3, met alle reagentia en de oplosmiddelen dan de radionuclide (bijvoorbeeld [18F] fluoride) om te controleren of de verwachte gedrag.</li>
			<li>Pas indien nodig de eenheid operatie parameterwaarden in het programma (bijvoorbeeld de tijd of de drijvende druk om volledig een reagens, de tijd/temperatuur te verdampen van een oplosmiddel om de gewenste niveau, etc.), en opnieuw testen. Als wilt aanpassen parameterwaarden, eerst terug naar de bewerkingsmodus door sequenties te kiezen in het hoofdmenu (links boven) en selecteer het zojuist gemaakte programma. Vervolgens klikt u op over de werking van de gewenste eenheid in de filmstrookweergave (onderin het scherm), ga naar de gewenste parameter en selecteer of typ de nieuwe waarde.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Het uitvoeren van een lage-activiteit (< 370 MBq) test uitvoeren om te evalueren van het programma.<ol>
<li>Optimaliseer de geautomatiseerde synthese door parameterwaarden ter verbetering van het rendement, synthese tijd, herhaalbaarheid en eventuele andere gewenste meetbaar resultaat aan te passen.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Ontwikkelen van de kwaliteitscontrole (QC) testprocedures
	<ol>
<li>Met behulp van een niet-radioactieve verwijzing van het eindproduct en voorbeelden van potentiële chemische onzuiverheden, ontwikkelen een analytische radio-HPLC en/of radio-dunne-laag chromatografie (radio-TLC) methode met voldoende scheiding van soorten voor de bepaling van chemische zuiverheid, molaire activiteit radiochemische zuiverheid en radiochemische identiteit. Valideren van de analytische methode (n) voor de herhaalbaarheid en de lineariteit en de grenzen van de detectie en kwantificering te bepalen.</li>
		<li>Ook ontwikkelen en valideren van een gaschromatografie-methode voor het analyseren van vluchtige verontreinigingen (bijvoorbeeld, verschilbedragen van oplosmiddelen die worden gebruikt tijdens de synthese).</li>
		<li>Ontwikkelen en valideren van de analytische tests waarmee de opsporing en kwantificering van andere potentiële onzuiverheden (bvcryptand 222 via de standaardkleur spot test).</li>
		<li>Gebruik de standaardprocedures voor de bepaling van de steriliteit, pH, radiochemische identiteit, radiochemische zuiverheid, radioactiviteit concentratie, product volume en endotoxine niveaus.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Synthese te valideren
	<ol>
<li>Standard operating procedures (SOP's) vast voor de synthese en QC testprocedures en integreren van een materialen en apparatuur trackingsysteem voldoet aan de huidige goede productie praktijken (cGMP) eisen.</li>
		<li>De procedures van de synthese via drie onafhankelijke en opeenvolgende productie op de dezelfde niveaus van radioactiviteit loopt die bestemd is voor klinische productie volgend op de standaardwerkvoorschriften valideren. Noteer het synthese prestaties en resultaten van het testen van QC.</li>
		<li>Alle opeenvolgende validatie wordt uitgevoerd moeten de vooraf ingestelde QC grenzen passeren. Voert een validatie mislukt, herhaal het hele validatieproces na het op de juiste manier aanpakken van de oorzaak van de storing.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. voorbeeld: Geautomatiseerde synthese van [18F] CFA voor klinisch gebruik
<ol><li>Voorbereiden van de radiosynthesizer
	<ol>
<li>Zet de radiosynthesizer.</li>
		<li>Zorgen voor de levering van inert gas met voldoende druk is ingeschakeld en dat de nodige kleppen open zijn, zodat de radiosynthesizer is verbonden met de gasvoorziening.</li>
		<li>Installeer nieuwe wegwerp cassettes in Reactor #1 en #2 posities en invoegen reactie vaartuigen met magnetische roer bars. Ervoor zorgen dat elke cassette verbindingsleiding duik recht naar beneden gericht is.</li>
		<li>Reagens flesjes te bereiden en installeer hen in de cassettes volgens het diagram in Figuur 4.</li>
		<li>Installeren van een lege [18O] H2O herstel flacon in de W1 -positie van de Cassette #1.</li>
		<li>Activeren van een cartridge quaternaire methylammonium (QMA) door eerste passeren van 12 mL van een 1 M KHCO3 oplossing erdoor, gevolgd door 12 mL gedeïoniseerd water. Voorwaarde een cartridge silica Sep-Pak door het passeren van 5 mL ethylacetaat erdoorheen.</li>
		<li>Sluit de cartridges en maak alle aansluitingen voor de buis van cassette zoals weergegeven in figuur 5A. Controleer of dat geen cassette buis (met inbegrip van niet-gebruikte buizen) in het interieur hangt, waar het met robotachtige bewegingen interfereren kan.</li>
		<li>Verbinden met de bronregel voor [18F] fluoride uit het cyclotron de [18F] fluoride invoerregel op Cassette #1.</li>
		<li>Zorg ervoor dat de afval container leeg is. Afval lijnen van de plaats van het subsysteem "zuivering/formulering" naar de afval container (d.w.z., voorbeeldlijn lus 1 afval, HPLC subsysteem afval lijn, en de spuit pomp afval lijn).</li>
		<li>Verbinding maken met de HPLC-lijningangen. Plaats HPLC mobiele fase input lijn "A" in een container van 25 mM ammoniumacetaat en HPLC mobiele fase invoerregel "B" in een container van EtOH.</li>
		<li>Equilibreer de zuivering/formulering subsysteem en de HPLC-kolom.<ol>
<li>Open de afstandsbediening-pagina voor de zuivering/formulering module in de software door HPLC in het hoofdmenu (links boven) te selecteren. Standaard zal al het tabblad zuivering worden geselecteerd. (Deze pagina is weergegeven in Figuur 6.)</li>
			<li>Het debiet ingesteld op 5,0 mL/min naar de gedefinieerde oplosmiddel samenstelling en kies welke kolompositie kolom van de zuivering is geïnstalleerd in. Zet de pomp van de HPLC in de isocratic modus voor minstens 10 min.</li>
			<li>Spoel de productlijn en alle leidingen van de collectie van de breuk met de mobiele fase, elk voor 1 min.</li>
			<li>Spoel elke HPLC monster loop en HPLC monster lus overdracht buizen met 10 mL van de mobiele fase met behulp van een injectiespuit.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Sluit de zuivering/formulering subsysteem spuit pomp lijningangen. Gebruik geconcentreerde natriumchloride (90 mg/mL) voor de Elute -lijn en 0,9% zout voor de lijn reconstrueren .</li>
		<li>Het subsysteem "formulering" prime.<ol>
<li>Ga naar het tabblad van de formulering van de zuivering/formulering controle pagina.</li>
			<li>Selecteer om prime de geconcentreerde natriumchloride (90 mg/mL), de Elute -tab. pers initialiseren voor het initialiseren van de spuitpomp. Afzien van 5 mL.</li>
			<li>Selecteer om de zoutoplossing 0,9% prime, de reconstrueren tab. afzien 5 mL.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Verbinding maken met de Product en eindproduct lijnen vanaf de voorkant van het subsysteem "zuivering/formulering" in een T-verbinding. Sluit de uitgang van de T-verbinding naar een steriele filter (0,22 µm) die op zijn beurt is aangesloten op de flacon van steriele eindproduct. Plaats een vent naald met een steriel filter in de headspace van het eindproduct-flacon. Een foto van de definitieve systeeminstallatie is afgebeeld in figuur 5B.</li>
		<li>Droogijs en EtOH of MeOH toevoegen aan de koude val.</li>
	</ol></li>
	<li>Voer het programma synthese
	<ol>
<li>Navigeer naar de lijst van programma's door het selecteren van sequenties van het hoofdmenu knop (links boven). Selecteer het programma van de CFA-[18F] en start het programma door op de knop uitvoeren .</li>
		<li>Zorgvuldig doorlopen van elk item op de vooraf uitvoeren controlelijst en ze afvinken als ze zijn voltooid. Deel van het scherm vooraf uitvoeren controlelijst is afgebeeld in Figuur 7.</li>
		<li>Druk op Doorgaan om te bevestigen dat de installatie is voltooid en veroorzaken de geautomatiseerde synthese te beginnen.<ol>
