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

מחקר זה היה נתמך באופן חלקי על ידי מענק 18-05 מאגודת האלצהיימר של קנדה (עבור A. K.) ואת המוח קנדה קרן עם תמיכה של בריאות קנדה. המחברים רוצים להכיר באוניברסיטת מקגיל הפקולטה לרפואה, מכון נוירולוגי מונטריאול מרכז הדמיה מקקונל המוח לתמיכה של עבודה זו. כמו כן, אנו מודים לגברת מוניקה לקטטוס-סמולה לעזרה בהליכי בקרת איכות ובד"ר ז'אן פול Soucy וגסאן מאסנה לגישה לרדיואיזוטופים ולמתקן הרדיוכימיה.

1. הכנת מאגרים ומשחרלי מאגר
<ol><li>לפזר 2.72 גרם של סודיום אצטט הטרימים ב 100 mL של מים כדי להכין 0.2 M אצטט תמיסת נתרן (פתרון A).</li>
	<li>התמוססות 11.4 mL של חומצה אצטית קרחוני ב 1 L של מים כדי להכין 0.2 M פתרון חומצה אצטית (פתרון B).</li>
	<li>לשלב 50 mL של פתרון A עם 450 mL של פתרון B כדי להכין את מאגר אצטט ב-pH 3.7 (מאגר 1) על פי...

<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>

למרות הופעתה האחרונה ואת אישור ה-FDA של מספר 18F מסומן PET מסומנים, כגון florbetapir, florbetaben ו flutemetamol, [11ג] pib נשאר מעקב התקן זהב הדמיה עמילואיד בשל ספיגת המוח מהיר נמוך לא ספציפי איגוד. כיום מעקב זה מסונתז באמצעות כימיה רטובה16 או באמצעות "לולאה יבשה" גישה4,</s...

טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) היא מודאליות הדמיה מולקולרית אשר מסתמך על זיהוי הריקבון רדיואקטיבי של איזוטופ המצורפת מולקולה פעילה ביולוגית כדי לאפשר הדמיה vivo של תהליכים ביוכימיים, אותות והעתקות . פחמן -11 (t1/2 = 20.3 דקות) הוא אחד הרדיואיזוטופים הנפוצים ביותר ב PET בגלל השפע שלה במולקולות אורגניות ומחצית חיים קצר המאפשר מנהלות מעקב מרובים באותו יום לאותו נושא אנושי או בעלי חיים ו מפחית את העומס הרדיואקטיבי על המטופלים. משתמשים רבים המסומנים איזוטופ זה משמשים במחקרים קליניים ובמחקר בריאות בסיסי עבור vivo PET הדמיה של מטרות רלוונטיות ביולוגית והמתעוררים-[11ג] Raclopride D2/d3 קולטנים, [11ג] PiB עבור לוחיות עמילואיד, [11ג] PBR28 עבור חלבון הטרנסמאתר-שם רק כמה.
פחמן -11 המסומנים מסמנים PET מיוצרים בעיקר באמצעות 11C-מתילציה של שאינם-רדיואקטיביים מקדים המכילים-OH (אלכוהול, פנול ו-קרבוקסילית חומצה),-NH (אמין ואמיד) או-SH (thiol) קבוצות. בקצרה, האיזוטופ נוצרת ביעד הגז של ציקלוטרון דרך 14N (p, α)11C תגובה גרעינית בצורה הכימית של [11ג] CO2. האחרון הוא הוסב [11ג] מתיל ([11ג] ch3אני) באמצעות כימיה רטובה (הפחתה [11ג] ch3או עם lialh4 ואחריו קוצ'ינג עם HI)1 או יבש כימיה (הפחתה קטליטית ל [11ג] CH4 ואחריו ביודינציה רדיקלית עם מולקולרי אני2)2. [11ג] CH3אני יכול אז להיות המרה נוספת יותר תגובתי 11C-מתיל triflate ([11ג] CH3otf) על ידי העברת אותו על העמודה triflate כסף3. ה -11C-מתילציה מבוצע לאחר מכן על ידי בעבוע על ידי מבעבע גז רדיואקטיבי לתוך פתרון של מקודמי לא רדיואקטיבי בממס אורגני או באמצעות הממס בשבי אלגנטי יותר "לולאה" שיטה4,5. ה -11C-המעקב מטוהר לאחר מכן באמצעות הניתוח, שניסח מחדש מממס תואם ביולוגי, ועבר דרך מסנן סטרילי לפני שהוא מנוהל על ידי בני אדם. כל המניפולציות הללו חייב להיות מהיר ואמין בהתחשב בחצי החיים הקצרים של פחמן -11. עם זאת, השימוש במערכת הבחינה מגביר באופן משמעותי את ההפסדים של המעקב וזמן ההפקה, לעתים קרובות מחייבת את השימוש בממיסים רעילים, מסבך אוטומציה ומוביל מדי פעם לסינתזות כושלות. יתרה מזאת, הניקוי הנדרש של הכורים והטור מאריך את העיכובים בין הסינתזות של אצוות המעקב העוקבות ומגביר את החשיפה של כוח אדם לקרינה.
רדיוכימיה של פלואור-18 (t1/2 = 109.7 min), השני בשימוש נרחב איזוטופ PET, כבר מתקדמים לאחרונה באמצעות פיתוח ערכות מבוססות קלטת כי ברור את הצורך טיהור הנוגדנים. על ידי שימוש מוצק החילוץ שלב (SPE) מחסניות, ערכות אלה חד פעמי לחלוטין לאפשר את הייצור השגרתי אמין של 18F-מנותבים, כולל [18f] fdg, [18f] fdg יסו, [18f] fdg ואחרים, עם סינתזה קצר יותר פעמים, מופחתת כוח אדם מעורבות ותחזוקה מינימלית של הציוד. אחת הסיבות פחמן -11 נשאר איזוטופ פופולרי פחות הדמיה PET הוא חוסר ערכות דומות לייצור השגרתי של 11C-מנותבים. התפתחותם משפרת באופן משמעותי את האמינות הסינתטית, מגבירים את התשואות הרדיוכימיות ומפשטות את האוטומציה והתחזוקה המונעת של מודולי הייצור.
ערכות הייצור הזמינות כיום מנצלות את היתרונות של מחסניות ה-SPE הזולות, החד והחד-פעמיות במקום שימוש בעמודות לצורך הפרדת הרדיו מאיזוטופ רדיואקטיבי שאינו מגיב, מקודמן ומוצרים רדיואקטיביים ואחרים שאינם רדיואקטיביים. באופן אידיאלי, תגובת הרדיויניום ממשיכה גם באותו מחסנית; לדוגמה, the [18f] fluoromethylation של dimethylaminoethanol עם גז [18f] CH2brf בייצור של סרטן הערמונית הדמיה מעקב לחיות מחמד [18f] fluoromethylכולין מתרחשת על מחסנית החלפת קטיון שרף 6. למרות הליכים דומים עבור הרדיואולבלינג של מספר 11C-מנותבים על מחסניות דווחו7,8 והפך חזק במיוחד עבור הרדיוסינתזה של [11ג] כולין9 ו [11ג] מתיונין10, הדוגמאות הללו נותרו מוגבלים למנותבים PET אונלוגיים שבו ההפרדה מן הקודמן הוא לעתים קרובות לא נדרש. אנו דיווחו לאחרונה על התפתחות של "[11ג] ערכות" לייצור של[11ג] CH3אני11 ו הבאים 11C-מתילציה, כמו גם מוצק בשלב התמיכה הנתמכת הסינתזה12 במטרות שלנו כדי ל פשט את הייצור השגרתי של 11C-מנותבים. כאן, אנו רוצים להדגים את ההתקדמות שלנו באמצעות הדוגמה של השלב המוצק תמיכה רדיוסינתזה של [11ג] pib, מעקב רדיוAβ אשר מהפכה את השדה של מחלת אלצהיימר (AD) הדמיה כאשר פותחה לראשונה בשנת 2003 ( איור 1) 13,14. בשיטה זו, נדיף [11ג] CH3otf (bp 100 ° c) מועברת מעל 6-OH-bta-0 הפקיד הופקד על שרף של מחסנית חד פעמית. מעקב PET [11ג] pib הוא הפריד אז מן הקודמן והרדיואקטיבי מבחינה רדיואקטיבית ידי הימנעות מן המחסנית עם אתנול מימית ביולוגי. יתר על כן, אנו אוטומטי שיטה זו של [11ג] pib הסינתזה של הרדיו באמצעות מודול הפעלה מרחוק של רדיוכימיה וערכות קלטות חד פעמיות. באופן ספציפי, אנו מיושמים זה רדיוסינתזה על מודול הרדיוכימיה 20-שסתום, מצויד כונן מזרק (מנפק) המתאים סטנדרטי 20 mL מזרק פלסטי חד פעמיות, זרימת גז בקר, משאבת ואקום מד. בשל הפשטות של שיטה זו, אנו בטוחים כי ניתן לשנות את רוב הסינתיסייזרים אוטומטי זמין מסחרית, או מבוסס קלטות או אלה מצויד עם שסתומים נייחים. הטכניקה הנתמכת שלב זה מאפשרת [11ג] pib הייצור תואם לתקנות הייצור הטוב (GMP) ומשפר את אמינות הסינתזה. הטכניקה המתוארת כאן מקטינה גם את כמות הנדרש לרדיוסינתזה, תוך שימוש במיסים תואמי "ירוק" בלבד ומפחיתה את הזמן בין אצוות ייצור עוקבות.

<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

הפקה שגרתית של רדיומשדרים המשמשים טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים (PET) בעיקר מסתמך על כימיה רטובה שבה synthon רדיואקטיבי מגיב עם מבשר לא רדיואקטיבי בפתרון. גישה זו מחייבת טיהור של מעקב באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים (בדיקות) ואחריו ניסוח מחדש בממס תואם סתיימים המינהל האנושי. פיתחנו לאחרונה רומן 11C-מתילציה גישה לסינתזה יעילה מאוד של פחמן -11 התווית PET radiopharmaceuticals, ניצול מחסניות מוצק הפאזה כמו חד פעמי "3-in-1" יחידות לסינתזה, טיהור ו ניסוח מחדש של המשדרים. גישה זו מצמצמת את השימוש במאבבי הטיפול ומפחיתה את ההפסדים של מכשיר המעקב בקווי העברה ועקב ריקבון רדיואקטיבי. יתרה מזו, הטכניקה המבוססת על מחסנית משפרת את אמינות הסינתזה, מפשטת את תהליך האוטומציה ומקלה על תאימות לדרישות הייצור הטוב (GMP). כאן, אנו להדגים טכניקה זו בדוגמה של ייצור של מעקב PET מתחם פיטסבורג B ([11ג] pib), תקן זהב vivo הדמיה סוכן עבור לוחיות עמילואיד במוח האנושי.

כדי לסכם רדיוסינתזה טיפוסית של [11ג] pib, גז [11ג] CH3otf הוא עבר הראשון באמצעות מחסנית tC18 מראש עם פתרון של הקודמן (איור 1). הפרדת תערובת התגובה מושגת לאחר מכן על ידי הימנעות מאספקת פתרונות אתנול מימית כדלקמן. ראשית, 12.5% אטואה הרוב של הגיב [11ג] ...

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

אנו מדווחים על טכניקה יעילה פחמן-11 רדיויניום לייצר מדורים הרלוונטיים קלינית עבור פליטת פוזיטרון טומוגרפיה (PET) באמצעות מחסניות החילוץ שלב מלא. מיכל בן 11 C-מתילגדירוג הסוכן הוא עבר דרך מחסנית טעונה מטעון עם המבשר והחלף רצופים עם אתנול מימית מספק כימית וכימית לחיות מעוקב טהור בתשואות רדיוכימית גבוהה.

שלב מוצק 11ג-מתילציה, טיהור וניסוח לייצור מנותבים PET

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

פחמן-11 הוא אחד הרדיויזוטופים הנפוצים ביותר בטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים בגלל השפע שלו במולקולות אורגניות ומחצית חיים קצרה של 20 דקות. בסרטון זה, אנו מראים טכניקת radiolabeling פחמן-11 יעיל באמצעות מחסניות מיצוי בשלב מוצק. בהשוואה לשיטות קונבנציונליות, טכניקות מבוססות מחסנית מיתירות את השימוש ב- HPLC, מקצרת את זמן הרדיוסינתזה, משפרת את אמינות הסינתזה, מפשטת את תהליך האוטומציה ומאפשרת עמידה בשיטות הייצור הטובות, GMP.הטכניקה מבוססת המחסנית מוכחת כאן ברדיוסינתזה של C11 PiB, מעקב PET המשמש להדמיית in vivo של לוחות עמילואיד במוחם של חולים הסובלים ממחלת אלצהיימר. לאחרונה, יישמו את הטכניקה של שלושה באחד על radiosynthesis של C11 ABP688, מעקב PET להדמיה של קולטני גלוטמט metabotropic סוג חמש, כמו גם אחרים פחמן-11 מתויגים עוקבים. לשלב 450 מיליליטר של 0.2-טוחן פתרון של חומצה אצטית עם 50 מיליליטר של 0.2-טוחן פתרון של נתרן אצטט כדי להכין את מאגר אצטט ב pH 3.7 כמו חיץ אחד.אמת את ה- pH של המאגר באמצעות פסי pH או מד pH. לאחר מכן, לשלב 12.5 מיליליטר של אתנול מוחלט עם 87.5 מיליליטר של חיץ אצטט בבקבוק 100 מיליליטר כדי להפוך 12.5% פתרון אתנול מים כמו לשטוף אחד. לשלב 15 מיליליטר של אתנול מוחלט עם 85 מיליליטר של חיץ אצטט בבקבוק 100 מיליליטר כדי להפוך 15% פתרון אתנול מים כמו לשטוף שני.שלב חמישה מיליליטר של אתנול מוחלט עם חמישה מיליליטר של חיץ אצטט כדי להפוך 50% פתרון אתנול מים כמו eluent הסופי, ולמשוך 2.5 מיליליטר של פתרון זה לתוך מזרק 10 מיליליטר. כדי ליצור מראש את מחסנית tC18, מהסוף הנשי, השתמש במזרק כדי להעביר 10 מיליליטר מים ואחריו חמישה מיליליטר של אצטון דרך המחסנית. יבש את המחסנית עם זרם של חנקן ב 50 מיליליטר לדקה במשך דקה אחת.בצינור אפנדורף, להמיס שני מיליגרם של מבשר 6-OH-BTA-0 במיליליטר אחד של אצטון נטול מים. מחזיק לור קצה, 250 מיקרוליטר, מזרק זכוכית מדויק כלפי מטה, למשוך 100 microliters של פתרון מבשר ולאחר מכן 50 microliters של כרית אוויר. הסר את המחט, והקש על המזרק כדי לוודא כרית האוויר היא מעל הפתרון במזרק.החל את הפתרון מבשר על מחסנית tC18 מהסוף הנשי על ידי דחיפת הבוכנה לאט כל הדרך למטה. אל תדחוף את האוויר עוד יותר. אבטח והרכב את הסעפת החד-פעמית הסטנדרטית בת חמש היציאות במודול הסינתזה.ליציאה 1 יש שתי עמדות. חבר את המזרק האופקי למתקן האוטומטי המצויד במזרק של 20 מיליליטר. חבר את הפניש האנכי לבקבוק עם לשטוף אחד.חבר את הפלט של המודול המייצר C11 מתיל טריפלאט ליציאה 2 של סעפת. התקן את מחסנית tC18 עמוסה במבשר 6-OH-BTA-0 בין יציאות 3 ו-4. לפורט 5 יש שתי עמדות.חבר את השקע האופקי לבקבוק הפסולת ואת השקע האנכי לבקבוקון הסטרילי לאיסוף מעקב באמצעות המסנן הסטרילי. בתא החם המוגן על-ידי עופרת, השתמש בקו טפלון כדי לספק טריפלאט מתיל C11 לתוך הסעפת דרך יציאה 2, ולהעביר אותו דרך מחסנית tC18 טעונה ב 20 מיליליטר לדקה זרימת פלט. מודול טריפלאט מתיל C11 מווסת את הזרימה דרך יציאות שלוש וארבע ולתוך בקבוק הפסולת.לאחר שכל הרדיואקטיביות הועברה ונלכדה במחסנית tC18 כפי המנוטרת על ידי גלאי הרדיואקטיביות, לעצור את זרימת הגז על ידי סגירת יציאה 2. תן את המחסנית לשבת במשך שתי דקות כדי להשלים את התגובה. ואז, דרך נמל אחד, למשוך 19 מיליליטר של לשטוף פתרון אחד מבקבוק 100 מיליליטר למזרק המתקן ב 100 מיליליטר לדקה.לוותר על 18.5 מיליליטר של לשטוף פתרון אחד מהמתקן דרך מחסנית tC18 דרך יציאות שלוש וארבע ולתוך בקבוק הפסולת ב 50 מיליליטר לדקה. להבטיח היעדר בועות אוויר בסעפת, כפי שהם עשויים להפחית את יעילות ההפרדה. חזור על הנסיגה וחלוקה ארבע פעמים עם 18.5 מיליליטר של לשטוף פתרון אחד בכל פעם נפח כולל של 92.5 מיליליטר עובר דרך tC18.העבר את קו הקלט ליציאה 1 מכביסה אחת כדי לשטוף שתיים. חזור על הנסיגה וחלוקה שלוש פעמים עם 18.5 מיליליטר של לשטוף שני פתרון בכל פעם ואת הנפח הכולל של 55.5 מיליליטר עובר דרך tC18. החלף מצב שסתום חמש לקראת הבקבוקון הסופי.נתק את הקו מהמתקן, וחבר אותו למזרק 10 מיליליטר המכיל 2.5 מיליליטר של פתרון eluent הסופי ו 7.5 מיליליטר של אוויר. מחזיק את המזרק כלפי מטה, באופן ידני לדחוף את הפתרון eluent הסופי ואחריו את האוויר דרך מחסנית tC18 דרך יציאות שלוש וארבעה לתוך בקבוקון סטרילי עבור אוסף מעקב באמצעות המסנן סטרילי. העבר את המזרק למזרק המכיל 10 מיליליטר של מאגר הפוספט הסטרילי, ודחוף את כל אמצעי האחסון דרך מחסנית tC18 לתוך הבקבוקון הסטרילי.נתק את המזרק, ושטף את הקו עם 10 מיליליטר של אוויר באמצעות אותו מזרק. באמצעות מזרק אחד מיליליטר, למשוך דגימות עבור הליכי בקרת איכות טרום הפצה, בדיקת אנדוטוקסין חיידקי, ומבחן סטריליות. כדי לבצע הליכי בקרת איכות טרום הפצה, תחילה לקבוע את הזהות הרדיוכימית, טוהר רדיוכימי, טוהר כימי, ופעילות טוחנת של tracer על ידי מערכת HPLC אנליטי מצויד גלאי רדיואקטיביות UV ועמודה הפוכה פאזה.קבע את זמני השמירה של 6-OH-BTA-0 ו- 6-OH-BTA-1 וכייל את המכשיר לכימות התוכן של כל תרכובת. קבע את תוכן הממס שיורית על ידי מערכת כרומטוגרפיה גז אנליטי מצויד בעמוד נימי. לקבוע את זמני השמירה של אצטון ואתנול, ולכייל את המכשיר כדי לכמת את התוכן של כל ממס.מחקר זה ביצע את הרדיוסינתזה של C11 PiB על ידי C11-מתילציה של 6-OH-BTA-0 מבשר עם C11 מתיל טריפלאט. בקרת איכות HPLC אנליטי של C11 PiB מראה את הטוהר הרדיוכימי היה 98%זמני השמירה של 6-OH-BTA-0 מבשר ו 6-OH-BTA-1 מעקב שיא על כרומטוגרמה UV היו 3.6 ו 5.9 דקות, בהתאמה. הניתוח של עקבות UV מראה ריכוז מבשר שיורית מתחת לגבול המקובל של 1.3 מיקרוגרם בהיעדר זיהומים לא רדיואקטיביים אחרים.זה מצביע על הטוהר הרדיוכימי והכימי של המעקב מקובל על מחקרי PET קליניים. הגדלת הכמות של 6-OH-BTA-0 מ-0.1 מיליגרם ל-0.3 מיליגרם שיפרה את התשואה הרדיוכימית מ-18.1% ל-32.1% על חשבון כמות מעט גבוהה יותר של המבשר במוצר הסופי. טכניקה זו צריכה להיות ישימה למערכות רבות ושונות עם הבדל מתאים בקוטביות בין הקדמה לבין מוצר radiolabeled.כל המניפולציות הכרוכות איזוטופים רדיואקטיביים חייב להתבצע בתא חם מוגן עופרת על ידי כוח אדם עם הכשרה נאותה לטיפול בחומרים רדיואקטיביים.

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

קביעת Acidities גז השלב של Oligopeptides

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

מכלולי פפטיד הטרנסממברני ייצור של דיסולפיד-התייצבו ללימודים מבניים

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

בשכבה דקה כרומטוגרפי (TLC) הפרדות וbioassays של תמציות צמחים כדי לזהות תרכובות Antimicrobial

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

סינתזה וטיהור של Iodoaziridines עירוב כמותי בחירת האופטימלית נייח השלב לכרומטוגרפיה

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

מתודולוגיה סינתטית למערכות ביו-המצומד Asymmetric Ferrocene נגזרו באמצעות מתודולוגיה המבוססת על שרף שלב מוצקה

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

עיבוד חנקן סופר קריטי עבור הטיהור של חומרים נקבוביים ריאקטיבי

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

השתברות אבקת רנטגן שימור מדע: לקראת קביעת מבנה שיגרתית קריסטל של מוצרי קורוזיה על יצירות אמנות מורשה

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

מדידת הפצת החלקיקים גודל פתרונות דלוחים ידי Dynamic Light פיזור מיקרוסקופי

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

אינטגרציה של מיצוי שלב מוצק ממוזער ו LC-MS / MS איתור של 3-Nitrotyrosine בשתן האדם עבור יישומים קליניים

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 עבור שלב מוצק סינתזה של אוליגומרים של רנ&quot;א המכיל 2 &#39;<em&gt; הו</em&gt; שינוי ואפיון של תיאופנילמתיל באמצעות דיכרואיזם מעגלי

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 ...