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

Cette étude a été financée en partie par une subvention de 18-05 de la Société Alzheimer du Canada (pour A. K.) et de la Fondation Cerveau Canada avec l'appui de Santé Canada. Les auteurs aimeraient remercier la Faculté de médecine de l'Université McGill, l'Institut neurologique de Montréal et le Centre d'imagerie cérébrale McConnell pour leur appui à ce travail. Nous remercions également Mme Monica Lacatus-Samoila pour son aide dans les procédures de contrôle de la qualité et les Drs Jean-Paul Soucy et Gassan Massarweh pour l'accès aux radio-isotopes et à l'installation de radiochimie.

1. Préparation des tampons et des eluents
<ol><li>Dissoudre 2,72 g de trihydrate d'acétate de sodium dans 100 ml d'eau pour préparer une solution d'acétate de sodium de 0,2 M (solution A).</li>
	<li>Dissoudre 11,4 ml d'acide acétique glaciaire dans 1 L d'eau pour préparer une solution d'acide acétique de 0,2 M (solution B).</li>
	<li>Combinez 50 ml de solution A avec 450 ml de solution B pour préparer le tampon d'acétate au pH 3,7 (tampon 1) selon le centre de référence tampon15. Vér...

<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>

Malgré l'émergence récente et l'approbation par la FDA de plusieurs 18traceurs PET étiquetés F, tels que le florbetapir, le florbetaben et le flûtin, [11C]PiB demeure un traceur de référence pour l'imagerie amyloïde en raison de l'utilisation rapide du cerveau et de la faible reliure. Actuellement, ce traceur est synthétisé soit par la chimie humide16 ou en utilisant une approche "boucle sèche"4,17</sup...

La tomographie par émission de positrons (TEP) est une modalité d'imagerie moléculaire qui repose sur la détection de la désintégration radioactive d'un isotope attaché à une molécule biologiquement active pour permettre la visualisation in vivo des processus biochimiques, des signaux et des transformations . Le carbone-11 (t1/2 à 20,3 min) est l'un des radio-isotopes les plus couramment utilisés dans le PET en raison de son abondance dans les molécules organiques et de sa courte demi-vie qui permet de multiples administrations de traceurs le même jour au même sujet humain ou animal et réduit le fardeau de rayonnement sur les patients. De nombreux traceurs étiquetés avec cet isotope sont utilisés dans des études cliniques et dans la recherche en santé fondamentale pour l'imagerie TEP in vivo de cibles classiques et émergentes biologiquement pertinentes - [11C]raclopride pour les récepteurs D2/D3, [11C] PiB pour les plaques amyloïdes, [11C]PBR28 pour la protéine translocator - pour n'en nommer que quelques-uns.
Les traceurs de PET étiquetés carbone-11 sont principalement produits par 11c-méthylation des précurseurs non radioactifs contenant -OH (alcool, phénol et acide carboxylique), -NH (amine et amide) ou -SH (thiol) groupes. En bref, l'isotope est généré dans la cible de gaz d'un cyclotron par l'intermédiaire d'une réaction nucléaire de 14N(p,) 11C sous forme chimique de [11C]CO2. Ce dernier est ensuite converti en [11C]liodide méthyle ([11C]CH3I) via soit la chimie humide (réduction à [11C]CH3OH avec LiAlH4 suivie d'étanchéité avec HI)1 ou sec chimie (réduction catalytique à [11C]CH4 suivie d'une iodure radicale avec moléculaire I2)2. [11C] CH3Je peux ensuite être converti en 11Triflate C-méthyle plus réactif ([11C]CH3OTf) en le passant sur une colonne de triflateargentée 3. La méthylation 11C est ensuite effectuée soit en bouillonnant le gaz radioactif dans une solution de précurseur non radioactif dans le solvant organique ou par l'intermédiaire de la plus élégante captive solvant "boucle" méthode4,5. Le 11C-tracer est ensuite purifié au moyen de HPLC, reformulé dans un solvant biocompatible, et passé par un filtre stérile avant d'être administré à des sujets humains. Toutes ces manipulations doivent être rapides et fiables compte tenu de la courte demi-vie du carbone-11. Cependant, l'utilisation d'un système HPLC augmente considérablement les pertes de traceur et de temps de production, nécessite souvent l'utilisation de solvants toxiques, complique l'automatisation et conduit parfois à des synthèses défaillantes. De plus, le nettoyage requis des réacteurs et de la colonne HPLC prolonge les délais entre les synthèses des lots de traceurs subséquents et augmente l'exposition du personnel aux radiations.
La radiochimie du fluor-18 (t1/2 - 109,7 min), l'autre isotope DE TEP largement utilisé, a été récemment avancée par le développement de kits à cassette s'il y a des outils qui évitent la nécessité d'une purification du HPLC. En utilisant des cartouches d'extraction en phase solide (SPE), ces kits entièrement jetables permettent la production de routine fiable de 18F-tracers, y compris [18F]FDG, [18F]FMISO, [18F]FMC et d'autres, avec une synthèse plus courte , une participation réduite du personnel et un minimum d'entretien de l'équipement. L'une des raisons pour lesquelles le carbone-11 demeure un isotope moins populaire dans l'imagerie TEP est l'absence de trousses similaires pour la production de routine de 11Traceurs C. Leur développement améliorerait considérablement la fiabilité synthétique, augmenterait les rendements radiochimiques et simplifierait l'automatisation et l'entretien préventif des modules de production.
Les kits de production actuellement disponibles tirent parti des cartouches SPE peu coûteuses et jetables au lieu des colonnes HPLC pour séparer le radiotraceur des isotopes radioactifs non réagis, des précurseurs et d'autres sous-produits radioactifs et non radioactifs. Idéalement, la réaction d'étiquetage radio se produit également sur la même cartouche ; par exemple, la [18F]fluoromethylation du diméthylaminoethanol avec gazeux [18F]CH2BrF dans la production du traceur de PET d'imagerie de cancer de la prostate [18F]fluoromethylcholine se produit sur une cartouche de résine de cation-échange 6. Bien que des procédures similaires pour la radioétiquetage de plusieurs 11Traceurs C sur cartouches aient été signalées7,8 et sont devenues particulièrement puissantes pour la radiosynthèse de [11C]choline9 et [11C]methionine10, ces exemples restent limités aux traceurs de PET oncologiques où la séparation du précurseur n'est souvent pas nécessaire. Nous avons récemment signalé le développement de «[11C]kits» pour la production de [11C]CH3I11 et 11C-méthylation ultérieures, ainsi que la synthèse solide soutenue par phase12 dans nos efforts pour simplifier la production de routine de 11Traceurs C. Ici, nous souhaitons démontrer nos progrès à l'aide de l'exemple de la radiosynthèse soutenue par phase solide de [11C]PiB, un radiotracer pour l'imagerie A qui a révolutionné le domaine de l'imagerie de la maladie d'Alzheimer (MA) lors de son développement en 2003 ( Figure 1) 13,14. Dans cette méthode, volatile [11C]CH3OTf (bp 100 oC) est passé au-dessus du précurseur 6-OH-BTA-0 déposé sur la résine d'une cartouche jetable. Pet traceur [11C]PiB est alors séparé du précurseur et des impuretés radioactives par l'élution de la cartouche avec de l'éthanol aqueuse biocompatible. De plus, nous avons automatisé cette méthode de radiosynthèse[11C]PiB à l'aide d'un module de synthèse radiochimique télécommandé et de trousses de cassettes jetables. Plus précisément, nous avons mis en œuvre cette radiosynthèse sur un module de radiochimie de 20 soupapes, équipé d'une seringue (distributeur) qui s'adapte à la seringue en plastique jetable standard de 20 ml, contrôleur de flux de gaz, pompe à vide et jauge. En raison de la simplicité de cette méthode, nous sommes confiants qu'elle peut être modifiée à la plupart des synthétiseurs automatisés disponibles dans le commerce, soit à base de cassettes ou ceux équipés de vannes fixes. Cette technique solide soutenue par phase facilite la production[11C]PiB conforme aux réglementations de bonnes pratiques de fabrication (GMP) et améliore la fiabilité de synthèse. La technique décrite ici réduit également la quantité de précurseur nécessaire à la radiosynthèse, n'utilise que des solvants biocompatibles « verts » et diminue le temps entre les lots de production consécutifs.

<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

La production courante de radiotraceurs utilisés dans la tomographie par émission de positon (TEP) repose principalement sur la chimie humide où le synthétise radioactif réagit avec un précurseur non radioactif en solution. Cette approche nécessite la purification du traceur par une chromatographie liquide de haute performance (HPLC) suivie d'une reformulation dans un solvant biocompatible pour l'administration humaine. Nous avons récemment développé une nouvelle approche de 11C-méthylation pour la synthèse très efficace des radiopharmaceutiques PET étiquetés carbone-11, tirant parti des cartouches de phase solide comme unités jetables « 3-en-1 » pour la synthèse, la purification et reformulation des traceurs. Cette approche évite l'utilisation de HPLC préparatif et réduit les pertes du traceur dans les lignes de transfert et dues à la désintégration radioactive. En outre, la technique basée sur les cartouches améliore la fiabilité de la synthèse, simplifie le processus d'automatisation et facilite le respect des exigences de bonnes pratiques de fabrication (GMP). Ici, nous démontrons cette technique sur l'exemple de la production d'un traceur DE PET Pittsburgh composé B ([11C]PiB), un agent d'imagerie in vivo de référence pour les plaques amyloïdes dans le cerveau humain.

Pour résumer une radiosynthèse typique de [11C]PiB, gazeux [11C]CH3OTf est d'abord passé par une cartouche tC18 préchargée avec une solution de précurseur (Figure 1). La séparation du mélange de réaction est alors réalisée par l'élution successive avec des solutions d'éthanol aqueuse comme suit. Tout d'abord, 12,5% EtOH élude la majorité des non-réagis [11C]CH3OTf et 6-OH-BTA-0, puis 15% E...

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

Nous rapportons une technique efficace de radioétiquetage de carbone-11 pour produire des traceurs médicalement pertinents pour la tomographie d'émission de Positron (PET) utilisant des cartouches d'extraction de phase pleine. 11 Ans, états-unis ( L'agent de méthylating C est passé par une cartouche préchargée avec le précurseur et l'élution successive avec l'éthanol aqueux fournit des traceurs chimiquement et radiochimiquement purs de PET dans des rendements radiochimiques élevés.

Phase solide 11C-Méthylation, purification et formulation pour la production de traceurs de PET

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

Le carbone-11 est l’un des radioisotopes les plus utilisés dans la tomographie par émission de positons en raison de son abondance en molécules organiques et d’une courte demi-vie de 20 minutes. Dans cette vidéo, nous montrons une technique efficace de radioétiquement carbone-11 à l’aide de cartouches d’extraction en phase solide. Par rapport aux méthodes conventionnelles, les techniques basées sur les cartouches évitent l’utilisation de HPLC, raccourcissent le temps de radiosynthèse, améliorent la fiabilité de la synthèse, simplifient le processus d’automatisation et facilitent le respect des bonnes pratiques de fabrication, le GMP.La technique à base de cartouches est démontrée ici sur la radiosynthèse de C11 PiB, un traceur pet utilisé pour l’imagerie in vivo de plaques amyloïdes dans le cerveau de patients atteints de la maladie d’Alzheimer. Récemment, nous avons appliqué la technique trois-en-un à la radiosynthèse de C11 ABP688, un traceur PET pour l’imagerie des récepteurs de glutamate metabotrope de type cinq, ainsi que d’autres traceurs étiquetés carbone-11. Combinez 450 millilitres de solution molaire de 0,2 molaire d’acide acétique avec 50 millilitres de solution molaire d’acétate de sodium pour préparer le tampon d’acétate au pH 3.7 comme tampon.Vérifiez le pH du tampon à l’intérieur de bandes de pH ou d’un compteur de pH. Ensuite, combinez 12,5 millilitres d’éthanol absolu avec 87,5 millilitres de tampon d’acétate dans une bouteille de 100 millilitres pour faire une solution d’éthanol 12,5 % aqueuse comme solution de lavage. Combinez 15 millilitres d’éthanol absolu avec 85 millilitres de tampon d’acétate dans une bouteille de 100 millilitres pour faire une solution d’éthanol 15% aqueuse comme lavage deux.Combinez cinq millilitres d’éthanol absolu avec cinq millilitres de tampon d’acétate pour fabriquer une solution d’éthanol 50 % aqueuse en tant qu’élitente finale, et dessinez 2,5 millilitres de cette solution dans une seringue de 10 millilitres. Pour conditionner la cartouche tC18, de l’extrémité féminine, utilisez une seringue pour passer 10 millilitres d’eau suivie de cinq millilitres d’acétone à travers la cartouche. Sécher la cartouche avec un jet d’azote à 50 millilitres par minute pendant une minute.Dans un tube d’Eppendorf, dissoudre deux milligrammes du précurseur 6-OH-BTA-0 en un millilitre d’acétone anhydre. Tenant une seringue en verre de précision luer-tip, 250 microlitres vers le bas, retirez 100 microlitres de la solution précurseur, puis 50 microlitres de coussin d’air. Retirez l’aiguille et appuyez sur la seringue pour vous assurer que le coussin d’air est au-dessus de la solution dans une seringue.Appliquez la solution précurseur à la cartouche tC18 de l’extrémité femelle en poussant lentement le piston tout le chemin vers le bas. Ne poussez pas l’air plus loin. Sécurisez et assemblez le collecteur jetable standard à cinq ports sur le module de synthèse.Le port 1 a deux positions. Connectez l’entrée horizontale au distributeur automatisé muni d’une seringue de 20 millilitres. Connectez l’entrée verticale à la bouteille avec laver un.Connectez la sortie du module qui produit du triflate méthylique C11 au port deux du collecteur. Installez la cartouche tC18 chargée de précurseurs 6-OH-BTA-0 entre les ports trois et quatre. Le port 5 a deux positions.Connectez la prise horizontale à la bouteille de déchets et la sortie verticale au flacon stérile pour la collecte des traceurs via le filtre stérile. Dans la cellule chaude blindée au plomb, utilisez une ligne de téflon pour livrer du triflate méthyle C11 dans le collecteur à travers le port deux, et passez-le à travers la cartouche tC18 chargée à 20 millilitres par débit de sortie minute. Le module de triflate méthylique C11 régule le flux via les ports trois et quatre et dans la bouteille de déchets.Une fois que toute la radioactivité a été transférée et piégée dans la cartouche tC18 sous la surveillance du détecteur de radioactivité, arrêtez le flux de gaz en fermant le port 2. Laissez reposer la cartouche pendant deux minutes pour compléter la réaction. Ensuite, par le port 1, retirez 19 millilitres de lavage d’une solution de la bouteille de 100 millilitres dans la seringue du distributeur à 100 millilitres par minute.Distribuez 18,5 millilitres de lavage d’une solution du distributeur à travers la cartouche tC18 via les ports trois et quatre et dans la bouteille de déchets à 50 millilitres par minute. Assurez-vous de l’absence de bulles d’air dans le collecteur, car elles pourraient diminuer l’efficacité de séparation. Répétez le retrait et la distribution quatre fois avec 18,5 millilitres de lavage une solution à chaque fois et un volume total de 92,5 millilitres passant par tC18.Changez la ligne d’entrée sur le port un de laver un pour laver deux. Répétez le retrait et la distribution trois fois avec 18,5 millilitres de lavage deux solutions à chaque fois et un volume total de 55,5 millilitres passant par tC18. Basculer la vanne 5 vers le flacon final.Déconnectez la ligne du distributeur et connectez-la à la seringue de 10 millilitres contenant 2,5 millilitres de la solution élitente finale et 7,5 millilitres d’air. En maintenant la seringue vers le bas, poussez manuellement la solution élitente finale suivie de l’air à travers la cartouche tC18 via les ports trois et quatre et dans le flacon stérile pour la collecte des traceurs via le filtre stérile. Passez la seringue à celle contenant 10 millilitres du tampon stérile de phosphate, et poussez tout le volume à travers la cartouche tC18 dans le flacon stérile.Déconnecter la seringue et rincer la ligne avec 10 millilitres d’air à l’aide de la même seringue. À l’aide d’une seringue d’un millilitre, retirer des échantillons pour les procédures de contrôle de la qualité avant la fin de la grossesse, l’essai de l’endotoxine bactérienne et le test de stérilité. Pour effectuer des procédures de contrôle de la qualité avant la fin de l’année, déterminez d’abord l’identité radiochimique, la pureté radiochimique, la pureté chimique et l’activité molaire du traceur par un système HPLC analytique équipé de détecteurs de radioactivité UV et d’une colonne de phase inversée.Déterminez les temps de rétention de 6-OH-BTA-0 et 6-OH-BTA-1, et calibrez l’instrument pour quantifier le contenu de chaque composé. Déterminer la teneur résiduelle en solvants par le système de chromatographie à gaz analytique équipé d’une colonne capillaire. Déterminez les temps de rétention de l’acétone et de l’éthanol et calibrez l’instrument pour quantifier le contenu de chaque solvant.Cette étude a exécuté la radiosynthèse de C11 PiB par C11-méthylation du précurseur 6-OH-BTA-0 avec le triflate méthylique de C11. Hplc analytique de contrôle de qualité de C11 PiB montre la pureté radiochimique était 98%Les temps de conservation de 6-OH-BTA-0 précurseur et 6-OH-BTA-1 crête traceur sur le chromatogramme UV étaient 3,6 et 5,9 minutes, respectivement. L’analyse de la trace UV montre une concentration résiduelle de précurseurs inférieure à la limite acceptable de 1,3 microgramme en l’absence d’autres impuretés non radioactives.Ceci indique que la pureté radiochimique et chimique du traceur est acceptable pour des études cliniques de PET. L’augmentation de la quantité de précurseur 6-OH-BTA-0 de 0,1 milligramme à 0,3 milligramme a amélioré le rendement radiochimique de 18,1 % à 32,1 % au détriment d’une quantité légèrement plus élevée du précurseur dans le produit final. Cette technique devrait s’appliquer à de nombreux systèmes différents avec une différence appropriée de polarité entre le précurseur et le produit radioétique.Toutes les manipulations impliquant des isotopes radioactifs doivent être effectuées dans une cellule chaude protégée par le plomb par du personnel ayant une formation adéquate pour manipuler les matières radioactives.

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

Détermination des acidités en phase gazeuse d&#39;oligopeptides

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

Recherche

Chimie

Production of Disulfide-stabilized Transmembrane Peptide Complexes for Structural Studies

La production de disulfure stabilisées complexes peptide transmembranaire pour des études structurales

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

Mince couche chromatographique (CCM) Séparations et essais biologiques d&#39;extraits végétaux pour identifier des composés antimicrobiens

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

Synthèse et purification de Iodoaziridines implication quantitative de sélection de la phase stationnaire optimale pour chromatographie

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

Méthodologie synthétique pour asymétrique Ferrocene dérivés Systems Bio-conjugués via solide méthodologie à base de résine de phase

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

Traitement de l&#39;azote supercritique pour la purification de réactifs matériaux poreux

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 Powder Diffraction en science de la conservation: Vers Routine structure cristalline Détermination des produits de corrosion sur l&#39;art du patrimoine Objets

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

Mesure de la distribution granulométrique en turbides Solutions par Dynamic Light Scattering Microscopie

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

Intégration de l&#39;extraction de phase solide miniaturisée et détection de la LC-MS / MS de la 3-nitrotyrosine dans l&#39;urine humaine pour les applications cliniques

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

Protocole pour la synthèse en phase solide d&#39;oligomères d&#39;ARN contenant un 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -thiophénylméthyle Modification et caractérisation via le dichlorisme circulaire

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 ...