<li>Indien gewenst, controleren de synthese in real-time via visuele feedback (reactor camera's), de sensor lezingen (bijvoorbeeld temperatuur, druk, vacuüm, straling lezing, etc.) en de aftelproceduretijdopnemers. Een representatieve screenshot is afgebeeld in Figuur 8.</li>
			<li>Selecteer tijdens het zuivering eenheid Product wanneer het product piek is begonnen om te verschijnen op het chromatogram van straling detector. Een representatieve screenshot tijdens de werking van deze eenheid (die bevatten een chromatogram van de UV-detector en straling detector uitgang) wordt weergegeven in Figuur 9.</li>
			<li>Zodra de straling detector chromatografische piek is teruggekeerd naar de basislijn, selecteert u afval om af te leiden van het pad van de stroom van het HPLC-subsysteem aan de afval container.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Instellen en uitvoeren van het programma van de formulering
	<ol>
<li>Open de lijst met programma's (reeks scherm), de [18F] CFA-formulering programma.</li>
		<li>Aanpassen van de parameters van de werking van de eenheid formulering.<ol>
<li>Bereken het volume van de verzamelde product breuk (Vbreuk) op basis van het debiet van HPLC pomp en de duur van de breuk-collectie.</li>
			<li>Bereken de hoeveelheid extra natriumchloride (90 mg/mL) vereist voor het bereiken van isotonicity en berekenen van de hoeveelheid extra zout nodig om te verdunnen de EtOH concentratie minder dan 10%.</li>
			<li>Het programma met deze waarden te wijzigen. Het volume van natriumchloride (90 mg/mL) wordt ingevoerd voor de stap van de Elute en de hoeveelheid zoutoplossing wordt ingevoerd voor de stap reconstrueren . (Berekeningen) worden beschreven in het Aanvullend materiaal, Figuur S2.</li>
			<li>Sla het programma op.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Voer het programma. Het systeem verdunt de verzamelde gezuiverde product breuk met natriumchloride en saline leveren door een steriliserende filter in de flacon steriele product te waarborgen van de isotonicity van de formulering.</li>
	</ol></li>
	<li>Verzamel geformuleerd [18F] CFA voor kwaliteitscontrole en verzending
	<ol>
<li>De geformuleerde [18F] CFA-product verwijderen uit de hete cel.</li>
		<li>Met behulp van steriele technieken, trekken twee monsters (300 µL) voor het uitvoeren van kwaliteitscontrole tests.</li>
		<li>Gebruik in het eerste voorbeeld om te testen voor de steriliteit van de definitieve formulering door het enten vloeibare thioglycolaat media en al soja bouillon voor 14 d zonder inachtneming van de eventuele groei.</li>
		<li>Gebruik het tweede monster uit te voeren van kwaliteitscontrole volgens de procedures ontwikkeld in stap 1.3. De procedures die zijn vastgesteld bij de UCLA Ahmanson biomedische Cyclotron faciliteit overeenkomstig de Amerikaanse Farmacopee worden hieronder beschreven.<ol>
<li>Uiterlijk beoordelen door visuele inspectie.</li>
			<li>PH met een indicator papier te beoordelen.</li>
			<li>Beoordeling van bacteriële endotoxinen inhoud met behulp van een kinetische chromogenic bacteriële endotoxinen Test (inzet).</li>
			<li>Beoordelen radiochemische identiteit met analytische radio-HPLC door te controleren of de co elutie van het radioactief monster en een niet-radioactieve verwijzing samengestelde.</li>
			<li>Beoordelen radiochemische zuiverheid met analytische radio-HPLC door vergelijking van het gebied onder de curve (AUC) van radioactieve onzuiverheden in het chromatogram van gamma-detector met de AUC overeenkomt met het gewenste product.</li>
			<li>Chemische zuiverheid met analytische HPLC beoordelen aan de hand van de AUC in het chromatogram UV-detector voor alle UV-active onzuiverheden.</li>
			<li>Molaire activiteit en vervoerder massa met analytische radio-HPLC beoordelen aan de hand van de AUC overeenkomt met het gewenste product in het chromatogram UV-detector.</li>
			<li>De halfwaardetijd van de sonde door haar activiteiten op twee verschillende tijdstippen te meten en een verval curve passend te beoordelen.</li>
			<li>Het beoordelen van het resterende gehalte aan oplosmiddelen van de formulering met behulp van gaschromatografie.</li>
			<li>Beoordelen van de radionuclide energie met behulp van een gamma spectrometer.</li>
			<li>Beoordeling van de inhoud van de cryptand 222 met behulp van een TLC gebaseerde spot test.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Als alle tests doorgeeft, laat de sonde formulering voor verzending naar de klinische beeldvorming site.</li>
	</ol></li>
	<li>Na run en systeem afsluiten
	<ol>
<li>Spoel de HPLC-kolom zuivering en alle buizen gebruikt voor product collectie met 70% (v/v) EtOH in water. Dit moet gebeuren met de PURE/formulierbesturingselement pagina, vergelijkbaar met stap 2.1.12.</li>
		<li>Sluit de radiosynthesizer via de Power -knop op de software. Een pop-upvenster zal aangeven wanneer de macht aan het systeem kan worden uitgeschakeld.</li>
		<li>Uitschakelen van de gecomprimeerde lucht en inert gas leveringen door het sluiten van de kleppen van de passende uitschakeling.</li>
		<li>Voldoende tijd voor de resterende radioactiviteit in de hete cel verval (meestal 's nachts).</li>
	</ol></li>
	<li>Reinigen van de radiosynthesizer
	<ol>
<li>Verwijderen en verwijdering van alle cassettes, cartridges, reactor flesjes en reagens flesjes gebruikt tijdens de synthese.</li>
		<li>Verwijder de inhoud van de koude val.</li>
		<li>Reinig de zuivering subsysteem vloeistof paden.<ol>
<li>Open een bestaand schoonmaak programma of maak een nieuw programma waarin één bewerking van de eenheid van de zuivering in het reinigen modus (dat wil zeggen, met de Clean checkbox geselecteerd). Zie Aanvullend materiaal, Figuur S9 voor een voorbeeld.</li>
			<li>Op de parameter configuratiepagina, selecteer de kolom die werd gebruikt voor de zuivering en de HPLC mobiele fase input lijn die is verbonden met een fles bevattende 70 gewichtspercenten EtOH in water. Programma een debiet van 2 mL/min, een spoeldouche duur voor elke injectie lus van 5 min en een spoeldouche duur voor elk product en breuk output van 30 s. Selecteer Droge lijnen en program een duur van 30 s.</li>
			<li>Plaats alle breuk lijn uitgangen in een grote afval container.</li>
			<li>Voer het programma.</li>
			<li>Na voltooiing, leeg de afval container.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Reinig de formulering subsysteem vloeistof paden.<ol>
<li>Open een bestaand programma of maak een nieuw programma waarin één bewerking van de eenheid van de formulering in het reinigen modus (dat wil zeggen, met de Clean checkbox geselecteerd onder het tabblad Clean ). Zie Aanvullend materiaal, Figuur S10 voor een voorbeeld.</li>
			<li>Vul het reservoir van een schone verdunning (aan de voorkant van het subsysteem "zuivering/formulering") met 100 mL EtOH.</li>
			<li>Plaats de zuivering/formulering subsysteem Elute invoerlijn in een EtOH reservoir (met > 50 mL EtOH).</li>
			<li>Plaats de lijningangen spoelen en reconstrueren in een afvalcontainer naast de uitvoerregel eindproduct.</li>
			<li>Voer het programma.</li>
			<li>Na voltooiing, leeg de afval container.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol>
