Name: solid phase 11c-methylation, purification and formulation for the production of pet tracers
Uploaded: 2019-10-24T14:30:00
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Questo studio è stato parzialmente sostenuto da una sovvenzione 18-05 della Alzheimer's Society of Canada (per A. K.) e Brain Canada Foundation con il sostegno di Health Canada. Gli autori desiderano riconoscere la Facoltà di Medicina dell'Università McGill, l'Istituto Neurologico di Montreal e il McConnell Brain Imaging Centre per il supporto di questo lavoro. Ringraziamo anche la signora Monica Lacatus-Samoila per l'aiuto con le procedure di controllo della qualità e i dottori Jean-Paul Soucy e Gassan Massarweh per l'accesso ai radioisotopi e alla struttura di radiochimica.

1. Preparazione di tamponi ed eluenti
<ol><li>Sciogliere 2,72 g di triidrato di acetato di sodio in 100 mL di acqua per preparare la soluzione di acetato di sodio da 0,2 M (soluzione A).</li>
	<li>Sciogliere 11,4 mL di acido acetico glaciale in 1 L di acqua per preparare la soluzione di acido acetico 0,2 M (soluzione B).</li>
	<li>Unire 50 mL della soluzione A con 450 mL della soluzione B per preparare il buffer di acetato a pH 3.7 (buffer 1) in base al buffer reference center15. Verificare il p...

<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>

Nonostante la recente comparsa e l'approvazione FDA di diversi traccianti PET etichettati da 18F, come florbetapir, florbetaben e flutemetamolo, [11C]PiB rimane un tracciante standard d'oro per l'imaging amiloide a causa della rapida assunzione del cervello e rilegatura. Attualmente questo tracciante è sintetizzato tramite chimica bagnata16 o utilizzando un approccio "ciclo secco"4,17. Entrambi i metodi rich...

La tomografia a emissione di positroni (PET) è una modalità di imaging molecolare che si basa sulla rilevazione del decadimento radioattivo di un isotopo attaccato a una molecola biologicamente attiva per consentire la visualizzazione in vivo di processi, segnali e trasformazioni biochimiche . Il carbonio-11 (t1/2 x 20,3 min) è uno dei radioisotopi più comunemente utilizzati nel PET a causa della sua abbondanza in molecole organiche e della breve emivita che consente più amministrazioni tracciari nello stesso giorno allo stesso soggetto umano o animale e riduce il carico di radiazioni sui pazienti. Molti tracciari etichettati con questo isotopo sono utilizzati negli studi clinici e nella ricerca sanitaria di base per l'imaging PET in vivo di bersagli classici ed emergenti biologicamente rilevanti - [11C]raclopride per i recettori D2/ D3, [11C] PiB per placche amiloidi, [11C]PBR28 per la proteina traslocatore - per citarne solo alcuni.
I traccianti PET con etichetta di carbonio 11 sono prevalentemente prodotti tramite 11modelli c-metilazione di precursori non radioattivi contenenti -OH (alcol, fenolo e acido carboxil), -NH (amine e amide) o -SH (thiol). In breve, l'isotopo viene generato nell'obiettivo gassoso di un ciclotrone tramite una reazione nucleare 11N11 11nella forma chimica di [11C]CO2. Quest'ultimo viene poi convertito in iodidedimetil ([11C]CH3I) tramite chimica umida (riduzione a [11C]CH3OH con LiAlH4 seguita da disseta con HI)1 o asciutto chimica (riduzione catalitica a [11C]CH4 seguita da iodinazione radicale con molecolare I2)2. [11C] CH3Posso quindi essere ulteriormente convertito nel triflate più reattivo di 11C-metil ([11C]CH3OTf) passandolo sopra una colonna triflate d'argento3. L'11C-metilazione viene quindi eseguita bollendo il gas radioattivo in una soluzione di precursore non radioattivo nel solvente organico o attraverso il più elegante metodo "loop" del solvente in cattività4,5. Il 11C-tracer viene quindi purificato per mezzo di HPLC, riformulato in un solvente biocompatibile e passato attraverso un filtro sterile prima di essere somministrato a soggetti umani. Tutte queste manipolazioni devono essere veloci e affidabili data l'emivita breve del carbonio-11. Tuttavia, l'uso di un sistema HPLC aumenta significativamente le perdite del tracciante e del tempo di produzione, spesso richiede l'uso di solventi tossici, complica l'automazione e talvolta porta a sintesi fallite. Inoltre, la pulizia necessaria dei reattori e della colonna HPLC prolunga i ritardi tra le sintesi dei successivi lotti traccianti e aumenta l'esposizione del personale alle radiazioni.
La radiochimica del fluoro-18 (t1/2 - 109,7 min), l'altro isotopo PET ampiamente utilizzato, è stata recentemente avanzata attraverso lo sviluppo di kit basati su cassette che eliminano la necessità di purificazione dell'HPLC. Utilizzando cartucce di estrazione di fase solide (SPE), questi kit completamente usa e getta consentono la produzione di routine affidabile di 18F-tracciar, tra cui [18F]FDG,[18F]FMISO, [18F]FMC e altri, con sintesi più breve riduzione del coinvolgimento del personale e manutenzione minima dell'apparecchiatura. Uno dei motivi per cui il carbonio-11 rimane un isotopo meno popolare nell'imaging PET è la mancanza di kit simili per la produzione di routine di 11traccianti C. Il loro sviluppo migliorerebbe significativamente l'affidabilità sintetica, aumenterebbe le rese radiochimiche e semplificherebbe l'automazione e la manutenzione preventiva dei moduli di produzione.
I kit di produzione attualmente disponibili sfruttano le cartucce SPE poco costose e usa e getta al posto delle colonne HPLC per la separazione del radiotracer da isotopi radioattivi non reagiti, precursori di altri sottoprodotti radioattivi e non radioattivi. Idealmente, la reazione di radioetichettatura procede anche sulla stessa cartuccia; per esempio, la[18F]fluoromalalazione del dimetilaminoetolo con gassoso [18F]CH2BrF nella produzione di cancro alla prostata PET tracciar [18F]fluoromethylcolina si verifica su una cartuccia di resina cation-exchange 6. Anche se procedure simili per la radioetichettatura di diversi 11traccianti C sulle cartucce sono state riportate7,8 ed è diventato particolarmente potente per la radiosintesi di [11C]colina9 e [11C]methionina10, questi esempi rimangono limitati ai traccianti PET oncologici in cui la separazione dal precursore spesso non è necessaria. Recentemente abbiamo riferito lo sviluppo di"[11C]kit" per la produzione di [11C]CH3I11 e la successiva 11C-metilazione, così come la solida sintesi sostenuta in fase12 nei nostri sforzi per semplificare la produzione di routine di 11traccianti C. In questo caso, vogliamo dimostrare il nostro progresso utilizzando l'esempio della radiosintesi solida supportata dalla fase di [11C]PiB, un radiotracer per l'imaging A- che ha rivoluzionato il campo dell'imaging della malattia di Alzheimer (AD) quando è stato sviluppato per la prima volta nel 2003 ( Figura 1) 13,14. In questo metodo, il precursore volatile [11C]CH3OTf (bp 100) viene passato sopra il precursore 6-OH-BTA-0 depositato sulla resina di una cartuccia usa e getta. Il tracciante PET [11C]PiB viene quindi separato dal precursore e dalle impurità radioattive per eluizione dalla cartuccia con etanolo acquoso biocompatibile. Inoltre, abbiamo automatizzato questo metodo di radiosintesi [11C]PiB utilizzando un modulo di sintesi radiochimica azionato a distanza e kit di cassette usa e getta. In particolare, abbiamo implementato questa radiosintesi su un modulo di radiochimica a 20 valvole, dotato di unità siringa (dispenser) che si adatta a siringa di plastica monouso standard da 20 mL, controller di flusso del gas, pompa a vuoto e misuratore. Grazie alla semplicità di questo metodo, siamo fiduciosi che possa essere modificato per la maggior parte dei sintetizzatori automatici disponibili in commercio, sia su cassetta che quelli dotati di valvole fisse. Questa tecnica solida supportata in fase facilita la conformità alla produzione [11C]PiB con le normative GMP (Good Manufacturing Practice) e migliora l'affidabilità della sintesi. La tecnica qui descritta riduce anche la quantità di precursore necessaria per la radiosintesi, utilizza solo solventi biocompatibili "verdi" e diminuisce il tempo tra i lotti di produzione consecutivi.

<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 produzione di routine di radiotracciatori utilizzati nella tomografia a emissione di positroni (PET) si basa principalmente sulla chimica umida in cui il synthon radioattivo reagisce con un precursore non radioattivo nella soluzione. Questo approccio richiede la purificazione del tracciante dalla cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) seguita dalla riformulazione in un solvente biocompatibile per l'amministrazione umana. Recentemente abbiamo sviluppato un nuovo approccio a metilazione a 11C per la sintesi altamente efficiente di prodotti radiofarmaceutici PET con etichettato carbonio 11, sfruttando le cartucce di fase solide come unità monouso "3-in-1" per la sintesi, la purificazione e riformulazione dei traccianti. Questo approccio evita l'uso di HPLC preparativo e riduce le perdite del tracciante nelle linee di trasferimento e a causa del decadimento radioattivo. Inoltre, la tecnica basata sulla cartuccia migliora l'affidabilità della sintesi, semplifica il processo di automazione e facilita la conformità ai requisiti GMP (Good Manufacturing Practice). Qui, dimostriamo questa tecnica sull'esempio di produzione di un composto B di Pittsburgh, tracciante PET ([11C]PiB), un agente di imaging in vivo gold standard per placche amiloidi nel cervello umano.

Per riassumere una tipica radiosintesi di [11C]PiB, il gassoso [11C]CH3OTf viene prima passato attraverso una cartuccia tC18 precaricata con una soluzione di precursore (Figura 1). La separazione della miscela di reazione viene quindi ottenuta mediante eluizione successiva con soluzioni etanolo acquose come segue. In primo luogo, il 12,5% di EtOH eluisce la maggior parte dei non reagiti [11C]CH3OTf e 6-OH...

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

Riportiamo un'efficiente tecnica di radioetichettatura del carbonio-11 per produrre traccianti clinicamente rilevanti per la tomografia a emissione di Positron (PET) utilizzando cartucce di estrazione in fase solida. 11 Del sistema di L'agente c-metilante viene passato attraverso una cartuccia precaricata con precursore e l'eluizione successiva con etanolo acquoso fornisce traccianti PET chimicamente e radiochimicamente puri in alti rese radiochimiche.

Fase solida 11C-Metilazione, purificazione e formulazione per la produzione di traccianti PET

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

Il carbonio-11 è uno dei radioisotopi più utilizzati nella tomografia ad emissione di positroni a causa della sua abbondanza in molecole organiche e di una breve emipozione di 20 minuti. In questo video, mostriamo un'efficiente tecnica di etichettatura radio carbon-11 utilizzando cartucce di estrazione in fase solida. Rispetto ai metodi convenzionali, le tecniche basate su cartucce evince dall'uso di HPLC, riducono i tempi di radiosintesi, migliorano l'affidabilità della sintesi, semplificano il processo di automazione e facilitano la conformità alle buone pratiche di produzione, GMP.La tecnica a cartuccia è dimostrata qui sulla radiosintesi di C11 PiB, un tracciante in PET utilizzato per l'imaging in vivo di placche amiloide nel cervello di pazienti affetti dal morbo di Alzheimer. Recentemente, abbiamo applicato la tecnica tre in uno alla radiosintesi di C11 ABP688, un tracciante PET per l'imaging di recettori del glutammato metabotropico di tipo cinque, così come altri traccianti etichettati carbon-11. Unire 450 millilitri di soluzione 0,2 molare di acido acetico con 50 millilitri di soluzione 0,2 molare di acetato di sodio per preparare il tampone di acetato a pH 3,7 come tampone uno.Verificare il pH del buffer con strisce di pH o un pH meter. Quindi, unire 12,5 millilitri di etanolo assoluto con 87,5 millilitri di tampone di acetato in una bottiglia da 100 millilitri per fare una soluzione di etanolo acquosa al 12,5% come lavare uno. Unire 15 millilitri di etanolo assoluto con 85 millilitri di tampone di acetato in una bottiglia da 100 millilitri per fare una soluzione di etanolo acquosa al 15% come lavare due.Unire cinque millilitri di etanolo assoluto con cinque millilitri di tampone di acetato per rendere la soluzione di etanolo acquosa al 50% come eluente finale e disegnare 2,5 millilitri di questa soluzione in una siringa da 10 millilitri. Per precondizione la cartuccia tC18, dall'estremità femminile, utilizzare una siringa per passare 10 millilitri di acqua seguiti da cinque millilitri di acetone attraverso la cartuccia. Asciugare la cartuccia con un flusso di azoto a 50 millilitri al minuto per un minuto.In un tubo di Eppendorf, sciogliere due milligrammi del precursore 6-OH-BTA-0 in un millilitro di acetone anidro. Tenendo una punta Luer, 250 microlitri, siringa di vetro di precisione verso il basso, ritirare 100 microlitri della soluzione precursore e quindi 50 microlitri di cuscino d'aria. Rimuovere l'ago e toccare la siringa per assicurarsi che il cuscino d'aria sia sopra la soluzione in una siringa.Applicare la soluzione precursore sulla cartuccia tC18 dall'estremità femminile spingendo lentamente lo stantuffo fino in fondo. Non spingere ulteriormente l'aria. Fissare e assemblare il collettore monouso standard a cinque porte sul modulo di sintesi.Il porto uno ha due posizioni. Collegare l'ingresso orizzontale al distributore automatico dotato di una siringa da 20 millilitri. Collegare l'ingresso verticale alla bottiglia con lavarne una.Collegare l'uscita del modulo che produce triflate metile C11 alla porta due del collettore. Installare la cartuccia tC18 caricata con precursore 6-OH-BTA-0 tra le porte tre e quattro. Il porto cinque ha due posizioni.Collegare l'uscita orizzontale alla bottiglia di scarto e l'uscita verticale al flaconcino sterile per la raccolta del tracciante tramite il filtro sterile. Nella cella calda schermata al piombo, utilizzare una linea di teflon per fornire triflate metile C11 nel collettore attraverso la porta due e passarlo attraverso la cartuccia tC18 caricata a 20 millilitri al minuto di flusso di uscita. Il modulo triflate metile C11 regola il flusso attraverso le porte tre e quattro e nella bottiglia di scarto.Una volta che tutta la radioattività è stata trasferita e intrappolata nella cartuccia tC18 monitorata dal rivelatore di radioattività, interrompere il flusso di gas chiudendo la porta due. Lasciare riposare la cartuccia per due minuti per completare la reazione. Quindi, attraverso la prima porta, prelevare 19 millilitri di lavare una soluzione dal flacone da 100 millilitri nella siringa dispenser a 100 millilitri al minuto.Erogare 18,5 millilitri di lavare una soluzione dal distributore attraverso la cartuccia tC18 tramite porte tre e quattro e nel flacone di scarto a 50 millilitri al minuto. Garantire l'assenza di bolle d'aria nel collettore, in quanto potrebbero diminuire l'efficienza di separazione. Ripetere il ritiro e l'erogazione quattro volte con 18,5 millilitri di lavaggio una soluzione ogni volta e un volume totale di 92,5 millilitri che passano attraverso tC18.Cambiare la linea di ingresso sulla porta uno dal lavaggio uno al lavaggio due. Ripetere il ritiro e l'erogazione tre volte con 18,5 millilitri di lavaggio due soluzioni ogni volta e un volume totale di 55,5 millilitri che passano attraverso tC18. Attivare o disattivare la valvola cinque verso il flaconcino finale.Scollegare la linea dal distributore e collegarla alla siringa da 10 millilitri contenente 2,5 millilitri della soluzione eluente finale e 7,5 millilitri di aria. Tenendo la siringa verso il basso, spingere manualmente la soluzione eluente finale seguita dall'aria attraverso la cartuccia tC18 attraverso le porte tre e quattro e nel flaconcino sterile per la raccolta del tracciante tramite il filtro sterile. Passare la siringa a quella contenente 10 millilitri del tampone fosfato sterile e spingere l'intero volume attraverso la cartuccia tC18 nel flaconcino sterile.Scollegare la siringa e lavare la linea con 10 millilitri d'aria usando la stessa siringa. Utilizzando una siringa da un millilitro, prelevare campioni per le procedure di controllo della qualità prerelease, il test dell'endotossina batterica e il test di sterilità. Per eseguire procedure di controllo qualità prerelease, determinare innanzitutto l'identità radiochimica, la purezza radiochimica, la purezza chimica e l'attività molare del tracciante da un sistema HPLC analitico dotato di rivelatori di radioattività UV e una colonna in fase invertita.Determinare i tempi di ritenzione di 6-OH-BTA-0 e 6-OH-BTA-1 e calibrare lo strumento per quantificare il contenuto di ciascun composto. Determinare il contenuto residuo di solvente mediante il sistema analitico di gascromatografia dotato di colonna capillare. Determinare i tempi di ritenzione di acetone ed etanolo e calibrare lo strumento per quantificare il contenuto di ciascun solvente.Questo studio ha eseguito la radiosintesi di C11 PiB mediante C11-metilazione del precursore 6-OH-BTA-0 con triflate metile C11. L'HPLC analitico di controllo qualità di C11 PiB mostra che la purezza radiochimica era del 98%I tempi di ritenzione del precursore 6-OH-BTA-0 e del picco di tracciante 6-OH-BTA-1 sul cromatogramma UV erano rispettivamente di 3,6 e 5,9 minuti. L'analisi della traccia UV mostra una concentrazione residua del precursore al di sotto del limite accettabile di 1,3 microgrammi in assenza di altre impurità non radioattive.Ciò indica che la purezza radiochimica e chimica del tracciante è accettabile per gli studi clinici sul PET. Aumentando la quantità di precursore 6-OH-BTA-0 da 0,1 milligrammi a 0,3 milligrammi, la resa radiochimica è migliorata dal 18,1% al 32,1% a scapito di una quantità leggermente superiore del precursore nel prodotto finale. Questa tecnica dovrebbe essere applicabile a molti sistemi diversi con un'adeguata differenza di polarità tra il precursore e il prodotto radioetichettato.Tutte le manipolazioni che coinvolgono isotopi radioattivi devono essere effettuate in una cella calda schermata al piombo da personale con un'adeguata formazione per la manipolazione di materiali radioattivi.

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

Determinazione delle acidità in fase gassosa di oligopeptidi

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

Ricerca

Chimica

Production of Disulfide-stabilized Transmembrane Peptide Complexes for Structural Studies

Produzione di disolfuro-stabilizzati peptide transmembrana per gli studi strutturali

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

Strato sottile cromatografica (TLC) Separazioni e Bioassays di estratti vegetali per identificare composti antimicrobici

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

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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

Metodologia sintetico per Asymmetric Ferrocene derivati ​​sistemi bio-coniugati attraverso Solid Metodologia Resina a base di fase

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Supercritical Nitrogen Processing for the Purification of Reactive Porous Materials

Elaborazione azoto supercritica per la purificazione di reattivi materiali porosi

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

Diffrazione di raggi X Polvere in Conservazione Scienza: verso Routine di cristallo Struttura Determinazione di corrosione prodotti sul patrimonio Art Objects

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

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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

Integrazione di estrazione miniaturizzata di fase solida e rilevazione LC-MS / MS di 3-Nitrotirosina nell&#39;urina umana per applicazioni cliniche

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

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Protocollo per la sintesi in fase solida di oligomeri di RNA contenente un 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -thiophenylmethyl Modifica e caratterizzazione attraverso il Dicroroo circolare

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 ...