Name: solid phase 11c-methylation, purification and formulation for the production of pet tracers
Uploaded: 2019-10-24T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Solid Phase 11C-Methylation, Purification and Formulation for the Production of PET Tracers at JoVE.com

Denne undersøgelse blev delvist støttet af et tilskud 18-05 fra Alzheimers Society of Canada (for A. K.) og Brain Canada Foundation med støtte fra Health Canada. Forfatterne vil gerne anerkende McGill University Faculty of Medicine, Montreal neurologisk Institut og McConnell brain imaging Center for støtte til dette arbejde. Vi takker også fru Monica Lacatus-Samoila for hjælp til kvalitetskontrolprocedurer og DRS. Jean-Paul Soucy og Gassan Massarweh for adgang til radioisotoper og radiokemi faciliteten.

1. klargøring af buffere og eluenter
<ol><li>2,72 g natriumacetattrihydrat opløses i 100 mL vand for at tilberede 0,2 M natriumacetat opløsning (opløsning A).</li>
	<li>11,4 mL iseddike opløses i 1 L vand for at tilberede 0,2 M eddikesyre opløsning (opløsning B).</li>
	<li>Der kombineres 50 mL opløsning A med 450 mL opløsning B til klargøring af acetat bufferen ved pH 3,7 (buffer 1) i henhold til buffer referencecenter15. Kontroller pH-værdien af bufferen med pH-striber eller en pH-m?...

<ol>
	<li>Langstrom, B., Lundqvist, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+preparation+of+11C-methyl+iodide+and+its+use+in+the+synthesis+of+11C-methyl-L-methionine.">The preparation of 11C-methyl iodide and its use in the synthesis of 11C-methyl-L-methionine.</a> The International journal of applied radiation and isotopes. 27 (7), 357-363 (1976).</li><li>Larsen, P., Ulin, J., Dahlstr&#248;m, K., Jensen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+[11C]iodomethane+by+iodination+of+[11C]methane.">Synthesis of [11C]iodomethane by iodination of [11C]methane.</a> Applied radiation and isotopes. 48 (2), 153-157 (1997).</li><li>Jewett, D. 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+simple+synthesis+of+[11C]methyl+triflate.">A simple synthesis of [11C]methyl triflate.</a> International journal of radiation applications and instrumentation. Part A, Applied radiation and isotopes. 43 (11), 1383-1385 (1992).</li><li>Wilson, A. A., Garcia, A., Houle, S., Vasdev, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Utility+of+commercial+radiosynthetic+modules+in+captive+solvent+[11C]-methylation+reactions.">Utility of commercial radiosynthetic modules in captive solvent [11C]-methylation reactions.</a> Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals. 52 (11), 490-492 (2009).</li><li>Wilson, A. A., Garcia, A., Jin, L., Houle, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiotracer+synthesis+from+[(11)C]-iodomethane:+a+remarkably+simple+captive+solvent+method.">Radiotracer synthesis from [(11)C]-iodomethane: a remarkably simple captive solvent method.</a> Nuclear medicine and biology. 27 (6), 529-532 (2000).</li><li>Fedorova, O. S., Vaitekhovich, F. P., Krasikova, 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=Automated+Synthesis+of+[18F]Fluoromethylcholine+for+Positron-Emission+Tomography+Imaging.">Automated Synthesis of [18F]Fluoromethylcholine for Positron-Emission Tomography Imaging.</a> Pharmaceutical Chemistry Journal. 52 (8), 730-734 (2018).</li><li>Jewett, D. M., Ehrenkaufer, R. L., Ram, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+captive+solvent+method+for+rapid+radiosynthesis:+application+to+the+synthesis+of+[1-(11)C]palmitic+acid.">A captive solvent method for rapid radiosynthesis: application to the synthesis of [1-(11)C]palmitic acid.</a> The International journal of applied radiation and isotopes. 36 (8), 672-674 (1985).</li><li>Watkins, G. L., Jewett, D. M., Mulholland, G. K., Kilbourn, M. R., Toorongian, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+captive+solvent+method+for+rapid+N-[11C]methylation+of+secondary+amides:+application+to+the+benzodiazepine,+4'-chlorodiazepam+(RO5-4864).">A captive solvent method for rapid N-[11C]methylation of secondary amides: application to the benzodiazepine, 4'-chlorodiazepam (RO5-4864).</a> International journal of radiation applications and instrumentation. Part A, Applied radiation and isotopes. 39 (5), 441-444 (1988).</li><li>Hockley, B. G., Henderson, B., Shao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+27,+Synthesis+of+{11C]Raclopride.">Chapter 27, Synthesis of {11C]Raclopride.</a> Radiochemical Syntheses. , 167-175 (2012).</li><li>Lodi, F., 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=Reliability+and+reproducibility+of+N-[11C]methyl-choline+and+L-(S-methyl-[11C])methionine+solid-phase+synthesis:+a+useful+and+suitable+method+in+clinical+practice.">Reliability and reproducibility of N-[11C]methyl-choline and L-(S-methyl-[11C])methionine solid-phase synthesis: a useful and suitable method in clinical practice.</a> Nuclear Medicine Communications. 29 (8), 736-740 (2008).</li><li>Jolly, D., 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=Development+of+"[(11)C]kits"+for+a+fast,+efficient+and+reliable+production+of+carbon-11+labeled+radiopharmaceuticals+for+Positron+Emission+Tomography.">Development of "[(11)C]kits" for a fast, efficient and reliable production of carbon-11 labeled radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography.</a> Applied radiation and isotopes. 121, 76-81 (2017).</li><li>Boudjemeline, 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=Highly+efficient+solid+phase+supported+radiosynthesis+of+[(11)+C]PiB+using+tC18+cartridge+as+a+"3-in-1"+production+entity.">Highly efficient solid phase supported radiosynthesis of [(11) C]PiB using tC18 cartridge as a "3-in-1" production entity.</a> Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals. 60 (14), 632-638 (2017).</li><li>Mathis, C. A., 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=A+lipophilic+thioflavin-T+derivative+for+positron+emission+tomography+(PET)+imaging+of+amyloid+in+brain.">A lipophilic thioflavin-T derivative for positron emission tomography (PET) imaging of amyloid in brain.</a> Bioorganic and medicinal chemistry letters. 12 (3), 295-298 (2002).</li><li>Mathis, C. A., 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=Synthesis+and+evaluation+of+11C-labeled+6-substituted+2-arylbenzothiazoles+as+amyloid+imaging+agents.">Synthesis and evaluation of 11C-labeled 6-substituted 2-arylbenzothiazoles as amyloid imaging agents.</a> Journal of medicinal chemistry. 46 (13), 2740-2754 (2003).</li><li>. Buffer Reference Center Available from: <a target="_blank" href="https://www.sigmaaldrich.com/life-science/core-bioreagents/biological-buffers/learning-center/buffer-reference-center.html">https://www.sigmaaldrich.com/life-science/core-bioreagents/biological-buffers/learning-center/buffer-reference-center.html</a> (2019)</li><li>Philippe, C., Mitterhauser, M., Wadsak, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+18,+Synthesis+of+2-(4-N-[11C]Methylaminophenyl)-6-Hydroxybenzothiazole+([11C]6-OH-BTA-1;+[11C]PIB).">Chapter 18, Synthesis of 2-(4-N-[11C]Methylaminophenyl)-6-Hydroxybenzothiazole ([11C]6-OH-BTA-1; [11C]PIB).</a> Radiochemical Syntheses. , 177-189 (2012).</li><li>Shao, X., Fawaz, M. V., Jang, K., Scott, P. J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+Applications+of+[11C]Hydrogen+Cyanide.">Synthesis and Applications of [11C]Hydrogen Cyanide.</a> Radiochemical Syntheses. , 207-232 (2015).</li><li>Ametamey, S. 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=Radiosynthesis+and+preclinical+evaluation+of+11C-ABP688+as+a+probe+for+imaging+the+metabotropic+glutamate+receptor+subtype+5.">Radiosynthesis and preclinical evaluation of 11C-ABP688 as a probe for imaging the metabotropic glutamate receptor subtype 5.</a> Journal of Nuclear Medicine. 47 (4), 698-705 (2006).</li><li>Ametamey, S. 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=Human+PET+studies+of+metabotropic+glutamate+receptor+subtype+5+with+11C-ABP688.">Human PET studies of metabotropic glutamate receptor subtype 5 with 11C-ABP688.</a> Journal of Nuclear Medicine. 48 (2), 247-252 (2007).</li></ol>

På trods af den nylige fremkomsten og FDA godkendelse af flere 18F-mærkede Pet Tracers, såsom florbetapir, florbetaben og flutemetamol, [11C] PIB er fortsat en guld standard Tracer til amyloid Imaging på grund af den hurtige hjerne optagelse og lav ikke-specifik Bindende. I øjeblikket er denne Tracer syntetiseres via enten våd kemi16 eller ved hjælp af en "Dry loop" tilgang4,17. Begge metoder kræver H...

Positron emission tomografi (PET) er en molekylær Imaging modalitet, som er afhængig af påvisning af den radioaktive henfald af en isotop fastgjort til et biologisk aktivt molekyle for at muliggøre in vivo visualisering af biokemiske processer, signaler og transformationer . Carbon-11 (t1/2 = 20,3 min) er en af de mest almindeligt anvendte radioisotoper i pet på grund af sin overflod i organiske molekyler og kort halveringstid, som giver mulighed for flere spor er administrationer på samme dag til samme menneskelige eller animalske emne og reducerer strålings byrden for patienterne. Mange røbestoffer mærket med denne isotop anvendes i kliniske undersøgelser og i grundlæggende sundhedsforskning for in vivo PET-billeddannelse af klassiske og spirende biologisk relevante mål-[11c] Racloprid for D2/D3 -receptorer, [11c] PiB for amyloid plaques, [11C] PBR28 for translokat protein-for blot at nævne nogle få.
Carbon-11 mærket PET-røbestoffer fremstilles fortrinsvis via 11C-methylering af ikke-radioaktive prækursorer, der indeholder-Oh (alkohol, phenol og CARBOXYLSYRE),-NH (Amin og AMID) eller-sh (thiol) grupper. Kort sagt er isotop genereret i gasmålet for en Cyclotron via en 14N (p, α)11c nuklear reaktion i den kemiske form af [11c] co2. Sidstnævnte omdannes derefter til [11c] methyliodid ([11c] ch3I) via enten våd kemi (reduktion til [11c] LM3Oh med lialh4 efterfulgt af brat slukning med hi)1 eller tør Kemi (katalytisk reduktion til [11C] ch4 efterfulgt af radikal iodering med molekyl-I2)2. [11C] Kap3jeg kan derefter yderligere omdannes til den mere reaktive 11c-methyl triflate ([11c] ch3OTF) ved at passere den over en sølv triflate kolonne3. Den 11C-methylering udføres derefter ved enten at boblende den radioaktive gas i en opløsning af ikke-radioaktiv forløber i organisk opløsningsmiddel eller via den mere elegante bundne opløsningsmiddel "loop" metode4,5. Den 11C-Tracer renses derefter ved hjælp af HPLC, omformuleret i et biokompatibelt opløsningsmiddel, og passerer gennem et sterilt filter, inden det gives til forsøgspersoner. Alle disse manipulationer skal være hurtige og pålidelige i betragtning af den korte Half-Life af Carbon-11. Brugen af et HPLC-system øger imidlertid markant tabet af sporstof og produktionstid, kræver ofte brug af giftige opløsningsmidler, komplicerer automatisering og lejlighedsvis fører til mislykkede synteser. Desuden forlænger den påkrævede rensning af reaktorerne og HPLC-søjlen forsinkelser mellem synteser af efterfølgende spor batcher og øger personalets eksponering for stråling.
Radio kemien af fluor-18 (t1/2 = 109,7 min), den anden udbredte Pet-isotop, er for nylig blevet fremskreden via udviklingen af kassette baserede kits, der forebygger behovet for HPLC-rensning. Ved at anvende faste fase ekstraktions patroner (SPE) giver disse fuldt engangs kits mulighed for en pålidelig rutinemæssig produktion af 18f-Tracers, herunder [18f] FDG, [18f] FMISO, [18f] FMC og andre, med kortere syntese gange, reduceret personale involvering og minimal vedligeholdelse af udstyret. En af grundene til Carbon-11 er stadig en mindre populær isotop i PET Imaging er en mangel på lignende kits til rutinemæssig produktion af 11C-Tracers. Deres udvikling vil i høj grad forbedre syntetisk pålidelighed, øge radiokemiske udbytter og forenkle automatisering og forebyggende vedligeholdelse af produktions modulerne.
I øjeblikket er tilgængelige produktionssæt drage fordel af billige, engangs, SPE patroner i stedet for HPLC kolonner til adskillelse af radiotracer fra ureagerede radioaktive isotop, forløber og andre radioaktive og ikke-radioaktive biprodukter. Ideelt set fortsætter radioaktiv reaktionen også på den samme cylinderampul; for eksempel, [18f] fluoromethylering af dimethylaminoethanol med gasformigt [18f] ch2BRF i produktionen af prostatacancer Imaging Pet Tracer [18F] fluoromethylcholin opstår på en kation-udveksling harpiks patron 6. selv om lignende procedurer for radioaktiv mærkning af flere 11c-Tracers på cylinderampuller er blevet rapporteret7,8 og blev særligt stærk for radio syntesen af [11c] cholin9 og [11C] methionin10, er disse eksempler fortsat begrænset til onkologiske Pet-røbestoffer, hvor adskillelsen fra forstadiet ofte ikke er påkrævet. Vi har for nylig rapporteret om udviklingen af "[11c] kits" til fremstilling af [11c] ch3I11 og efterfølgende 11c-methylering, samt solid fase-støttede syntese12 i vores bestræbelser på at at forenkle rutine produktionen af 11C-trackere. Her ønsker vi at demonstrere vores fremskridt ved hjælp af eksemplet med solid fase støttet radio syntese af [11C] PIB, et radiotracer til Aβ Imaging, som revolutionerede området for Alzheimers sygdom (ad) Imaging, da det blev først udviklet i 2003 ( Figur 1) 13,14. I denne metode, flygtige [11C] ch3otf (BP 100 °c) er PASSERET over 6-Oh-BTA-0 forløber deponeret på harpiks af en engangs patron. PET Tracer [11C] PIB er derefter adskilt fra forstadiet og radioaktive urenheder ved eluering fra cylinderampullen med biokompatibel vandig ethanol. Yderligere, vi automatiseret denne metode til [11C] PIB radio syntese ved hjælp af en fjernbetjent radiokemi syntese modul og engangs kassette kits. Konkret implementerede vi denne røntgen syntese på et radiokemi modul med 20 ventiler, udstyret med sprøjte drev (Dispenser), som passer til standard 20 mL engangsplast sprøjte, gasflow regulator, vakuumpumpe og måler. På grund af enkelheden i denne metode, vi er overbeviste om, at det kan ændres til de fleste kommercielt tilgængelige automatiserede synthesizere, enten kassette-baserede eller dem udstyret med stationære ventiler. Denne solid fase understøttet teknik letter [11C] PIB produktion i overensstemmelse med god fremstillingspraksis (GMP) regler og forbedrer syntese pålidelighed. Den teknik, der beskrives her, reducerer også mængden af prækursorer, som kræves til radio syntese, bruger kun "grønne" biokompatible opløsningsmidler og nedsætter tiden mellem på hinanden følgende produktionsbatcher.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>6-OH-BTA-0</td>
			<td>ABX advanced biochemical compounds</td>
			<td>5101</td>
			<td>Non-radioactive precursor of [11C]PiB</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-OH-BTA-1</td>
			<td>ABX advanced biochemical compounds</td>
			<td>5140</td>
			<td>Non-radioactive standard of [11C]PiB</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agilent 1200 HPLC system</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>Agilent 1200</td>
			<td>Analytical HPLC system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol absolute</td>
			<td>Commercial alcohols</td>
			<td>432526</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton syringe (luer-tip, 250 &#181;L)</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>HAM80701</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MZ Analytical PerfectSil 120</td>
			<td>MZ-Analysentechik GmbH</td>
			<td>MZ1440-100040</td>
			<td>Analytical HPLC column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perkin Elmer Clarus 480 GC system</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>Clarus 480</td>
			<td>Gas chromotograph</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>polycarbonate manifold</td>
			<td>Scintomics</td>
			<td>ACC-101</td>
			<td>Synthesis manifold</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Restek MTX-Wax column (30 m, 0.53 mm)</td>
			<td>Restek</td>
			<td>70625-273</td>
			<td>Analytical GC column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scintomics GRP module</td>
			<td>Scintomics</td>
			<td>Scintomics GRP</td>
			<td>Automated synthesis unit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sep-Pak tC18 Plus</td>
			<td>Waters</td>
			<td>WAT020515</td>
			<td>Solid phase extraction cartridge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>solvent-resistant manifold</td>
			<td>Scintomics</td>
			<td>ACC-201</td>
			<td>Synthesis manifold</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spinal needle</td>
			<td>BD</td>
			<td>405181</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile extension line</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>8255059</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile filter</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>SLLG013SL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile vial (20mL)</td>
			<td>Huayi</td>
			<td>SVV-20A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile water</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>JF7623</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synthra MeIplus Research</td>
			<td>Synthra</td>
			<td>MeIplus Research</td>
			<td>[11C]CH3I/[11C]CH3OTf module</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe (10 mL)</td>
			<td>BD</td>
			<td>309604</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe (1mL)</td>
			<td>BD</td>
			<td>309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe (20 mL)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4617207V</td>
			<td>Dispenser syringe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vent filter</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>TEFG02525</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

solid phase 11c-methylation, purification and formulation for the production of pet tracers

Rutinemæssig produktion af aktive, der anvendes i Positron emission tomografi (PET) meste bygger på våd kemi, hvor den radioaktive synthon reagerer med en ikke-radioaktiv forløber i opløsning. Denne fremgangsmåde nødvendiggør rensning af sporstoffet ved højtryksvæskekromatografi (HPLC) efterfulgt af omformulering i et biokompatibelt opløsningsmiddel til human administration. Vi har for nylig udviklet en roman 11C-methylering tilgang til den meget effektive syntese af Carbon-11 mærket Pet radioaktive lægemidler, drage fordel af solid Phase patroner som engangs "3-i-1" enheder til syntese, rensning og omformulering af røbestoffer. Denne fremgangsmåde overflødigt brugen af præparativ HPLC og reducerer tabene af Tracer i overførselslinjer og på grund af radioaktivt forfald. Desuden forbedrer den patron baserede teknik syntese sikkerheden, forenkler automatiseringsprocessen og letter overholdelsen af kravene til god fremstillingspraksis (GMP). Her viser vi denne teknik på eksemplet med produktion af en PET Tracer Pittsburgh sammensatte B ([11C] PIB), en guld standard in vivo Imaging agent for amyloid plaques i den menneskelige hjerner.

For at opsummere en typisk radio syntese af [11c] PIB, er gasformigt [11c] ch3OTF først passeret gennem en tC18 cylinderampul forudindlæst med en opløsning af forløber (figur 1). Adskillelse af reaktionsblandingen opnås derefter ved successiv eluering med vandige ethanolopløsninger som følger. For det første, 12,5% EtOH PS størstedelen af ureageret [11c] ch3OTF og 6-Oh-BTA-0, derefter 15% EtOH sk...

Watch this Scientific Journal Video about Solid Phase 11C-Methylation, Purification and Formulation for the Production of PET Tracers at JoVE.com

Solid Phase 11C-Methylation, Purification and Formulation for the Production of PET Tracers

Vi rapporterer en effektiv Carbon-11 radiolabeling teknik til at producere klinisk relevante røbestoffer til Positron emission Tomography (PET) ved hjælp af solid Phase ekstraktions patroner. 11 C-methylerende middel passerer gennem en cylinderampul, der er forudindlæst med forløber, og efterfølgende eluering med vandig ethanol giver kemisk og radiokemisk ren PET-røbestoffer i høje radiokemiske udbytter.

Solid fase 11C-methylering, oprensning og formulering til fremstilling af PET-Tracers

Routine production of radiotracers used in positron emission tomography (PET) mostly relies on wet chemistry where the radioactive synthon reacts with a ...

Carbon-11 er en af de mest udbredte radioisotoper i positron emission tomografi på grund af sin overflod i organiske molekyler og en kort halveringstid på 20 minutter. I denne video viser vi en effektiv carbon-11 radiomærkningsteknik ved hjælp af fastfasede ekstraktionspatroner. Sammenlignet med konventionelle metoder, patron-baserede teknikker undgår brugen af HPLC, forkorter radiosyntese tid, forbedrer syntese pålidelighed, forenkler automatiseringsprocessen, og letter overholdelsen af good manufacturing practices, GMP.Den patron-baserede teknik er demonstreret her på radiosyntesen af C11 PiB, en PET sporstof, der anvendes til in vivo billeddannelse af amyloid plaques i hjernen hos patienter, der lider af Alzheimers sygdom. For nylig anvendte vi tre-i-en teknik til radiosyntesen af C11 ABP688, en PET sporstof til billeddannelse af metabotropiske glutamat receptorer type fem, samt andre kulstof-11 mærket sporstoffer. Kombiner 450 milliliter 0,2-molar opløsning af eddikesyre med 50 milliliter 0,2-molar opløsning af natriumacetat at forberede acetat buffer ved pH 3,7 som buffer en.Kontroller bufferens pH-pH-pH-pH-strimmel eller en pH-måler. Derefter kombineres 12,5 milliliter absolut ethanol med 87,5 milliliter acetatbuffer i en 100-milliliterflaske for at lave 12,5% vandig ethanolopløsning som vaske en. Kombiner 15 milliliter absolut ethanol med 85 milliliter acetatbuffer i en 100-milliliterflaske for at lave 15% vandig ethanolopløsning som vask to.Kombiner fem milliliter absolut ethanol med fem milliliter acetatbuffer for at gøre 50% vandig ethanolopløsning som endelig elluent, og træk 2,5 milliliter af denne opløsning i en 10-milliliter sprøjte. For at forkonstruere tC18-patronen skal du fra den kvindelige ende bruge en sprøjte til at passere 10 milliliter vand efterfulgt af fem milliliter acetone gennem patronen. Patronen tørres af med en nitrogenstrøm ved 50 milliliter i minuttet i et minut.I et Eppendorf-rør opløses to milligram af forløberen 6-OH-BTA-0 i en milliliter vandfri acetone. Hold en Luer-tip, 250-microliter, præcision glas sprøjte nedad, trække 100 mikroliter af forløberen løsning og derefter 50 mikroliter af luftpude. Fjern kanylen, og bank på sprøjten for at sikre, at luftpuden er over opløsningen i en sprøjte.Påfør prækursoropløsningen på tC18-patronen fra den kvindelige ende ved langsomt at skubbe stemplet helt ned. Skub ikke luften yderligere. Fastgør og saml standarden fem-port engangsmanifold på syntesemodulet.Port et har to positioner. Tilslut det vandrette indløb til den automatiske dispenser, der er udstyret med en 20-millilitersprøjte. Tilslut den lodrette indløb til flasken med vask en.Tilslut produktionen af det modul, der producerer C11 methyl triflate til port to af manifolden. Installer tC18 patronen lastet med forløber 6-OH-BTA-0 mellem port tre og fire. Port fem har to positioner.Tilslut den vandrette stikkontakt til affaldsflasken og den lodrette udløb til det sterile hætteglas til rensning af sporstoffer via det sterile filter. I den blyafskærmede varme celle skal du bruge en Teflon-linje til at levere C11-methyltriflate ind i manifolden gennem port to, og før den gennem den indlæste tC18-patron ved 20 milliliter pr. minuts udgangsflow. C11-methyl triflatemodulet regulerer flowet via havne tre og fire og ind i affaldsflasken.Når al radioaktivitet er blevet overført og fanget i tC18-patronen som overvåget af radioaktivitetsdetektoren, skal du stoppe gasstrømmen ved at lukke port to. Lad patronen sidde i to minutter for at fuldføre reaktionen. Træk derefter gennem port 1 19 milliliter vask en opløsning fra 100-milliliterflasken i dispensersprøjten ved 100 milliliter i minuttet.Der afgør 18,5 milliliter vask en opløsning fra dispenseren gennem tC18-patronen via port tre og fire og ind i affaldsflasken ved 50 milliliter i minuttet. Sørg for, at der ikke er luftbobler i mangfoldigheden, da de kan forringe adskillelseseffektiviteten. Trækkes og dispenseres fire gange med 18,5 milliliter vask én opløsning hver gang og et samlet volumen på 92,5 milliliter, der passerer gennem tC18.Skift indgangsledningen på port 1 fra vask en for at vaske to. Trækkes og dispenseres tre gange med 18,5 milliliter vask to opløsning hver gang og et samlet volumen på 55,5 milliliter, der passerer gennem tC18. Slå ventil fem mod det endelige hætteglas.Frakobles strækningen fra dispenseren, og tilslut den til den 10 millilitersprøjte, der indeholder 2,5 milliliter den endelige elluentopløsning og 7,5 milliliter luft. Hold sprøjten nedad, skub manuelt den endelige elueringsopløsning efterfulgt af luften gennem tC18-patronen via port tre og fire og ind i det sterile hætteglas til opsamling via det sterile filter. Skift sprøjten til den, der indeholder 10 milliliter af den sterile fosfatbuffer, og skub hele lydstyrken gennem tC18-patronen ind i det sterile hætteglas.Frakoble sprøjten, og skyl linjen med 10 milliliter luft med den samme sprøjte. Ved hjælp af en millilitersprøjte trækkes prøver tilbage til procedurer for førfriskning af kvalitetskontrol, bakterieendotoksintest og sterilitetstest. For at udføre procedurer for førfrigivelse af kvalitetskontrol skal du først bestemme den radiokemiske identitet, radiokemiske renhed, den kemiske renhed og kindtandaktiviteten af sporstofet ved hjælp af et analytisk HPLC-system udstyret med UV-radioaktivitetsdetektorer og en omvendt fasesøjle.Fastgør retentionstiderne på 6-OH-BTA-0 og 6-OH-BTA-1, og kalibrer instrumentet for at kvantificere indholdet af hvert stof. Det resterende opløsningsmiddelindhold bestemmes af det analytiske gaskromatografisystem, der er udstyret med en kapillær søjle. Fastgør retentionstiderne for acetone og ethanol, og kalibrer instrumentet for at kvantificere indholdet af hvert opløsningsmiddel.Denne undersøgelse udførte radiosyntesen af C11 PiB ved C11-methylering af 6-OH-BTA-0 forløber med C11 methyl triflate. Kvalitetskontrol analytisk HPLC af C11 PiB viser den radiokemiske renhed var 98%Retention gange 6-OH-BTA-0 forløber og 6-OH-BTA-1 sporstof peak på UV-kromatogram var 3,6 og 5,9 minutter, hhv. Analysen af UV-spor viser en restprækursorkoncentration under den acceptable grænse på 1,3 mikrogram uden andre ikke-radioaktive urenheder.Dette indikerer, at sporstofets radiokemiske og kemiske renhed er acceptabel til kliniske PET-undersøgelser. Forøgelse af 6-OH-BTA-0 forløber beløb fra 0,1 mg til 0,3 milligram forbedret det radiokemiske udbytte fra 18,1% til 32,1% på bekostning af en lidt højere mængde af forløberen i det endelige produkt. Denne teknik bør anvendes på mange forskellige systemer med en passende polaritet mellem prækursoren og det radioaktivt mærkede produkt.Alle manipulationer, der involverer radioaktive isotoper, skal udføres i en blyafskærmet varm celle af personale med tilstrækkelig uddannelse til håndtering af radioaktive materialer.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Solid Phase 11C-Methylation, Purification and Formulation for the Production of PET Tracers

Determination of the Gas-phase Acidities of Oligopeptides

Bestemmelse af gas-fase syrer af Oligopeptider

Amino acid residues located at different positions in folded proteins often exhibit different degrees of acidities. For example, a cysteine residue ...

Production of Disulfide-stabilized Transmembrane Peptide Complexes for Structural Studies

Produktion af disulfid-stabiliserede transmembrane peptidkomplekser til strukturelle studier

Physical  interactions among the lipid-embedded alpha-helical domains of membrane  proteins play a crucial role in folding and assembly of membrane ...

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

Tyndtlagskromatografisk (TLC) Separations og Bioassays planteekstrakter til at identificere antimikrobielle forbindelser

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

Synthesis and Purification of Iodoaziridines Involving Quantitative Selection of the Optimal Stationary Phase for Chromatography

Syntese og oprensning af Iodoaziridines Inddragelse kvantitativ udvælgelse af det optimale stationære fase til kromatografi

The highly diastereoselective preparation of cis-N-Ts-iodoaziridines through reaction of diiodomethyllithium with N-Ts aldimines is described. ...

Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology

Syntetisk Metode til Asymmetrisk Ferrocen Afledte Bio-konjugat systemer via Solid Phase Resin-metode

Early detection is a key to successful treatment of most diseases, and is particularly imperative for the diagnosis and treatment of many types of cancer. ...

Supercritical Nitrogen Processing for the Purification of Reactive Porous Materials

Superkritisk Nitrogen Behandling til rensning af reaktive porøse materialer

Supercritical fluid extraction and drying methods are well established in numerous applications for the synthesis and processing of porous materials. ...

X-ray Powder Diffraction in Conservation Science: Towards Routine Crystal Structure Determination of Corrosion Products on Heritage Art Objects

X-ray af pulver i Conservation Science: Mod Rutinemæssig Krystalstrukturbestemmelse af korrosionsprodukter på Heritage Art Objects

The crystal structure determination and refinement process of corrosion products on historic art objects using laboratory high-resolution X-ray powder ...

Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

Måling af Particle Size Distribution i uklare Solutions af Dynamic Light Scattering Microscopy

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a ...

Integration of Miniaturized Solid Phase Extraction and LC-MS/MS Detection of 3-Nitrotyrosine in Human Urine for Clinical Applications

Integration af miniaturiseret fastfaseekstraktion og LC-MS / MS-detektion af 3-nitrotyrosin i human urin til kliniske applikationer

Free 3-nitrotyrosine (3-NT) has been extensively used as a possible biomarker for oxidative stress. Increased levels of 3-NT have been reported in a wide ...

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

Protokol til fastfasesyntese af oligomerer af RNA indeholdende en 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -thiophenylmethyl-modifikation og karakterisering via cirkulær dikroisme

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 ...