	<li>Phelps, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positron+emission+tomography+provides+molecular+imaging+of+biological+processes.">Positron emission tomography provides molecular imaging of biological processes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 97 (16), 9226-9233 (2000).</li><li>Kitson, S., Cuccurullo, V., Ciarmiello, A., Salvo, D., Mansi, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+Applications+of+Positron+Emission+Tomography+(PET)+Imaging+in+Medicine:+Oncology,+Brain+Diseases+and+Cardiology.">Clinical Applications of Positron Emission Tomography (PET) Imaging in Medicine: Oncology, Brain Diseases and Cardiology.</a> Current Radiopharmaceuticalse. 2 (4), 224-253 (2009).</li><li>Sengupta, D., Pratx, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+metabolic+heterogeneity+in+cancer.">Imaging metabolic heterogeneity in cancer.</a> Molecular Cancer. 15, 4 (2016).</li><li>Rabinovich, B. A., Radu, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+Adoptive+Cell+Transfer+Based+Cancer+Immunotherapy.">Imaging Adoptive Cell Transfer Based Cancer Immunotherapy.</a> Current Pharmaceutical Biotechnology. 11 (6), 672-684 (2010).</li><li>Matthews, P. M., Rabiner, E. A., Passchier, J., Gunn, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positron+emission+tomography+molecular+imaging+for+drug+development.">Positron emission tomography molecular imaging for drug development.</a> British Journal of Clinical Pharmacology. 73 (2), 175-186 (2012).</li><li>Hargreaves, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Role+of+Molecular+Imaging+in+Drug+Discovery+and+Development.">The Role of Molecular Imaging in Drug Discovery and Development.</a> Clinical Pharmacology &amp; Therapeutics. 83 (2), 349-353 (2008).</li><li>Keng, P. Y., Esterby, M., van Dam, R. M., Hsieh, C. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+Technologies+for+Decentralized+Production+of+PET+Tracers.">Emerging Technologies for Decentralized Production of PET Tracers.</a> Positron Emission Tomography - Current Clinical and Research Aspects. , 153-182 (2012).</li><li>Lazari, M., Irribarren, J., Zhang, S., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+temperatures+and+pressures+during+short+radiochemical+reactions.">Understanding temperatures and pressures during short radiochemical reactions.</a> Applied Radiation and Isotopes. , 82-91 (2016).</li><li>Lazari, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ELIXYS+-+a+fully+automated,+three-reactor+high-pressure+radiosynthesizer+for+development+and+routine+production+of+diverse+PET+tracers.">ELIXYS - a fully automated, three-reactor high-pressure radiosynthesizer for development and routine production of diverse PET tracers.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (EJNMMI) Research. 3 (1), 52 (2013).</li><li>Claggett, S. B., Quinn, K., Lazari, M., Esterby, J., Esterby, M., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+paradigm+for+programming+and+controlling+automated+radiosynthesizer.">A new paradigm for programming and controlling automated radiosynthesizer.</a> Journal of Nuclear Medicine. 53 (suppl. 1), 1471-1471 (2012).</li><li>Claggett, S. B., Quinn, K. M., Lazari, M., Moore, M. D., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simplified+programming+and+control+of+automated+radiosynthesizers+through+unit+operations.">Simplified programming and control of automated radiosynthesizers through unit operations.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (EJNMMI) Research. 3, 53 (2013).</li><li>Lazari, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully+Automated+Production+of+Diverse+18F-Labeled+PET+Tracers+on+the+ELIXYS+Multireactor+Radiosynthesizer+Without+Hardware+Modification.">Fully Automated Production of Diverse 18F-Labeled PET Tracers on the ELIXYS Multireactor Radiosynthesizer Without Hardware Modification.</a> Journal of Nuclear Medicine Technology. 42 (3), 203-210 (2014).</li><li>Lazari, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully-automated+synthesis+of+16&#946;-18F-fluoro-5&#945;-dihydrotestosterone+(FDHT)+on+the+ELIXYS+radiosynthesizer.">Fully-automated synthesis of 16&#946;-18F-fluoro-5&#945;-dihydrotestosterone (FDHT) on the ELIXYS radiosynthesizer.</a> Applied Radiation and Isotopes. 103, 9-14 (2015).</li><li>Collins, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+diverse+PET+probes+with+limited+resources:+24+18F-labeled+compounds+prepared+with+a+single+radiosynthesizer.">Production of diverse PET probes with limited resources: 24 18F-labeled compounds prepared with a single radiosynthesizer.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 114 (43), 11309-11314 (2017).</li><li>Drake, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzymatic+Radiofluorination+of+Biomolecules:+Development+and+Automation+of+Second+Generation+Prosthetic+on+ELIXYS+Radiosynthesizer.">Enzymatic Radiofluorination of Biomolecules: Development and Automation of Second Generation Prosthetic on ELIXYS Radiosynthesizer.</a> Journal of Nuclear Medicine. 58 (supplement 1), 1 (2017).</li><li>Gobbi, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+Three+Novel+Radiotracers+for+Imaging+Aggregated+Tau+in+Alzheimer's+Disease+with+Positron+Emission+Tomography.">Identification of Three Novel Radiotracers for Imaging Aggregated Tau in Alzheimer's Disease with Positron Emission Tomography.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 60 (17), 7350-7370 (2017).</li><li>Ippisch, R., Maraglia, B., Sutcliffe, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+production+of+[18F]-F-Py-peptides.">Automated production of [18F]-F-Py-peptides.</a> Journal of Nuclear Medicine. 57, 275 (2016).</li><li>Chen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AMG+580:+A+Novel+Small+Molecule+Phosphodiesterase+10A+(PDE10A)+Positron+Emission+Tomography+Tracer.">AMG 580: A Novel Small Molecule Phosphodiesterase 10A (PDE10A) Positron Emission Tomography Tracer.</a> Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 352 (2), 327-337 (2015).</li><li>Waldmann, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Automated+Multidose+Synthesis+of+the+Potentiometric+PET+Probe+4-[18F]Fluorobenzyl-Triphenylphosphonium+([18F]FBnTP).">An Automated Multidose Synthesis of the Potentiometric PET Probe 4-[18F]Fluorobenzyl-Triphenylphosphonium ([18F]FBnTP).</a> Molecular Imaging and Biology. 20 (2), 205-212 (2018).</li><li>Ravert, H. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+synthesis+of+the+radiolabeled+prostate-specific+membrane+antigen+inhibitor,+[18F]DCFPyL.">An improved synthesis of the radiolabeled prostate-specific membrane antigen inhibitor, [18F]DCFPyL.</a> Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals. 59 (11), 439-450 (2016).</li><li>Betthauser, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+radiosynthesis+and+purification+of+[18F]THK-5351,+a+PET+ligand+for+neurofibrillary+tau.">Characterization of the radiosynthesis and purification of [18F]THK-5351, a PET ligand for neurofibrillary tau.</a> Applied Radiation and Isotopes. 130, 230-237 (2017).</li><li>Shu, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+PET+probes+specific+for+deoxycytidine+kinase.">Novel PET probes specific for deoxycytidine kinase.</a> Journal of Nuclear Medicine. 51 (7), 1092-1098 (2010).</li><li>Kim, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=[18F]CFA+as+a+clinically+translatable+probe+for+PET+imaging+of+deoxycytidine+kinase+activity.">[18F]CFA as a clinically translatable probe for PET imaging of deoxycytidine kinase activity.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (15), 4027-4032 (2016).</li><li>Barrio, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+Biodistribution+and+Radiation+Dosimetry+of+18F-Clofarabine,+a+PET+Probe+Targeting+the+Deoxyribonucleoside+Salvage+Pathway.">Human Biodistribution and Radiation Dosimetry of 18F-Clofarabine, a PET Probe Targeting the Deoxyribonucleoside Salvage Pathway.</a> Journal of Nuclear Medicine. 58 (3), 374-378 (2017).</li></ol>

