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

Denne studien ble delvis støttet av et stipend 18-05 fra Alzheimers Society of Canada (for aka) og Brain Canada Foundation med støtte fra Health Canada. Forfatterne ønsker å anerkjenne McGill University Faculty of Medicine, Montreal nevrologiske Institute og McConnell Brain Imaging Centre for støtte av dette arbeidet. Vi takker også fru Monica Lacatus-Samoila for hjelp med kvalitetskontrollprosedyrer og DRS. Jean-Paul Soucy og Gassan Massarweh for tilgang til radioisotopes og radiochemistry anlegget.

1. utarbeidelse av buffere og eluents
<ol><li>Løs opp 2,72 g natrium acetate trihydrat i 100 mL vann for å forberede 0,2 M natrium acetate løsning (løsning A).</li>
	<li>Løs opp 11,4 mL av isbre eddiksyre i 1 L vann for å tilberede 0,2 M eddiksyreløsning (løsning B).</li>
	<li>Kombiner 50 mL løsning A med 450 mL løsning B for å klargjøre acetate bufferen ved pH 3,7 (buffer 1) i henhold til buffer referanse senteret15. Kontroller pH-verdien i bufferen med pH-striper eller en pH-måler...

<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>

Til tross for den nylige fremveksten og FDA godkjennelse av flere 18F-merket pet bevegelsesuskarphet, som florbetapir, florbetaben og flutemetamol, [11C] PiB forblir en gull standard Tracer for amyloid Imaging på grunn av rask hjernen opptak og lav ikke-spesifikke Bindende. Foreløpig denne Tracer er syntetisert via enten våt kjemi16 eller ved hjelp av en "Dry loop" tilnærming4,17. Begge metodene krever HP...

Positron emisjon tomografi (PET) er en molekylær Imaging modalitet som er avhengig av å påvise radioaktivt forfall av en isotop knyttet til et biologisk aktivt molekyl for å muliggjøre in vivo visualisering av biokjemiske prosesser, signaler og transformasjoner . Carbon-11 (t1/2 = 20,3 min) er en av de mest brukte RADIOISOTOPES i pet på grunn av sin overflod i organiske molekyler og kort halveringstid som gjør det mulig for flere Tracer administrasjoner på samme dag til samme menneske eller dyr emne og reduserer strålings belastningen på pasientene. Mange Bevegelsesuskarphet merket med denne isotop brukes i kliniske studier og i grunnleggende helse forskning for in vivo PET Imaging av klassiske og nye biologisk relevante mål-[11c] Raclopride for D2/d3 reseptorer, [11c] PiB for amyloid plaketter, [11C] PBR28 for stedsforskyver protein-for å nevne bare noen få.
Carbon-11 merket PET Bevegelsesuskarphet er overveiende produsert via 11C-metylering av ikke-radioaktive forløpere inneholder-Oh (alkohol, fenol og kar bok syls acid),-NH (Amin og AMID) eller-sh (tiolderivat) grupper. Kort, isotop genereres i gass målet for en cyclotron via en 14N (p, α)11C kjernefysisk reaksjon i den kjemiske FORMEN av [11C] co2. Sistnevnte blir deretter omgjort til [11c] methyl iodide ([11c] ch3I) via enten våt kjemi (reduksjon til [11c] ch3oh med LiAlH4 etterfulgt av slukke med Hi)1 eller tørr kjemi (katalysator for [11C] ch4 etterfulgt av radikale iodination med molekylær I2)2. [11C] CH3jeg kan deretter bli ytterligere konvertert til de mer reaktive 11C-methyl triflate ([11C] ch3OTf) ved å sende den over en sølv triflate kolonne3. Den 11C-metylering utføres deretter enten bobler av radioaktivt gass til en løsning av ikke-radioaktivt forløper i organiske løsemiddel eller via mer elegant fange løsemiddel "loop" metode4,5. 11C-Tracer blir deretter renset ved hjelp av HPLC, reformulert i et biokompatible løsemiddel, og passerte gjennom et sterilt filter før det administreres til mennesker. Alle disse manipulasjoner må være rask og pålitelig gitt kort halveringstid av Carbon-11. Men bruken av et HPLC system signifikant øker tapene av Tracer og produksjonstid, ofte nødvendiggjør bruk av giftige løsemidler, kompliserer automatisering og noen ganger fører til mislykket synteser. Videre, den nødvendige rengjøring av reaktorer og HPLC kolonnen forlenger forsinkelser mellom synteser av etterfølgende Tracer batcher og øker eksponeringen av personell til stråling.
Den radiochemistry av fluor-18 (t1/2 = 109,7 min), den andre mye brukt pet isotop, har nylig blitt Avansert via utvikling av kassett-baserte kits som obviate behovet for HPLC rensing. Ved å ansette solid fase ekstraksjon (SPE) patroner, disse fullt disponibel kits tillate pålitelig rutine produksjon av 18f-bevegelsesuskarphet, inkludert [18f] FDG, [18f] FMISO, [18f] FMC og andre, med kortere syntese redusert personell involvering og minimalt vedlikehold av utstyret. En av grunnene Carbon-11 er fortsatt en mindre populær isotop i PET Imaging er en mangel på lignende kits for rutinemessig produksjon av 11C-Bevegelsesuskarphet. Deres utvikling vil betydelig forbedre syntetisk pålitelighet, øke radio kjemisk avkastning og forenkle automatisering og forebyggende vedlikehold av produksjons modulene.
Foreløpig tilgjengelig produksjon kits dra nytte av billig, disponibel, SPE-kassetter i stedet for HPLC kolonner for separasjon av radiotracer fra ureagerte radioaktive isotop, forløper og andre radioaktive og ikke-radioaktive biprodukter. Ideelt sett fortsetter den radiolabeling reaksjonen på samme patron; for eksempel, [18f] fluoromethylation av dimetylaminoetanol med gass [18f] ch2BrF i produksjonen av prostata kreft Imaging pet Tracer [18F] fluoromethylcholine oppstår på en inn-utveksling harpiks patron 6. selv om lignende prosedyrer for radiolabeling av flere 11c-Bevegelsesuskarphet på blekkpatroner har blitt rapportert7,8 og ble spesielt kraftig for radiosynthesis av [11C] kolin9 og [11C] metionin10, disse eksemplene er fortsatt begrenset til onkologiske pet Bevegelsesuskarphet der separasjon fra forløperen er ofte ikke nødvendig. Vi har nylig rapportert utviklingen av "[11c] kits" for produksjon av [11c] ch3I11 og påfølgende 11C-metylering, samt solid fase-støttet syntese12 i våre bestrebelser for å forenkle rutinemessig produksjon av 11C-Bevegelsesuskarphet. Her ønsker vi å demonstrere vår fremgang ved hjelp av eksempel på den solide fasen støttet radiosynthesis av [11C] PiB, en Radiotracer for Aβ Imaging som revolusjonerte feltet av Alzheimers sykdom (AD) Imaging når det først ble utviklet i 2003 ( Figur 1) 13,14. I denne metoden, flyktige [11C] ch3OTf (BP 100 ° c) er passert over 6-oh-bta-0 forløper avsatt på harpiks av en en gangs kassett. PET Tracer [11C] PiB er deretter skilt fra forløperen og radioaktive urenheter ved eluering fra kassetten med biokompatible vandig etanol. Videre automatiserte vi denne metoden for [11C] PiB radiosynthesis ved hjelp av en fjernstyrt radiochemistry syntese modul og en gangs kassett kits. Spesielt implementerte vi denne radiosynthesis på en 20-ventil radiochemistry modul, utstyrt med sprøyte stasjon (dispenser) som passer standard 20 mL disponibel plastsprøyte, gass strømnings kontroller, vakuumpumpe og måle. På grunn av enkelheten av denne metoden, er vi sikre på at det kan endres til mest kommersielt tilgjengelige automatiserte synthesizere, enten kassett-basert eller de er utstyrt med stasjonære ventiler. Denne solide fasen støttes teknikken Letter [11C] PiB produksjon kompatibel med Good Manufacturing PRACTICE (GMP) regelverk og forbedrer syntese pålitelighet. Teknikken som beskrives her, reduserer også mengden av forløperen som kreves for radiosynthesis, bruker bare "grønne" biokompatible løsemidler og reduserer tiden mellom påfølgende produksjons bunker.

<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

Rutinemessig produksjon av radiotracers som brukes i positron utslipps tomografi (PET) er hovedsakelig avhengig av våt kjemi, der den radioaktive synthon reagerer med en ikke-radioaktiv forløper i løsningen. Denne tilnærmingen nødvendiggjør rensing av Tracer ved høy ytelse flytende kromatografi (HPLC) etterfulgt av reformulering i et biokompatible løsemiddel for menneskelig administrasjon. Vi har nylig utviklet en roman 11C-metylering tilnærming for svært effektiv syntese av Carbon-11 merket pet radiofarmaka, utnytter solid fase patroner som disponibel "3-i-1" enheter for syntese, rensing og reformulering av Bevegelsesuskarphet. Denne tilnærmingen obviates bruken av preparativ HPLC og reduserer tap av Tracer i overføringslinjer og på grunn av radioaktivt forfall. I tillegg forbedrer patron BAS ert teknikk syntese pålitelighet, forenkler automatisering prosessen og forenkler overholdelse av Good Manufacturing Practice (GMP) krav. Her viser vi denne teknikken på eksempel på produksjon av et kjæledyr Tracer Pittsburgh sammensatte B ([11C] PiB), en gull standard in vivo Imaging agent for amyloid plaketter i den menneskelige hjerne.

For å oppsummere en typisk radiosynthesis av [11c] PiB, gasser [11c] ch3OTf sendes først gjennom en tC18 kassett forhåndslastet med en løsning av forløperen (figur 1). Separasjon av reaksjonsblandingen oppnås deretter ved påfølgende eluering med vandige etanol løsninger som følger. Først 12,5% EtOH elutes flertallet av ureagerte [11c] ch3OTF og 6-oh-bta-0, deretter 15% EtOH vasker ut de restere...

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

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

Vi rapporterer en effektiv karbon-11 radiolabeling teknikk for å produsere klinisk relevante Bevegelsesuskarphet for positron emisjon tomografi (PET) ved hjelp av solid fase utvinnings kassetter. 11 flere C-methylating agent sendes gjennom en patron forhåndslastet med forløper og suksessive eluering med vandig etanol gir kjemisk og radiochemically ren PET Bevegelsesuskarphet i høy radio kjemisk gir.

Solid Phase 11C-metylering, rensing og formulering for produksjon av pet Bevegelsesuskarphet

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

Carbon-11 er en av de mest brukte radioisotopene i positronutslippstomografi på grunn av sin overflod i organiske molekyler og en kort halveringstid på 20 minutter. I denne videoen viser vi en effektiv karbon-11 radiolabeling teknikk ved hjelp av solid-fase ekstraksjon patroner. Sammenlignet med konvensjonelle metoder, hindrer patronbaserte teknikker bruken av HPLC, forkorter radiosyntesetiden, forbedrer syntesens pålitelighet, forenkler automatiseringsprosessen og forenkler overholdelse av god produksjonspraksis, GMP.Den patronbaserte teknikken er demonstrert her på radiosyntesen til C11 PiB, en PET-tracer som brukes til in vivo-avbildning av amyloid plakk i hjernen til pasienter som lider av Alzheimers sykdom. Nylig brukte vi tre-i-ett-teknikken til radiosyntesen til C11 ABP688, en PET-tracer for avbildning av metabotropiske glutamatreseptorer type fem, samt andre karbon-11 merkede sporstoffer. Kombiner 450 milliliter med 0,2-molaroppløsning av eddiksyre med 50 milliliter 0,2-molaroppløsning av natriumacetat for å forberede acetatbufferen ved pH 3.7 som buffer.Kontroller bufferens pH med pH-strimler eller en pH-måler. Deretter kombinerer du 12,5 milliliter absolutt etanol med 87,5 milliliter acetatbuffer i en 100-milliliter flaske for å lage 12,5% vandig etanolløsning som vasker en. Kombiner 15 milliliter absolutt etanol med 85 milliliter acetatbuffer i en 100-milliliter flaske for å lage 15% vandig etanolløsning som vask to.Kombiner fem milliliter absolutt etanol med fem milliliter acetatbuffer for å lage 50% vandig etanoloppløsning som endelig eluent, og trekk 2,5 milliliter av denne oppløsningen inn i en 10-milliliter sprøyte. For å forutse tC18 sylinderampullen, bruk en sprøyte til å passere 10 milliliter vann etterfulgt av fem milliliter aceton gjennom sylinderampullen. Tørk sylinderampullen med en strøm av nitrogen ved 50 milliliter per minutt i ett minutt.I et Eppendorf-rør oppløs to milligram forløperen 6-OH-BTA-0 i ett milliliter vannfri aceton. Holder en Luer-tip, 250-mikroliter, presisjon glass sprøyte nedover, trekke 100 mikroliter av forløperen løsning og deretter 50 mikroliter luftpute. Fjern nålen, og bank sprøyten for å forsikre deg om at luftputen er over oppløsningen i en sprøyte.Påfør forløperløsningen på tC18-patronen fra den kvinnelige enden ved å skyve stempelet sakte helt ned. Ikke skyv luften lenger. Sikre og monter standard fem-porters engangsmanifold på syntesemodulen.Port 1 har to posisjoner. Koble det horisontale innløpet til den automatiske dispenseren utstyrt med en 20-milliliter sprøyte. Koble det vertikale innløpet til flasken med vask en.Koble utgangen på modulen som produserer C11 metyl triflate til port to av manifolden. Sett inn tC18-kassetten som er lastet med forløper 6-OH-BTA-0 mellom port tre og fire. Port fem har to stillinger.Koble det horisontale uttaket til avfallsflasken og det vertikale uttaket til det sterile hetteglasset for sporingsoppsamling via det sterile filteret. I den blyskjermede varme cellen bruker du en Teflon-linje til å levere C11 metyltriflate inn i manifolden gjennom port to, og sender den gjennom den lastede tC18-kassetten ved 20 milliliter per minutt utgangsstrøm. C11 metyltriflatemodulen regulerer strømmen via port tre og fire og inn i avfallsflasken.Når all radioaktiviteten er overført og fanget i tC18-kassetten som overvåket av radioaktivitetsdetektoren, må du stoppe gassstrømmen ved å lukke port to. La patronen sitte i to minutter for å fullføre reaksjonen. Deretter, gjennom port en, trekk 19 milliliter vask en løsning fra 100-milliliter flaske inn i dispensersprøyten ved 100 milliliter per minutt.Dispenser 18,5 ml vask én oppløsning fra dispenseren gjennom tC18-kassetten via port tre og fire og inn i avfallsflasken ved 50 milliliter per minutt. Sikre fravær av luftbobler i manifolden, da de kan redusere separasjonseffektiviteten. Gjenta uttak og dispensering fire ganger med 18,5 milliliter vask en løsning hver gang og et totalt volum på 92,5 milliliter som passerer gjennom tC18.Slå inngangsledningen på port en fra vask en til å vaske to. Gjenta uttaket og uttaket tre ganger med 18,5 ml vask to oppløsning hver gang og totalt volum på 55,5 milliliter som passerer gjennom tC18. Veksleventil fem mot det endelige hetteglasset.Koble linjen fra dispenseren, og koble den til den 10 ml ml sprøyte som inneholder 2,5 milliliter av den endelige eluentoppløsningen og 7,5 milliliter luft. Hold sprøyten nedover, skyv den endelige eluentoppløsningen manuelt etterfulgt av luften gjennom tC18 sylinderampullen via port tre og fire og inn i det sterile hetteglasset for sporingsoppsamling via det sterile filteret. Bytt sprøyten til den som inneholder 10 milliliter av den sterile fosfatbufferen, og skyv hele volumet gjennom tC18 sylinderampullen inn i det sterile hetteglasset.Koble fra sprøyten, og skyll linjen med 10 ml luft med samme sprøyte. Ved hjelp av en milliliter sprøyte, trekke prøver for prerelease kvalitetskontroll prosedyrer, bakteriell endotoksin test, og sterilitet test. For å utføre forhåndsversjon av kvalitetskontrollprosedyrer, må du først bestemme den radiokjemiske identiteten, radiokjemisk renhet, kjemisk renhet og molaraktivitet av traceren av et analytisk HPLC-system utstyrt med UV-radioaktivitetsdetektorer og en omvendt fasekolonne.Bestem oppbevaringstidene til 6-OH-BTA-0 og 6-OH-BTA-1, og kalibrer instrumentet for å kvantifisere innholdet i hver forbindelse. Bestem restmiddelinnholdet ved hjelp av det analytiske gasskromatografisystemet utstyrt med en kapillærkolonne. Bestem oppbevaringstidene for aceton og etanol, og kalibrer instrumentet for å kvantifisere innholdet i hvert løsningsmiddel.Denne studien utførte radiosyntesen til C11 PiB ved C11-metylering av 6-OH-BTA-0 forløper med C11 metyltriflate. Kvalitetskontroll analytisk HPLC av C11 PiB viser radiokjemisk renhet var 98%Oppbevaringstidene på 6-OH-BTA-0 forløper og 6-OH-BTA-1 tracer topp på UV-kromatrammet var henholdsvis 3,6 og 5,9 minutter. Analysen av UV-sporet viser gjenværende forløperkonsentrasjon under den akseptable grensen på 1,3 mikrogram i fravær av andre ikke-radioaktive urenheter.Dette indikerer at sporstoffets radiokjemiske og kjemiske renhet er akseptabel for kliniske PET-studier. Øke 6-OH-BTA-0 forløperen beløp fra 0,1 milligram til 0,3 milligram forbedret radiokjemisk utbytte fra 18,1% til 32,1% på bekostning av en litt høyere mengde av forløperen i sluttproduktet. Denne teknikken bør gjelde for mange forskjellige systemer med en passende forskjell i polaritet mellom forløperen og radiomerket produkt.Alle manipulasjoner som involverer radioaktive isotoper må utføres i en blyskjermet varm celle av personell med tilstrekkelig opplæring for å håndtere radioaktive materialer.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

Determination of the Gas-phase Acidities of Oligopeptides

Bestemmelse av gass-fase Acidities av 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

Produksjon av disulfide-stabilisert transmembrane Peptid Komplekser for Strukturelle studier

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

Thin-layer Chromatographic (TLC) Separations and Bioassays of Plant Extracts to Identify Antimicrobial Compounds

Thin-layer Chromatographic TLC Separations and Bioassays of Plant Extracts to Identify Antimicrobial Compounds

Tynnsjiktskromatografiske (TLC) separasjoner og biologiske tester av planteekstrakter for å identifisere antimikrobielle forbindelser

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

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

Syntese og rensing av Iodoaziridines Involvering Kvantitativ Valg av Optimal stasjonær fase for Kromatografi

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

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

Syntetisk Methodology for Asymmetric Ferrocene Avledet Bio-konjugerte systemer via Solid Phase Resin-basert metode

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

Supercritical Nitrogen Processing for the Purification of Reactive Porous Materials

Kritisk Nitrogen Processing for rensing av reaktiv porøse materialer

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

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

X-ray Powder Diffraksjon i Conservation Science: Mot Rutine Crystal Structure Bestemmelse av korrosjonsprodukter på Heritage Kunstverk

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

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

Måling av partikkelstørrelsesfordelingen i Grumsete Solutions ved dynamisk lysspredning Mikros

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

Integrasjon av miniatyrisert Solid Phase Extraction og LC-MS / MS Detection av 3-Nitrotyrosin i Human Urin for Kliniske Applications

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

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Protokol for fastfasesyntese av oligomerer av RNA inneholdende en 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -tiofenylmetylmodifikasjon og karakterisering via sirkulær dikroisme

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular ...