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

Deze studie werd gedeeltelijk gesteund door een subsidie 18-05 van de Alzheimer's Society of Canada (voor A. K.) en Brain Canada Foundation met ondersteuning van Health Canada. De auteurs willen graag de McGill University faculteit geneeskunde, Montreal neurologische Instituut en McConnell Brain Imaging Centre erkennen ter ondersteuning van dit werk. We danken ook mevrouw Monica Lacatus-Samoila voor hulp bij kwaliteitscontroleprocedures en Drs. Jean-Paul Soucy en Gassan Massarweh voor de toegang tot radio-isotopen en de radiochemie faciliteit.

1. voorbereiding van buffers en eluents
<ol><li>Los 2,72 g natriumacetaattrihydraat op in 100 mL water om 0,2 M natriumacetaatoplossing (oplossing A) te bereiden.</li>
	<li>Los 11,4 mL ijsazijn in 1 liter water op om 0,2 M azijnzuur oplossing te bereiden (oplossing B).</li>
	<li>Combineer 50 mL oplossing A met 450 mL oplossing B om de acetaatbuffer voor te bereiden op pH 3,7 (buffer 1) volgens het buffer referentiecentrum15. Controleer de pH van de buffer met pH-strips of een pH-meter.</li>
	<li...

<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>

Ondanks de recente opkomst en FDA-goedkeuring van verschillende 18F-GELABELDE Pet-tracers, zoals florbetapir, florbetaben en flutemetamol, blijft [11C] PIB een gouden standaard Tracer voor amyloïde beeldvorming vanwege de snelle hersen opname en lage niet-specifieke Bindend. Momenteel wordt deze Tracer gesynthetiseerd via ofwel natte chemie16 ofwel met behulp van een "Dry loop" aanpak4,17. Beide methoden ver...

Positron emissie tomografie (PET) is een moleculaire beeldvormings modaliteit die berust op het opsporen van het radioactieve verval van een isotoop die is gekoppeld aan een biologisch actief molecuul om de in vivo visualisatie van biochemische processen, signalen en transformaties mogelijk te maken . Koolstof-11 (t1/2 = 20,3 min) is een van de meest gebruikte radio-isotopen in pet vanwege zijn overvloed aan organische moleculen en korte halfwaardetijd die meerdere Tracer administraties op dezelfde dag mogelijk maakt met hetzelfde menselijke of dierlijke onderwerp en vermindert de Stralingsbelasting van de patiënten. Veel tracers gelabeld met deze isotoop worden gebruikt in klinische studies en in fundamenteel gezondheidsonderzoek voor in vivo PET-beeldvorming van klassieke en opkomende biologisch relevante doelen-[11c] Raclopride voor d2/d3 -receptoren, [11c] PiB voor amyloïde plaques, [11C] PBR28 voor trans Locator eiwit-om er maar een paar te noemen.
Koolstof-11 gelabelde PET tracers worden voornamelijk geproduceerd via 11C-methylatie van niet-radioactieve PRECURSOREN bevattende-Oh (alcohol, fenol en carbonzuur),-NH (amine en amide) of-sh (thiol) groepen. Kort, de isotoop wordt gegenereerd in de gasdoelstelling van een cyclotron via een 14N (p, α)11c nucleaire reactie in de chemische vorm van [11c] co2. Deze laatste wordt vervolgens omgezet in [11c] methyljodide ([11c] ch3I) via ofwel natte chemie (reductie tot [11c] ch3Oh met LiAlH4 gevolgd door afschrikken met Hi)1 of droog Scheikunde (katalytische reductie tot [11C] ch4 gevolgd door radicale iodinatie met moleculaire I2)2. [11C] CH3ik kan dan verder worden omgezet naar de meer reactieve 11c-methyl triflaat ([11c] ch3otf) door het over een zilveren triflaat kolom3. De 11C-Methylation wordt vervolgens uitgevoerd door ofwel het borrelen van het radioactieve gas in een oplossing van niet-radioactieve precursor in organisch oplosmiddel of via de meer elegante Captive solvent "lus" methode4,5. De 11C-Tracer wordt vervolgens gezuiverd door middel van HPLC, geherformuleerd in een biocompatibel oplosmiddel, en doorgegeven via een steriel filter voordat het aan menselijke proefpersonen wordt toegediend. Al deze manipulaties moeten snel en betrouwbaar zijn gezien de korte halfwaardetijd van Carbon-11. Het gebruik van een HPLC-systeem verhoogt echter aanzienlijk de verliezen van de Tracer en de productietijd, vereist vaak het gebruik van giftige oplosmiddelen, bemoeilijkt de automatisering en leidt af en toe tot mislukte syntheses. Bovendien verlengt de vereiste reiniging van de reactoren en de HPLC-kolom de vertragingen tussen de syntheses van volgende Tracer batches en verhoogt het de blootstelling van personeel aan straling.
De radiochemie van fluor-18 (t1/2 = 109,7 min), de andere veelgebruikte Pet-isotoop, is onlangs gevorderd via de ontwikkeling van cassette-gebaseerde Kits die de noodzaak voor HPLC-zuivering overbodig maken. Door gebruik te maken van Solid phase extraction (SPE) cartridges, bieden deze volledig wegwerp kits de betrouwbare routine productie van 18f-tracers, waaronder [18f] FDG, [18f] FMISO, [18f] FMC en anderen, met kortere synthese minder betrokkenheid van het personeel en minimaal onderhoud van de apparatuur. Een van de redenen waarom Carbon-11 nog steeds een minder populaire isotoop in PET Imaging is, is een gebrek aan soortgelijke Kits voor de routine productie van 11C-tracers. Hun ontwikkeling zou de synthetische betrouwbaarheid aanzienlijk verbeteren, de radiochemische opbrengsten verhogen en de automatisering en het preventieve onderhoud van de productie modules vereenvoudigen.
Momenteel beschikbare productie kits profiteren van goedkope, wegwerp-, SPE-cartridges in plaats van HPLC-kolommen voor de scheiding van de radio Tracer van niet-gereageerd radioactieve isotoop, precursor en andere radioactieve en niet-radioactieve bijproducten. Idealiter gaat de radiolabeling-reactie ook op dezelfde cartridge voort; bijvoorbeeld, de [18f] fluoromethylatie van Dimethylaminoethanol met gasvormige [18f] ch2BRF in de productie van prostaatkanker Imaging Pet Tracer [18f] fluoromethylcholine treedt op een kation-uitwisseling hars cartridge 6. hoewel soortgelijke procedures voor het radiolabeling van verschillende 11c-tracers op cartridges zijn gemeld7,8 en werd bijzonder krachtig voor de radio synthese van [11c] choline9 en [11C] methionine10, deze voorbeelden blijven beperkt tot oncologische Pet-tracers waar de scheiding van de precursor vaak niet nodig is. Onlangs rapporteerden we de ontwikkeling van "[11c] kits" voor de productie van[11c] ch3I11 en daaropvolgende 11c-methylatie, evenals een solide fase-ondersteunde synthese12 in onze inspanningen om Vereenvoudig de routine productie van 11C-tracers. Hier willen we onze vooruitgang demonstreren met behulp van het voorbeeld van de vaste fase ondersteunde radio synthese van [11C] PIB, een radio Tracer voor Aβ-beeldvorming die een revolutie teweeggebracht in het gebied van de ziekte van Alzheimer (AD) Imaging toen het voor het eerst werd ontwikkeld in 2003 ( Figuur 1) 13,14. Bij deze methode wordt vluchtige [11C] ch3otf (BP 100 °c) over 6-Oh-BTA-0-precursor afgezet op de hars van een wegwerp cartridge. PET Tracer [11C] PIB wordt vervolgens gescheiden van de precursor en radioactieve onzuiverheden door elutie uit de patroon met biocompatibele waterige ethanol. Verder hebben we deze methode van [11C] PIB radiosynthese geautomatiseerd met behulp van een op afstand bediende radiochemie synthese module en wegwerp cassette Kits. Specifiek, we implementeerden deze radio synthese op een 20-Valve radiochemie module, uitgerust met spuit aandrijving (dispenser) die geschikt is voor standaard 20 mL wegwerp plastic spuit, gasstroom controller, vacuümpomp en gauge. Vanwege de eenvoud van deze methode, zijn we ervan overtuigd dat het kan worden aangepast aan de meeste commercieel verkrijgbare geautomatiseerde synthesizers, ofwel cassette-based of die uitgerust met stationaire kleppen. Deze solide fase ondersteunde techniek vergemakkelijkt [11C] PIB productie voldoet aan goede Manufacturing Practice (GMP) regelgeving en verbetert de betrouwbaarheid van de synthese. De hier beschreven techniek vermindert ook de hoeveelheid precursor die nodig is voor radio synthese, gebruikt alleen "groene" biocompatibele oplosmiddelen en verlaagt de tijd tussen opeenvolgende productie batches.

<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

Routine matige productie van radiotracers gebruikt in positron emissie tomografie (PET) meestal vertrouwt op natte chemie waar de radioactieve synthon reageert met een niet-radioactieve precursor in oplossing. Deze aanpak vereist zuivering van de Tracer door hogedrukvloeistofchromatografie (HPLC), gevolgd door herformulering in een biocompatibel oplosmiddel voor menselijke toediening. We hebben onlangs een roman ontwikkeld 11C-Methylation aanpak voor de zeer efficiënte synthese van koolstof-11 GELABELDE huisdier radiofarmaca, gebruik te maken van Solid phase cartridges als wegwerp "3-in-1" eenheden voor de synthese, zuivering en herformulering van de tracers. Deze aanpak voorkomt het gebruik van preparatieve HPLC en vermindert de verliezen van de Tracer in Transfer lijnen en als gevolg van radioactief verval. Bovendien verbetert de cartridge-gebaseerde techniek de betrouwbaarheid van de synthese, vereenvoudigt het automatiseringsproces en vergemakkelijkt het de naleving van de Good Manufacturing Practices (GMP) vereisten. Hier demonstreren we deze techniek op het voorbeeld van de productie van een PET Tracer Pittsburgh compound B ([11C] PIB), een gouden standaard in vivo imaging agent voor amyloïde plaques in de menselijke hersenen.

Om een typische radio synthese van [11c] PIB samen te vatten, wordt gasvormige [11c] ch3otf voor het eerst doorgegeven via een tC18-cartridge die vooraf is geladen met een oplossing van precursor (Figuur 1). De scheiding van het reactiemengsel wordt vervolgens bereikt door opeenvolgende elutie met waterige ethanol oplossingen als volgt. Ten eerste, 12,5% EtOH kolom de meerderheid van ongereageerde [11c] ch3</su...

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

We rapporteren een efficiënte Carbon-11 radiolabeling-techniek om klinisch relevante tracers te produceren voor positron emissie tomografie (PET) met behulp van Solid phase-extractie cartridges. 11 C-methylating agent wordt doorgegeven via een patroon vooraf geladen met precursor en opeenvolgende elutie met waterige ethanol biedt chemisch en radiochemisch zuivere PET tracers in hoge radiochemische opbrengsten.

Solid phase 11C-methylering, zuivering en formulering voor de productie van 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 is een van de meest gebruikte radio-isotopen in positron emissie tomografie vanwege de overvloed aan organische moleculen en een korte halfwaardetijd van 20 minuten. In deze video tonen we een efficiënte carbon-11 radiolabeling techniek met behulp van vaste-fase extractie cartridges. In vergelijking met conventionele methoden, cartridge-gebaseerde technieken obviates het gebruik van HPLC, verkort de radiosynthese tijd, verbetert de synthese betrouwbaarheid, vereenvoudigt automatisering proces, en vergemakkelijkt de naleving van de Good Manufacturing Practices, GMP.De cartridge-gebaseerde techniek wordt hier aangetoond op de radiosynthese van C11 PiB, een PET-tracer die wordt gebruikt voor de in vivo beeldvorming van amyloïde plaques in de hersenen van patiënten die lijden aan de ziekte van Alzheimer. Onlangs hebben we de drie-in-een techniek toegepast op de radiosynthese van C11 ABP688, een PET-tracer voor de beeldvorming van metabotropische glutamaatreceptoren type vijf, evenals andere koolstof-11 gelabelde tracers. Combineer 450 milliliter 0,2-molaire oplossing van azijnzuur met 50 milliliter natriumoplossing natriumacetaat om de acetaatbuffer bij pH 3.7 als bufferoplossing voor te bereiden.Controleer de pH van de buffer met pH-strips of een pH-meter. Combineer vervolgens 12,5 milliliter absolute ethanol met 87,5 milliliter acetaatbuffer in een fles van 100 milliliter om 12,5% waterige ethanoloplossing te maken als wasoplossing. Combineer 15 milliliter absolute ethanol met 85 milliliter acetaatbuffer in een fles van 100 milliliter om 15% waterige ethanoloplossing te maken als was twee.Combineer vijf milliliter absolute ethanol met vijf milliliter acetaatbuffer om 50% waterige ethanoloplossing als laatste eluent te maken en trek 2,5 milliliter van deze oplossing in een spuit van 10 milliliter. Om de tC18-cartridge, van het vrouwelijke uiteinde, te conditioneren, gebruik dan een spuit om 10 milliliter water door te geven, gevolgd door vijf milliliter aceton door de cartridge. Droog de cartridge met een stroom stikstof met 50 milliliter per minuut gedurende een minuut.Los in een Eppendorf-buis twee milligram van de voorloper 6-OH-BTA-0 op in één milliliter watervrije aceton. Met een Luer-tip, 250-microliter, precisie glas spuit naar beneden, trekken 100 microliter van de precursor oplossing en vervolgens 50 microliter luchtkussen. Verwijder de naald en tik op de spuit om er zeker van te zijn dat het luchtkussen boven de oplossing in een spuit ligt.Breng de voorloper oplossing aan op de tC18 cartridge van het vrouwelijke uiteinde door langzaam duwen de zuiger helemaal naar beneden. Duw de lucht niet verder. Beveilig en monteer het standaard wegwerpspruitstuk met vijf poorten op de synthesemodule.Poort één heeft twee posities. Sluit de horizontale inlaat aan op de automatische dispenser voorzien van een spuit van 20 milliliter. Sluit de verticale inlaat aan op de fles met was er een.Sluit de output van de module die C11 methyltriflate produceert aan op poort twee van het spruitstuk. Installeer de tC18 cartridge geladen met precursor 6-OH-BTA-0 tussen poorten drie en vier. Poort vijf heeft twee posities.Sluit de horizontale uitlaat aan op de afvalfles en de verticale uitlaat op het steriele flesje voor het ophalen van tracer via het steriele filter. Gebruik in de lood afgeschermde hot cell een Teflon-lijn om C11 methyletriflate in het spruitstuk via poort twee te leveren en door de geladen tC18-cartridge te laten gaan met een uitgangsstroom van 20 milliliter per minuut. De C11 methyleflate module regelt de doorstroming via poorten drie en vier en in de afvalfles.Zodra alle radioactiviteit is overgedragen en gevangen in de tC18 cartridge zoals bewaakt door de radioactiviteit detector, stop de stroom van gas door het sluiten van poort twee. Laat de cartridge twee minuten zitten om de reactie te voltooien. Trek vervolgens via poort één 19 milliliter was één oplossing uit de 100-milliliter fles in de dispenserspuit met 100 milliliter per minuut.Doe 18,5 milliliter was één oplossing uit de dispenser via de tC18-cartridge via de poorten drie en vier en in de afvalfles met 50 milliliter per minuut. Zorg voor de afwezigheid van luchtbellen in het spruitstuk, omdat ze de scheidingsefficiëntie kunnen verminderen. Herhaal het terugtrekken en uitdelen vier keer met 18,5 milliliter was een oplossing elke keer en een totaal volume van 92,5 milliliter passeren tC18.Schakel de ingangslijn op poort één van was één om twee te wassen. Herhaal het terugtrekken en uitdelen drie keer met 18,5 milliliter was twee oplossing elke keer en het totale volume van 55,5 milliliter passeren tC18. Schakel klep vijf naar de laatste flacon.Koppel de lijn los van de dispenser en sluit deze aan op de spuit van 10 milliliter met 2,5 milliliter van de uiteindelijke eluentoplossing en 7,5 milliliter lucht. Houd de spuit naar beneden, duw handmatig de uiteindelijke eluentoplossing gevolgd door de lucht via de tC18-cartridge via poorten drie en vier en in het steriele flacon voor traceropvang via het steriele filter. Schakel de spuit om naar de spuit met 10 milliliter van de steriele fosfaatbuffer en duw het volledige volume door de tC18-cartridge in de steriele flacon.Koppel de spuit los en spoel de lijn met 10 milliliter lucht met dezelfde spuit. Met behulp van een milliliter spuit, trekken monsters voor prerelease kwaliteitscontrole procedures, bacteriële endotoxine test, en steriliteit test. Om prerelease kwaliteitscontrole procedures uit te voeren, eerst bepalen van de radiochemische identiteit, radiochemische zuiverheid, chemische zuiverheid, en molaire activiteit van de tracer door een analytisch HPLC-systeem uitgerust met UV-radioactiviteit detectoren en een omgekeerde fase kolom.Bepaal de bewaartijden van 6-OH-BTA-0 en 6-OH-BTA-1 en kalibreer het instrument om het gehalte van elke verbinding te kwantificeren. Bepaal het restgehalte aan de oplosmiddel door het analytische gaschromatografiesysteem dat is uitgerust met een capillaire kolom. Bepaal de retentietijden van aceton en ethanol en kalibreer het instrument om het gehalte van elk oplosmiddel te kwantificeren.Deze studie voerde de radiosynthese van C11 PiB door C11-methylatie van 6-OH-BTA-0 voorloper met C11 methyltriflate. Kwaliteitscontrole analytische HPLC van C11 PiB toont de radiochemische zuiverheid was 98%De retentie tijden van 6-OH-BTA-0 precursor en 6-OH-BTA-1 tracer piek op de UV chromatogram waren 3,6 en 5,9 minuten, respectievelijk. Uit de analyse van het UV-spoor blijkt dat de concentratie van residuele precursoren onder de aanvaardbare grens van 1,3 microgram ligt bij afwezigheid van andere niet-radioactieve onzuiverheden.Dit geeft aan dat de radiochemische en chemische zuiverheid van de tracer aanvaardbaar is voor klinische PET-onderzoeken. Door het bedrag van de 6-OH-BTA-0-precursor te verhogen van 0,1 milligram naar 0,3 milligram verbeterde de radiochemische opbrengst van 18,1% naar 32,1%ten koste van een iets hogere hoeveelheid van de voorloper in het eindproduct. Deze techniek moet van toepassing zijn op veel verschillende systemen met een passend verschil in polariteit tussen de voorloper en het radioactief gelabelde product.Alle manipulaties met radioactieve isotopen moeten in een loodschilde hete cel worden uitgevoerd door personeel met een adequate opleiding om radioactieve stoffen te behandelen.

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

Bepaling van de gas-fase zuurgraden van oligopeptiden

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

Productie van Disulfide gestabiliseerde Transmembrane peptidecomplexen voor structurele studies

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

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 ...

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

Synthese en zuivering van Iodoaziridines betrekken Kwantitatieve Selectie van de optimale stationaire fase voor chromatografie

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

Synthetische Methodologie voor Asymmetric Ferroceen Afgeleid Bio-conjugaat Systems via Solid Phase Resin-gebaseerde Methodologie

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

Superkritische stikstof Verwerking voor de zuivering van reactieve poreuze materialen

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 poederdiffractie in Conservation Science: Towards Routine kristalstructuurbepaling van Corrosie Producten over Heritage Kunstobjecten

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

Meting van de deeltjesgrootteverdeling in Troebele Solutions van 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

Integratie van Gefinatiseerde Solid Phase Extraction en LC-MS / MS Detection of 3-Nitrotyrosine in Menselijke Urine voor Klinische Toepassingen

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

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 ...