De regenten van de Universiteit van Californië-technologie om SOFIE die werd uitgevonden door Jeffrey Collins en R. Michael van Dam in licentie hebt gekregen en hebben genomen "equity" in SOFIE als onderdeel van de licentie transactie. Bovendien, R. Michael van Dam is mede-oprichter en adviseur van SOFIE. De bepalingen van deze overeenkomst zijn herzien en goedgekeurd door de University of California, Los Angeles overeenkomstig haar beleid van belangenverstrengeling. Eric Schopf en Christopher Drake zijn werknemers en aandeelhouders van SOFIE.

Dit protocol bepaalt welke basisstappen bij het automatiseren van een handmatige synthese-protocol moeten worden gehouden om de productie van klinische rang tracer formulering. De hele ontwikkelingscyclus, inclusiefontwikkeling van de kwaliteitscontrole, wordt geïllustreerd door de radiotracer [18F] CFA (voor de beeldvorming van dCK activiteit). Bijzondere aandacht ging naar de geautomatiseerde synthese wijzigen om ervoor te zorgen de tracer de geschiktheid voor klinisch gebruik. De synthese met zich meebrengt fundamentele processen zoals de activering van [18F] fluoride, radiofluorination van de voorloper molecuul, tussentijdse cartridge zuivering, bescherming-groep verwijdering, en semi-preparatieve HPLC zuivering en formulering voor injectie. Deze basisprocessen bestaan uit een standaard repertoire dat voldoende is voor de synthese van de overgrote meerderheid van 18F-geëtiketteerden PET verklikstoffen.
Terwijl het ontwerpen van de synthese, is de keuze van reagentia en hun kwaliteitsborging van bijzonder belang voor klinisch gebruik. Zorgen voor de juiste programmering en goede verbindingen door het uitvoeren van een mock synthese (alleen oplosmiddelen) is noodzakelijk om te elimineren onverwachte fouten wanneer de synthese is uitgevoerd met radioactiviteit. De daaropvolgende synthese optimalisaties (oplosmiddelen, volumes, hoeveelheden, temperaturen, reactietijden en zuivering voorwaarden) is afhankelijk van de specifieke PET tracer in ontwikkeling. Tijdens deze experimenten, moet bijzondere aandacht worden scheen op de chemische en radiochemische zuiverheid van het eindproduct die kan worden bereikt, zoals deze moeten voldoen aan strenge eisen voor klinisch gebruik. Een synthese die betrouwbaar een puur product lager maar voldoende activiteit rendementen produceert is meestal voorkeur over een hoog-opbrengt proces dat een risico is te mislukken sporadisch. Zodra de synthese adequaat is geoptimaliseerd, moet het laatste proces ondergaan validatietests uit (een reglementair vereiste) om klinische geschiktheid. De gevalideerde synthese-methode kan vervolgens worden gebruikt voor de productie van de PET-tracer voor klinisch gebruik. Wanneer een huisdier tracer volgens een gevalideerde methode synthese, moet de standaardwerkvoorschriften grondig worden gevolgd. Om ervoor te zorgen dat, is de software geprogrammeerd om de operator bevestigen de voltooiing van belangrijke stappen via een vooraf uitvoeren controlelijst na het klikken op uitvoeren om te beginnen de synthese. Terwijl het systeem de synthese op een geautomatiseerde wijze uit te voeren zal, vereist de zuivering stap manuele interventie. De exploitant moet daarom nauw observeren de chromatografische scherm tijdens de HPLC-zuivering en handmatig invoeren in real-time wanneer naar start en stop het verzamelen van de Fractie van het product.
Binnen onze automatisering en optimalisatie inspanningen voor de synthese van de CFA-[18F], hebben we gestroomlijnd de semi-preparatieve zuivering HPLC-methode van het mengsel van het product met behulp van een injecteerbare oplosmiddel systeem bestaande uit ammonium acetaat oplossing en EtOH ; onze vorige methode vereist een extra stap te wisselen van het oplosmiddel na zuivering16. De volgende formulering proces, dus moet alleen verminderen de EtOH inhoud van de verzamelde Fractie om toleranties, en om haar isotonicity, die beide kunnen worden bereikt door verdunning. De formulering stap werd uitgevoerd met behulp van een tweede programma dat bestaat uit een enkele formulering eenheid bewerking toe variabele volume toevoegingen van NaCl-oplossingen aan het gezuiverde product fractie via de module van de formulering ter verantwoording voor de variabele het volume wordt verkregen na zuivering van HPLC. Als het volume van de breuk verzamelde product is ingesteld op constante in plaats daarvan, kan de werking van de eenheid formulering worden opgenomen in het programma van de belangrijkste synthese, het vermijden van de behoefte aan een onafhankelijk programma. Een alternatieve benadering om te voorkomen dat handmatige interventie zou moeten gebruiken van de volledige functionaliteit van de formulering module (bijvoorbeeldde gezuiverde tracer met water verdund, val op een C18 solid-phase extraction cartridge, wassen, het Elueer met een vaste hoeveelheid EtOH en ten slotte, Verdun het met een vaste hoeveelheid zoutoplossing).
De techniek die hier gepresenteerd voor automatiseren en valideren van een synthese protocol voor klinische gebruik beoogt te zijn vrij algemeen. Door de keuze van radiosynthesizer (ELIXYS), kan een breed scala van syntheses worden geautomatiseerd en gevalideerd. Dit omvat complexe 3-pot syntheses, of waarbij hoge temperaturen van vluchtige oplosmiddelen syntheses. Optimaliseren van een synthese kan worden bereikt door het veranderen van de parameters van het softwareprogramma. De synthesizer heeft functies voor het controleren van de impact van veranderingen, zoals plaatsbepaling van de vaartuigen van de reactie voor de verwijdering van monsters voor radio-TLC of radio-HPLC analyse. Echter zonder wijzigingen van het systeem, het systeem momenteel niet mogelijk is om de behandeling van zeer lage reagens volumes (~ 5-20 µL), tussenproduct distillatie, of de behandeling van [18F] AlF, 68Ga, of andere radiometals. Als de handmatige synthese worden geautomatiseerd bevat dergelijke stappen, maar ze kunnen niet worden omzeild, automatisering en validatie met een ander radiosynthesizer platform kunnen worden gehouden.
Hoewel dit werk heeft gericht op de ontwikkeling van een protocol voor de geautomatiseerde productie van [18F] CFA voor klinisch gebruik, de synthese van vele andere PET traceurs kan worden geautomatiseerd op een manier die geschikt is voor de productie van de klinische, volgt dezelfde logica en methoden. Naar aanleiding van de methode die hier gepresenteerd, hebben we ook de geautomatiseerde synthese van 9 - aangepast (4-[18F] fluoro - 3-[hydroxymethyl] butyl) guanine ([18F] FHBG) en het gevalideerd voor klinisch gebruik. Gebruiker in de Gemeenschap gevestigde protocollen kunnen worden geüpload naar en van het SOFIE Probe netwerk, een webportal voor het delen van synthese programma's gedownload en bijbehorende documentatie onder verschillende Radiofarmacie sites27. Dit kan voorkomen dat een verdubbeling van de inspanningen in de Gemeenschap en multi centrum klinische studies met betrekking tot huisdier imaging vergemakkelijken.

Een toenemende matrix van biologische doelstellingen dynamisch kan worden gevisualiseerd in levende onderwerpen via de moleculaire beeldvorming modaliteit PET. PET biedt in vivo tests van specifieke biologische, biochemische en farmacologische processen met behulp van specifieke radiotracers (moleculen aangeduid met radionucliden positron-emitting) die worden ingespoten in het onderwerp voorafgaand aan1imaging. Het toegenomen gebruik van huisdier te bestuderen van een breed scala aan deze processen in basiswetenschap en klinisch onderzoek2,3,4, en in de ontdekking, ontwikkeling en klinische gebruik van drugs in patiëntenzorg5, 6, leidt tot een groeiende vraag naar gevarieerde radiotracers7,8. Om te voorkomen dat blootstelling van de radiochemicus en ervoor te zorgen een reproduceerbare productie van deze kortstondige verklikstoffen, worden ze meestal geproduceerd met behulp van een geautomatiseerde radiosynthesizer die in een "hete cel". Recente radiosynthesizers gebruiken een wegwerp-cassette/kit architectuur ter vereenvoudiging van de taak van het voldoen aan klinisch-grade productie waarbij ook de flexibiliteit om te bereiden meerdere soorten radiotracers door simpelweg omwisselen van cassettes9 . In de vroege stadia van de klinische zijn er echter meestal geen verkrijgbare cassettes/kits voor het uitvoeren van de geautomatiseerde radiosynthesis; Bijgevolg, worstelen PET drug productiefaciliteiten voor het aanpassen van de systemen voor de uitvoering van cGMP-grade tracer productiecapaciteiten binnen een passende termijn en tegen een redelijke prijs. Dus hebben radiosynthesizers ontwikkeld dat de cassette/kit architectuur met functies combineren voor het vergemakkelijken van de ontwikkeling en de optimalisatie van de verklikstoffen.
De ELIXYS FLEX/CHEM (ELIXYS) is een voorbeeld van een flexibele cassette gebaseerde radiosynthesizer met een brede reagens, oplosmiddel en reactie temperatuur compatibiliteit10. Het heeft drie schepen van de reactie en gebruikt een robotachtige mechanisme dynamisch configureren van de vloeistof weg als vereist door een bepaalde synthese protocol11. De synthesizer software voorziet in de oprichting van synthese programma's (reeksen) verschillende traceurs door slepen en neerzetten, Bewerkingen zoals Trap isotoop Elueer isotoop, Toevoegen reagens, reageren, en verdampen12. Elke eenheid bewerking heeft een scala aan programmeerbare parameters beschikbaar aan de exploitant, zoals duur, temperatuur, of onder inert gas rijden druk (Druk). Door het begrijpen van de aard van elke actie van de eenheid, een handmatige synthese kan gemakkelijk worden omgezet in een reeks van bewerkingen en vervolgens tijdens de optimalisatie van het protocol13worden gewijzigd. In combinatie met de ELIXYS PURE/FORM module, kan het geïntegreerde systeem een geautomatiseerde zuivering en de formulering van de PET-tracer ook uitvoeren. Met behulp van deze radiosynthesizer, hebben we eerder gemeld de geautomatiseerde synthese van 24 verschillende 18F-geëtiketteerden verklikstoffen en prosthetic groepen11,14,15,16, als evenals de geautomatiseerde enzymatische radiofluorination van biomoleculen17, door simpelweg het veranderen van reagentia en niet de configuratie van het systeem. Anderen hebben aangetoond dat de geautomatiseerde synthese van [18F] RO6958948 voor de beeldvorming van tau neurofibrillary klitten18, de geautomatiseerde synthese van de prosthetic groep [18F] F-Py-TFP met een latere labeling van peptiden19 , en de geautomatiseerde synthese van [18F] AM580 voor de beeldvorming van fosfodiësterase 10a (PDE10A)20. Bovendien verschillende groepen hebben aangetoond de productie van verklikstoffen geschikt voor klinisch gebruik, met inbegrip van 4-[18F] Fluorobenzyl-bijvoorbeeld ([18F] FBnTP) voor de beeldvorming van de mitochondriale membraan potentiële21, [ 18 F] DCFPyL voor de beeldvorming van de membraan van de prostaat specifiek antigeen (PSMA)22, en [18F] THK-5351 voor de beeldvorming van tau23.
In deze paper, we gebruiken onze ervaring met [18F] CFA om te illustreren hoe een handmatige radiosynthetic-procedure kan worden eenvoudig en snel vertaald in een geautomatiseerde synthese geschikt voor routinematige productie cGMP-richtlijnen. De tracer [18F] CFA is ontworpen voor de beeldvorming van dCK activiteit. De handmatige radiosynthesis [18F] CFA werd oorspronkelijk beschreven door Shu et al. 24 als een procedure met behulp van twee schepen van de reactie, tussenliggende silica cartridge zuivering en een definitieve HPLC zuivering stap (Zie Aanvullend materiaal, deel 1 voor details). Recent in vitro en preklinische studies hebben aangetoond de uitzonderlijke specificiteit van deze tracer te dCK, en eerste-in-menselijke studies hebben aangetoond gunstige ook25. Er is een onmiddellijke belangstelling voor bredere schaal klinische studies om de gevoeligheid van [18F] te bevestigen CFA-huisdier variaties in dCK activiteit en een op langere termijn belang hebben bij de mogelijke klinische toepassingen van deze tracer26. Het kan een nuttige biomarker voor therapieën die leiden tot T-cel activatie, DNA-schade veroorzaken of dCK-afhankelijke nucleoside analoge prodrugs afhankelijk zijn. In het bijzonder [18F] CFA kunnen de gelaagdheid van patiënten voor een eventuele reactie op behandeling met Clofarabine. [18F] CFA kan ook vergemakkelijken de studie en de ontwikkeling van dCK remmers die naar klinische proeven rukken. Aangezien deze tracer heeft traditioneel handmatig is gesynthetiseerd, bevorderen van al deze studies vereist een betrouwbare, geautomatiseerde synthese van [18F] CFA geschikt voor klinisch gebruik.
Hoewel we eerder gemeld een geautomatiseerde synthese van [18F] CFA voor preklinische studies16, dit protocol bouwt verder op deze inspanningen en een beschrijving van de aanvullende wijzigingen die nodig zijn voor de klinische productie van deze tracer, met inbegrip van de integratie van de volautomatische reiniging en formulering, protocol validatie en kwaliteitscontrole tests. De algemene procedures die hier worden beschreven zijn niet beperkt tot de ontwikkeling van een geautomatiseerd en klinisch-geschikt synthese van [18F] CFA maar kan worden gegeneraliseerd op een eenvoudige manier om geautomatiseerde syntheses geschikt voor klinisch gebruik van andere radiotracers gemarkeerd met fluor-18.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>ELIXYS FLEX/CHEM</td>
			<td>Sofie (Culver City, CA, USA)</td>
			<td>1010001</td>
			<td>Radiosynthesizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radiosynthesizer cassette</td>
			<td>Sofie (Culver City, CA, USA)</td>
			<td>1861030400</td>
			<td>Cassette for ELIXYS FLEX/CHEM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ELIXYS PURE/FORM</td>
			<td>Sofie (Culver City, CA, USA)</td>
			<td>1510001</td>
			<td>Radiosynthesizer purification module</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>[O-18]H2O</td>
			<td>IBA RadioPharma Solutions (Reston, VA, USA)</td>
			<td>IBA.SP.065</td>
			<td>&#62;90% isotopic purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>[F-18]fluoride in [O-18]H2O</td>
			<td>UCLA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Produced in a cyclotron (RDS-112; Siemens; Knoxville, TN, USA) by the (p,n) reaction of [O-18]H2O. Bombardment at 11 MeV using a 1 mL tantalum target with havar foil.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deionized water</td>
			<td>UCLA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Purified to 18 M&#937; and passed through 0.1 &#181;m filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile (MeCN)</td>
			<td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td>
			<td>271004</td>
			<td>Anhydrous, 99.8%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol (EtOH)</td>
			<td>Decon Laboratories, Inc. (King of Prussia, PA, USA)</td>
			<td>2701</td>
			<td>Anhydrous, 200 proof</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide (NaOH) solution</td>
			<td>Merck (Burlington, MA, USA)</td>
			<td>1.09137.1000</td>
			<td>1M solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid (HCl) solution</td>
			<td>Fisher Chemical (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>SA48-500</td>
			<td>1M solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl acetate (EtAc)</td>
			<td>Fisher Chemical (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>E195SK-4</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl)</td>
			<td>Fisher Chemical (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>S-640-500</td>
			<td>USP grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium acetate</td>
			<td>Fisher Chemical (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>A639-500</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium carbonate (K2CO3)</td>
			<td>Fisher Chemical (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>P-208-500</td>
			<td>Certified ACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFA precursor</td>
			<td>CalChem Synthesis (San Diego, CA, USA)</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Custom synthesis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryptand 222 (K222; Kryptofix 2.2.2)</td>
			<td>ABX Advanced Biochemical Compounds (Radeberg, Germany)</td>
			<td>800.1000</td>
			<td>&#62;99%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl) solution (saline)</td>
			<td>Hospira (Lake Forest, IL, USA)</td>
			<td>0409-4888-02</td>
			<td>0.9%, for injection, USP grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica cartridge</td>
			<td>Waters (Milford, MA, USA)</td>
			<td>WAT051900</td>
			<td>Sep-pak Classic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quaternary methylammonium (QMA) cartridge</td>
			<td>Waters (Milford, MA, USA)</td>
			<td>WAT023525</td>
			<td>Sep-pak Light Plus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile syringe filter (0.22 &#181;m)</td>
			<td>Millipore Sigma (Burlington, MA, USA)</td>
			<td>SLGSV255F</td>
			<td>Millex-GV</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass V-vial (5 mL)</td>
			<td>Wheaton (Millville, NJ)</td>
			<td>W986259NG</td>
			<td>Used for reaction vessels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Septa</td>
			<td>Wheaton (Millville, NJ)</td>
			<td>224100-072</td>
			<td>Used for reagent vials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crimp cap</td>
			<td>Wheaton (Millville, NJ)</td>
			<td>224177-01</td>
			<td>Used for reagent vials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amber serum vial (2 mL)</td>
			<td>Voigt (Lawrence, KS, USA)</td>
			<td>62413P-2</td>
			<td>Used for reagent vials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic stir bar</td>
			<td>Fisher Scientific (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>14-513-65</td>
			<td>Used for reaction vessels</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automation of a positron-emission tomography (pet) radiotracer synthesis protocol for clinical production

De ontwikkeling van nieuwe positron-emissie tomografie (PET) traceurs is het inschakelen van onderzoekers en clinici om het imago van een steeds breder scala aan biologische doelstellingen en processen. Echter, het toenemende aantal verschillende traceurs maakt uitdagingen voor hun productie op radiopharmacies. Terwijl historisch al het praktische te wijden een radiosynthesizer maat geconfigureerd en hete cel voor de herhaalde productie van elke individuele tracer, is het steeds noodzakelijk deze werkstroom wijzigen. Recente commerciële radiosynthesizers op basis van wegwerp cassettes/kits voor elke tracer vereenvoudigen de productie van meerdere traceurs met één set van apparatuur door eliminerend de behoefte aan aangepaste tracer-specifieke wijzigingen. Bovendien kunnen sommige van deze radiosynthesizers de exploitant te ontwikkelen en optimaliseren van hun eigen protocollen van de synthese naast de aankoop van commercieel beschikbare kits. In dit protocol, wij beschrijven de algemene procedure voor hoe de handmatige synthese van een nieuwe PET-tracer op één van deze radiosynthesizers kan worden geautomatiseerd en gevalideerd voor de productie van klinische-grade verklikstoffen. Als voorbeeld, gebruiken we de ELIXYS radiosynthesizer, een flexibele cassette gebaseerde radiochemie tool die ondersteunen kan zowel PET tracer ontwikkelingsinspanningen, evenals de productie van routinematige klinische sonde op hetzelfde systeem, om te produceren [18F] Clofarabine ([ 18 F] CFA), een huisdier tracer te meten in vivo deoxycytidine kinase (dCK) enzymactiviteit. Vertalen van een handmatige synthese gaat afbreken van het synthetische protocol in fundamentele radiochemie processen die worden vervolgens vertaald in intuïtieve chemie "bewerkingen" ondersteund door de software synthesizer. Deze operaties kunnen vervolgens snel worden omgezet in een geautomatiseerde synthese-programma door het assembleren met de drag-and-drop interface. Na het testen van de basis, de synthese en zuivering procedure kan het nodig van optimalisatie te bereiken van de gewenste opbrengst en zuiverheid. Zodra de gewenste prestaties is bereikt, wordt een validatie van de synthese uitgevoerd om te bepalen van de geschiktheid ervan voor de productie van de radiotracer voor klinisch gebruik.

Een methode voor het automatiseren van de productie van [18F] CFA werd ontwikkeld en drie validatie partijen waren gesynthetiseerd. Synthese, zuivering en formulering van [18F] CFA werd bereikt in 90 ± 5 min (n = 3) en de niet-tandbederf-gecorrigeerde radiochemische opbrengst was 8.0 ± 1,4% (n = 3). De opbrengsten van de activiteit van de drie runs werden 3.24 GBq, 2,83 GBq en 3,12 GBq, vanaf 34.3 GBq, 41.8 GBq en 41.1 GBq, respectievelijk. De verkregen [18F] CFA-formuleringen voorbij alle kwaliteitscontrole tests (tabel 1). De geautomatiseerde protocol wordt momenteel gebruikt voor de productie van klinische-grade [18F] CFA ter ondersteuning van klinische proeven.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Kwaliteitscontrole gegevens</td>
			<td rowspan="2">Validatie uitvoert 1</td>
			<td rowspan="2">Validatie lopen 2</td>
			<td rowspan="2">Validatie 3 uitvoeren</td>
		</tr>
<tr>
<td>[behoefte "Pass"]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Uiterlijk</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
		</tr>
<tr>
<td>[Schakel, kleurloze, vrij van deeltjes]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Radioactiviteit concentratie bij EOS</td>
			<td rowspan="2">213 MBq/mL</td>
			<td rowspan="2">210 MBq/mL</td>
			<td rowspan="2">180 MBq/mL</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 740 MBq/mL @ EOS]</td>
		</tr>
<tr>
<td>pH</td>
			<td rowspan="2">6</td>
			<td rowspan="2">5.8</td>
			<td rowspan="2">6</td>
		</tr>
<tr>
<td>[5.0-8.0]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Half-Life</td>
			<td rowspan="2">115 min</td>
			<td rowspan="2">108 min</td>
			<td rowspan="2">112 min</td>
		</tr>
<tr>
<td>[105-115 min]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Radiochemische zuiverheid</td>
			<td rowspan="2">99%</td>
			<td rowspan="2">99%</td>
			<td rowspan="2">99%</td>
		</tr>
<tr>
<td>[> 95%]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Radiochemische identiteit door relatieve retentietijd (RRT)</td>
			<td rowspan="2">1.01</td>
			<td rowspan="2">1.01</td>
			<td rowspan="2">1.01</td>
		</tr>
<tr>
<td>[1,00 < RRT < 1.10]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Molaire activiteit</td>
			<td rowspan="2">314 GBq/µmol</td>
			<td rowspan="2">> 370 GBq/µmol</td>
			<td rowspan="2">> 370 GBq/µmol</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≥ 3.7 GBq/µmol]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Drager van de totale massa in het eindproduct</td>
			<td rowspan="2">3.1 µg</td>
			<td rowspan="2">< 1 µg</td>
			<td rowspan="2">< 1 µg</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 50 µg/dosis]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Totale onzuiverheid massa in eindproduct</td>
			<td rowspan="2">ND</td>
			<td rowspan="2">ND</td>
			<td rowspan="2">ND</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 1 µg / dosis]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Maximale toegestane geïnjecteerde volume op basis van de drager van de totale massa van niet meer dan 50 µg/dosis en totale onzuiverheid massa ≤ 1 µg/dosis</td>
			<td>Hele partij</td>
			<td>Hele partij</td>
			<td>Hele partij</td>
		</tr>
<tr>
<td>Restgehalte EtOH door GC</td>
			<td rowspan="2">8,90%</td>
			<td rowspan="2">9,50%</td>
			<td rowspan="2">9.60%</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 10%]</td>
		</tr>
<tr>
<td>EtOAc restgehalte door GC</td>
			<td rowspan="2">< 1 ppm</td>
			<td rowspan="2">< 1 ppm</td>
			<td rowspan="2">< 1 ppm</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 5000 ppm]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Acetonitril restgehalte door GC</td>
			<td rowspan="2">< 1 ppm</td>
			<td rowspan="2">< 1 ppm</td>
			<td rowspan="2">< 1 ppm</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 410 pag/min]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Residuele K222 door color spot test</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
		</tr>
<tr>
<td>[< 50 µg Mo/mL]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Filter membraan integriteit test</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
		</tr>
<tr>
<td>[bubble punt ≥ 50 psi]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Bacteriële endotoxines</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 175 EU/batch]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Radiochemische zuiverheid gamma spectroscopie</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
		</tr>
<tr>
<td>[> 99,5%]</td>
		</tr>
<tr>
<td>Steriliteit</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
			<td rowspan="2">Pass</td>
		</tr>
<tr>
<td>[USP < 71 > voldoen]</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabel 1: kwaliteitscontrole (QC) testgegevens samenvatting voor drie validatie batches. EOB = einde van bombardementen; EOS = einde van synthese; ND = niet gedetecteerd.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig1.jpg"> Figuur 1: [18F] CFA-radiosynthesis regeling. MMT = Monomethoxytrityl. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig1large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig2.jpg"> Figuur 2: vertaling van een handmatige synthese in een automatische opeenvolging van bewerkingen. (A) dit paneel geeft een overzicht van de stappen die op hoog niveau in de handmatige synthese van [18F] CFA. (B) dit paneel toont de elementaire procedures nodig om elke van de op hoog niveau stappen uit te voeren. (C) Radiosynthesizer-specifieke bewerkingen gebruikt voor het uitvoeren van de elementaire procedures worden weergegeven als kaarten. Elke eenheid bewerking heeft een eigen set van parameterwaarden (afgebeeld als onderstreepte) die zijn geconfigureerd met behulp van de software. De notatie "R1" en "R2" geven de reactie schepen #1 en #2, respectievelijk. De reagentia die overeenkomt met de reagens nummers zijn aangegeven in Figuur 4. De reeks bewerkingen wordt opgeslagen als een reeks en uitgevoerd door de software voor het uitvoeren van de automatisch synthese. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig2large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig3.jpg"> Figuur 3: Screenshot van de radiosynthesizer (ELIXYS) software-interface om een synthese programma. Bewerkingen worden geplaatst in de gewenste volgorde in de Filmstrip met behulp van een drag-and-drop interface. In dit screenshot, een eenheid reageren operatie is geselecteerd en de bewerkbare parameterwaarden in het grootste deel van het scherm worden weergegeven. In dit voorbeeld zal de fluorering reactie plaatsvinden in het reactievat #1 (verzegeld) bij 120 ° C gedurende 10 minuten met actieve roeren. Het vaartuig zal worden afgekoeld tot 35 ° C na de reactie tijd is verstreken. Details van parameterwaarden die kunnen worden geprogrammeerd voor andere bewerkingen worden weergegeven in het Aanvullend materiaal, sectie 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig4.jpg"> Figuur 4: Screenshot van het reagens Configuratiescherm. Voor de reeks [18F] CFA-synthese, alle reagentia in wegwerp cassette #1, die gemarkeerd wordt weergegeven in het onderdeel selectiegebied geladen. Voor de [18F] CFA-synthese die hier worden beschreven, eluens is 1,0 mg K2CO3 + 5,0 mg K222 in 0.4 mL H2O/0.5 mL acetonitril, voorloper is 6 mg CFA-precursor in 0,6 mL acetonitril, en HPLC mobiele fase is 85:15 v /v 25 mM ammonium acetaat: ethanol. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig4large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig5.jpg"> Figuur 5: Radiosynthesizer set-up voor de synthese van [18F] CFA. (A) Dit is een schema met cassette vloeistof paden, verbindingen met cartridges en de verbinding met de overdracht van ruwe eindproduct van de radiosynthesis module om de module reiniging/formulering. (Beide modules worden geregeld met één computer en software interface.) (B) Dit is een foto van de radiosynthesizer in een hete cel na de voorbereiding [18F] CFA-synthese. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig5large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig6.jpg"> Figuur 6: Screenshot van de zuivering/formulering module-besturingsinterface. Dit scherm wordt benaderd door de exploitant aan de HPCL-samenstelling en formulering subsystemen handmatig kan instellen tijdens de installatie van de synthese. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig6large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig7.jpg"> Figuur 7: vooraf run controlelijst scherm. De exploitant voert het seriële getal van de cassettes geïnstalleerd in het systeem en elk item om ervoor te zorgen het systeem correct is geconfigureerd en voorbereid voor de synthese moet afvinken. Naast deze secties, de exploitant is ook gevraagd om een naam en beschrijving van de synthese uitvoeren (afdeling 1) en veel nummers voor alle gebruikte reagentia (sectie 2) en wordt gevraagd om te controleren of alle reactor video-feeds zijn correct (afdeling 6). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig7large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig8.jpg"> Figuur 8: Screenshot van de software van de radiosynthesizer terwijl het runnen van de [18F] volgorde voor de synthese van de CFA-. De software weergegeven de volgorde van de bewerkingen in de filmstrip-gebied. Voltooide concrete acties zijn grijs en wit gemarkeerd, de huidige bewerking is gemarkeerd in het grijs en aankomende activiteiten worden weergegeven in donkergrijs. Het midden gebied van het scherm toont de status van de operatie active eenheid, met inbegrip van welke subopdracht wordt uitgevoerd, evenals de huidige status van het systeem (reactor video-feeds en sensorgegevens). Deze bijzondere reageren werking is de fluorering reactie. Op het gebied van Temp , wordt de huidige temperatuur van de reactor weergegeven naast het doel (geprogrammeerd) temperatuur. Onder dit, heeft de activiteit gebied worden weergegeven aan de straling sensor-waardes uit de drie sensoren die zijn gekoppeld aan de reactiestap. Tot slot, een video-feed aan de linkerkant toont een actuele weergave van de flacon van de reactor. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig8large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig9.jpg"> Figuur 9: Screenshot van de radiosynthesizer-gebruikersinterface tijdens het uitvoeren van de operatie van de zuivering eenheid tijdens de synthese van [18F] CFA. De UV-detector en straling detector uitgangen van de zuivering/formulering-module worden weergegeven op de centrale grafiek in real time. Extra feedback van de detectoren en HPLC pomp worden weergegeven aan de rechterkant van het scherm. De exploitant verzamelt de piek product tijdelijk Product selecteren wanneer de piek begint te lijken en schakel vervolgens terug naar afval na de volledige piek geconstateerd. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig9large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Automation of a Positron-emission Tomography PET Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production at JoVE.com

Automation of a Positron-emission Tomography PET Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production

Positron-emissie tomografie (PET) imaging sites die bij meerdere vroege proeven van het klinisch onderzoek betrokken zijn moet robuust en veelzijdig radiotracer productie mogelijkheden. Met behulp van de radiotracer [18F] Clofarabine als voorbeeld illustreren we hoe te automatiseren de synthese van een radiotracer met behulp van een flexibele, cassette gebaseerde radiosynthesizer en valideren van de synthese voor klinisch gebruik.

Automatisering van een Positron-emissie tomografie (PET) Radiotracer synthese Protocol voor klinische productie

The development of new positron-emission tomography (PET) tracers is enabling researchers and clinicians to image an increasingly wide array of biological ...

Deze methode kan onderzoekers op het gebied van biologie, radiochemie en nucleaire geneeskunde helpen om de productie van kortstondige positron-emissie tomografie tracers voor fundamenteel onderzoek en klinische toepassingen te automatiseren. De belangrijkste voordelen van het automatiseren van radiochemische synthese zijn het standaardiseren van het syntheseproces, het mogelijk maken van herhaalde productie, het verbeteren van de synthesebetrouwbaarheid en het beschermen van de chemicus tegen blootstelling aan straling. Door gebruik te maken van één flexibele radiosynthesizer kunnen meerdere verschillende positron-emissie tomografie, of PET-tracers, geschikt voor klinisch gebruik, worden geproduceerd binnen één hete cel.Om het succes van de geautomatiseerde synthese te garanderen, is het van cruciaal belang om tijdens de installatieprocedure goed op te passen voordat de radionuclide in de radiosynthesizer wordt geïntroduceerd. Om een geautomatiseerd syntheseprogramma te maken voor de PET-tracer fluor-18 met het label clofarabine, of CFA, wordt de voorloper eerst gereageerd met gedroogde geactiveerde fluoride-18 om de tussenliggende vorm te vormen, gevolgd door verwijdering van de beschermende groepen om de uiteindelijke verbinding te vormen. Gebruik een papier en pen om de handmatige synthese te verdelen in stappen op hoog niveau, en de stappen op hoog niveau in afzonderlijke basis vereiste processen, dan in kaart elk proces in de individuele eenheid operaties die door de synthesizer software.Maak met behulp van de programmeerinterface van de radiosynthesizer een leeg programma door op menu, sequenties en nieuwe reeks te klikken om elk van de geïdentificeerde eenheidsbewerkingen en hun parameters in volgorde te programmeren. Voor fluorideverdamping in eenheidsbedrijf drie, sleep de verdampingsbewerking naar de filmstripweergave en voer u de gebruikte reactor, temperatuur, duur en gewenste druk van stikstofstroom in. Voor voorlopertoevoever in eenheidswerking acht, sleept u de toevoegingsbewerking naar de filmstripweergave.Voor fluorinatiereactie in eenheidsoperatie negen sleept u een reactiebewerking naar de filmstripweergave en past u de parameters aan. Om het opzetten van de geautomatiseerde synthese, macht op de radiosynthesizer, en het verzorgen van dat de dip buis van elke nieuwe wegwerp cassette recht naar beneden wordt gericht. Installeer cassettes in de reactor nummer een en nummer twee posities.Na het inbrengen van reactievaten met magnetische roerstangen, installeer de reagensflessen volgens het diagram in de cassettes en installeer een lege zuurstof-18 waterterugwinningsflintraal in de W1-positie van cassette nummer één. Sluit de QMA cartridges aan op cassette nummer één. En de silicacartridge tussen cassette nummer één en nummer twee.Sluit vervolgens de output van cassette nummer twee aan op de hogedrukvloeistofchromatografie of het HPLC-systeem van de zuiveringsmodule. Nadat u hebt gecontroleerd of de cassettebuizen overeenkomen met het schema, bevestigt u dat er geen cassettebuizen in het interieur hangen waar deze robotbewegingen kan verstoren. Sluit de fluoride-18 bronlijn van de cyclotron aan op de fluoride-18 ingangslijn op cassette nummer één.Als u het subsysteem voor de zuiveringsformulering wilt equilibreren voordat u met de synthese begint, selecteert u HPLC om de controlepagina van de zuiveringsformuleringsmodule in te voeren. Standaard is het zuiveringstabblad al geselecteerd. Stel de stroomsnelheid in op vijf milliliter per minuut bij de gedefinieerde oplosmiddelsamenstelling.En stel de zuiveringskolompositie in. Zet de HPLC-pomp minstens 10 minuten in de isocratische modus en spoel de productlijn en alle fractieophaallijnen af met de mobiele fase voor elk één minuut. Gebruik vervolgens een spuit om elke HPLC-monsterlus en HPLC-monsterlusoverdrachtsslangen handmatig te spoelen met 10 milliliter van de mobiele fase.Open het formuleringstabblad om het subsysteem formulering teprimeren. Open het elute-tabblad om het geconcentreerde natriumchloride te primen. Klik op initialiseren om de spuitpomp te initialiseren en vijf milliliter geconcentreerd natriumchloride af te geven.Als u de zoutoplossing van 0,9% wilt primen, selecteert u het reconstitute-tabblad en deelt u vijf milliliter zout. Sluit vervolgens de product- en eindproductlijnen aan vanaf de voorkant van het subsysteem zuiveringsformulering in een T-aansluiting. Sluit de output van de T-verbinding aan op een voorgemonteerd, geventileerd, steriel, leeg flesje met filters en plaats het flesje in een afgeschermd loodvarken.Draai vervolgens de cassettevleugelknoppen om de cassettes op hun plaats te zetten. Verwijder de Dewar uit het instrument. Leeg de koude val en voeg alcohol toe aan de Dewar, gevolgd door de langzame toevoeging van droogijs.Tot slot, installeer de koude val en Dewar terug in de synthesizer en sluit de hete celdeur. Als u het syntheseprogramma wilt uitvoeren, opent u het tabblad sequenties, selecteert u het fluoride-18 CFA-programma en klikt u op Uitvoeren. Bekijk elk item zorgvuldig op de pre-run checklist, het afvinken van elk item als het is voltooid.Klik vervolgens verder in de software om te bevestigen dat de installatie is voltooid en om de geautomatiseerde synthese te beginnen. Voordat u klikt op Doorgaan, controleert u de installatie zorgvuldig om er zeker van te zijn dat alles goed is verbonden. Zodra de radioactiviteit in de synthesizer wordt geleverd, zijn geen verdere handmatige manipulaties mogelijk vanwege het stralingsveld in de hete cel.Tijdens de fluoride-18 vangoperatie verschijnt een pop-up wanneer het tijd is om activiteit van het cyclotron te leveren. Wanneer dit gebeurt, lever de fluoride-18 van de cyclotron en controleer de stralingssensor om te bevestigen dat de fluoride is gevangen op de QMA-cartridge. Klik verder om het geautomatiseerde programma voort te zetten en de synthese in real-time te monitoren via visuele feedback, sensormetingen en countdown timers.Bij eenheidsbedrijf drie wordt de vloeistof in het reactievat verdampt om te drogen en de F-18 fluoride te activeren. De temperatuur, de resterende tijd en het resterende vloeistofniveau kunnen op de interface worden gecontroleerd. Bij unit operation eight wordt de precursoroplossings flacon opgehaald en naar de laadpositie van cassette nummer één verplaatst.Waarop de inhoud aan het reactievat wordt geleverd. De resterende tijd en het vloeistofniveau in het reactievat kunnen op de interface worden gecontroleerd. Bij eenheidswerkstelling negen wordt het reactievat verzegeld en verwarmd om de fluorinatiereactie uit te voeren.De temperatuur en resterende tijd, evenals een live video stream van de inhoud van het reactievat kan worden gecontroleerd op de interface. Bij eenheidsbedrijf 10 wordt de dipbuis in het reactievat gestoken en wordt de inhoud overgebracht via de silicacartridge voor zuivering van het tussenproduct. De resterende tijd, het niveau van de resterende vloeistof in het reactievat en de stralingsdetector naast de cartridge kunnen op de interface worden gecontroleerd.Selecteer tijdens de laatste zuiveringseenheidsstap wanneer de productpiek op het chromatogram van de stralingsdetector is begonnen te verschijnen, selecteer, product. Zodra de chromatogrampiek van de stralingsdetector is teruggekeerd naar de basislijn, selecteert u afval om het stroompad van het HPLC-subsysteem naar de afvalcontainer te leiden. Als u het formuleringsprogramma wilt instellen, opent u onder het sequentietabblad het fluoride-18 CFA-formuleringsprogramma en voert u het programma uit.Het systeem zal de verzamelde gezuiverde productfractie in de uiteindelijke steriele productflinie verdunnen door middel van een steriliserend filter en verdunnen met natriumchloride en zoutoplossing om de isotoniciteit van de formulering te garanderen. Open de hete celdeur om het eindproduct op te halen, koppel de naalden los van de productflank en verwijder de geformuleerde productflank uit de hete cel. Verwijder vervolgens met behulp van aseptische procedures een monster om de noodzakelijke kwaliteitscontroletests uit te voeren.Als u de synthesizer wilt uitschakelen, klikt u op de aan/uit-knop. Een pop-upvenster geeft aan wanneer de stroom naar het systeem kan worden uitgeschakeld. Sluit vervolgens de juiste afsluiters om de perslucht en inerte gastoevoer uit te schakelen, waardoor de resterende radioactiviteit in de hete cel tot een veilig niveau vervalt voordat u een andere synthese uitvoert.De verkregen fluor-18 CFA formuleringen geslaagd voor alle kwaliteitscontrole tests. In deze representatieve validatieruns werden de synthese, zuivering en formulering gemiddeld in 110 minuten bereikt en was de niet-verval gecorrigeerde radiochemische opbrengst bijna 8%Terwijl het gebruik van deze procedure om tracers voor klinisch gebruik te produceren, is het noodzakelijk om schriftelijke, standaard operationele procedures te maken die zorgvuldig moeten worden gevolgd om ervoor te zorgen dat er geen installatie- of voorbereidingsstappen worden gemist. Na deze algemene procedure kan de synthese van veel andere radiotracers eenvoudig worden geautomatiseerd, waardoor de overgang naar de huidige, goede productie van productiepraktijken conforme productie voor menselijke klinische proeven of klinische zorg wordt vergemakkelijkt.Vergeet niet dat het werken met radioactiviteit gevaarlijk kan zijn. Er moeten faciliteitenmaatregelen zijn getroffen, zoals blootstellingsbewaking, adequate afschermings- en veiligheidsprocedures. Zorg ervoor dat u altijd nauw samenwerkt met uw stralingsveiligheidsfunctionaris.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Automation of a Positron-emission Tomography (PET) Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production

Thin-layer Chromatographic (TLC) Separations and Bioassays of Plant Extracts to Identify Antimicrobial Compounds

Thin-layer Chromatographic TLC Separations and Bioassays of Plant Extracts to Identify Antimicrobial Compounds

Thin-layer Chromatographic (TLC) Scheidingen en Bioassays van plantenextracten te identificeren antimicrobiële verbindingen

A common screen for plant antimicrobial compounds consists of separating plant extracts by paper or thin-layer chromatography (PC or TLC), exposing the ...

A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products

Een Direct, Early Stage Guanidinylation protocol voor de synthese van complexe-Aminoguanidine bevattende Natural Products

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important ...

Synthesis of Cd-free InP/ZnS Quantum Dots Suitable for Biomedical Applications

Synthese van Cd-vrije InP / ZnS Quantum Dots Geschikt voor biomedische toepassingen

Fluorescent nanocrystals, specifically quantum dots, have been a useful tool for many biomedical applications. For successful use in biological systems, ...

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Protocol voor de synthese van<em&gt; Ortho</em&gt; -trifluoromethoxylated anilinederivaten

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

A Protocol for the Production of Gliadin-cyanoacrylate Nanoparticles for Hydrophilic Coating

Een protocol voor de productie van Gliadin-cyanoacrylaat nanopartikels voor hydrofiele coating

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray ...

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

Hydrochinon Based Synthese van Gold nanorods

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

Synthesis of a Water-soluble MetalÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œOrganic Complex Array

Synthese van een water-oplosbaar metaal-organisch complex Array

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks (COFs): A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks COFs: A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Microfluïde-gebaseerde synthese van covalente organische kaders (COF&#39;s): een gereedschap voor de continue productie van COF-vezels en directe druk op een oppervlak

Covalent Organic Frameworks (COFs) are a class of porous covalent materials which are frequently synthesized as unprocessable crystalline powders. The ...

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Protocol voor de vaste fase synthese van oligomeren van RNA die een 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -thiophenylmethylmodificatie en karakterisering via cirkelvormige dichroïsme

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular ...