Name: solid phase 11c-methylation, purification and formulation for the production of pet tracers
Uploaded: 2019-10-24T14:30:00
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Este estudio fue parcialmente apoyado por una subvención 18-05 de la Sociedad de Alzheimer de Canadá (para A. K.) y Brain Canada Foundation con el apoyo de Health Canada. Los autores quieren reconocer a la Facultad de Medicina de la Universidad McGill, el Instituto Neurológico de Montreal y el Centro de Imágenes Cerebrales McConnell por el apoyo a este trabajo. También damos las gracias a la Sra. Monica Lacatus-Samoila por su ayuda con los procedimientos de control de calidad y a los doctores Jean-Paul Soucy y Gassan Massarweh por el acceso a los radioisótopos y a las instalaciones de radioquímica.

1. Preparación de tampones y eluyentes
<ol><li>Disolver 2,72 g de acetato de sodio trihidrato en 100 ml de agua para preparar 0,2 M de solución de acetato de sodio (solución A).</li>
	<li>Disolver 11,4 ml de ácido acético glacial en 1 L de agua para preparar 0,2 M de solución de ácido acético (solución B).</li>
	<li>Combinar 50 ml de solución A con 450 ml de solución B para preparar el búfer de acetato a pH 3,7 (buffer 1) según el centro de referencia del búfer15. Verifique el pH d...

<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>

A pesar de la reciente aparición y la aprobación por la FDA de varios 18marcadores PET con etiqueta F, como florbetapir, florbetaben y flutemetamol, [11C]PiB sigue siendo un marcador estándar de oro para imágenes amiloideas debido a la rápida aparición cerebral y baja inespecífico Vinculante. Actualmente este trazador se sintetiza a través de la química húmeda16 o utilizando un enfoque de "bucle seco"4,17...

La tomografía por emisión de positrones (PET) es una modalidad de imagen molecular que se basa en la detección de la descomposición radiactiva de un isótopo unido a una molécula biológicamente activa para permitir la visualización in vivo de procesos bioquímicos, señales y transformaciones . El carbono-11 (t1/2 x 20,3 min) es uno de los radioisótopos más utilizados en PET debido a su abundancia en moléculas orgánicas y vida media corta que permite múltiples administraciones de trazador en el mismo día al mismo sujeto humano o animal y reduce la carga de radiación en los pacientes. Muchos trazadores etiquetados con este isótopo se utilizan en estudios clínicos y en investigaciones básicas de salud para imágenes IN vivo PET de objetivos clásicos y emergentes biológicamente relevantes - [11C]raclopride para receptores D2/D3, [11C] PiB para placas amiloideas, [11C]PBR28 para proteína transclodor - por nombrar sólo unos pocos.
Los trazadores PET etiquetados con carbono-11 se producen predominantemente a través de 11grupos C-metilación de precursores no radiactivos que contienen -OH (alcohol, fenol y ácido carboxílico), -NH (amina y amida) o -SH (tiol). En resumen, el isótopo se genera en el objetivo de gas de un ciclotrón a través de una reacción nuclear de 14N(p,o)11C en forma química de [11C]CO2. Este último se convierte entonces en [11C]yoduro de metilo ([11C]CH3I) a través de la química húmeda (reducción a [11C]CH3OH con LiAlH4 seguido de temple con HI)1 o seco química (reducción catalítica a [11C]CH4 seguida de yodiminación radical con molecular I2)2. [11C] CH3A continuación, puedo convertirse en el triflato más reactivo 11C-metil ([11C]CH3OTf) pasándolo sobre una columna triflada de plata3. La metilación 11C se realiza entonces burbujeando el gas radiactivo en una solución de precursor no radioactivo en disolvente orgánico o a través del método de "bucle" de disolvente cautivo más elegante4,5. El trazador C 11se purifica por medio de HPLC, se reformula en un disolvente biocompatible y se pasa a través de un filtro estéril antes de ser administrado a sujetos humanos. Todas estas manipulaciones deben ser rápidas y fiables dada la corta vida media de carbono-11. Sin embargo, el uso de un sistema HPLC aumenta significativamente las pérdidas del trazador y el tiempo de producción, a menudo requiere el uso de disolventes tóxicos, complica la automatización y ocasionalmente conduce a sintetizaciones fallidas. Además, la limpieza necesaria de los reactores y la columna HPLC prolonga los retrasos entre las síntesis de los lotes de trazadores posteriores y aumenta la exposición del personal a la radiación.
La radioquímica del flúor-18 (t1/2 a 109,7 min), el otro isótopo PET ampliamente utilizado, se ha avanzado recientemente mediante el desarrollo de kits basados en casetes que obvian la necesidad de purificación de HPLC. Mediante el empleo de cartuchos de extracción de fase sólida (SPE), estos kits totalmente desechables permiten la producción rutinaria confiable de 18trazadores F, incluyendo [18F]FDG, [18F]FMISO, [18F]FMC y otros, con síntesis más corta reducción de la participación del personal y mantenimiento mínimo del equipo. Una de las razones por las que carbon-11 sigue siendo un isótopo menos popular en las imágenes PET es la falta de kits similares para la producción rutinaria de 11trazadores C. Su desarrollo mejoraría significativamente la fiabilidad sintética, aumentaría los rendimientos radioquímicos y simplificaría la automatización y el mantenimiento preventivo de los módulos de producción.
Los kits de producción disponibles actualmente aprovechan los cartuchos SPE baratos y desechables en lugar de las columnas HPLC para la separación de la radiosonda de isótopos radiactivos, precursores y otros subproductos radiactivos y no radiactivos no reaccionados. Idealmente, la reacción de radioetiquetado también procede en el mismo cartucho; por ejemplo, la[18F]fluoromethylation de dimetilaminoetanol con gaseoso [18F]CH2BrF en la producción de marcador de IMAGEN de cáncer de próstata PET trazación [18F]fluorometilcolina se produce en un cartucho de resina de intercambio catiónico 6. Aunque procedimientos similares para el etiquetado radioeléctrico de varios 11c-trazadores en cartuchos se han reportado7,8 y se convirtió en especialmente potente para la radiosíntesis de [11C]colina9 y [11C]metionina10, estos ejemplos permanecen limitados a trazadores ONcológicos PET donde a menudo no se requiere la separación del precursor. Recientemente informamos del desarrollo de "[11C]kits" para la producción de [11C]CH3I11 y posterior 11C-metilación, así como síntesis sólida apoyada en fase12 en nuestros esfuerzos por simplificar la producción rutinaria de 11trazadores C. Aquí, queremos demostrar nuestros progresos utilizando el ejemplo de la radiosíntesis apoyada en fase sólida de [11C]PiB, una radiosonda para la imagen a A que revolucionó el campo de la enfermedad de Alzheimer (AD) cuando se desarrolló por primera vez en 2003 ( Figura 1) 13,14. En este método, volátil [11C]CH3OTf (bp 100 oC) se pasa sobre el precursor 6-OH-BTA-0 depositado en la resina de un cartucho desechable. El trazador PET [11C]PiB se separa de las impurezas precursoras y radiactivas por elución del cartucho con etanol acuoso biocompatible. Además, automatizamos este método de radiosíntesis [11C]PiB utilizando un módulo de síntesis de radioquímica operado a distancia y kits de casete desechables. Específicamente, implementamos esta radiosíntesis en un módulo de radioquímica de 20 válvulas, equipado con accionamiento de jeringa (dispensador) que se adapta a la jeringa de plástico desechable estándar de 20 ml, controlador de flujo de gas, bomba de vacío y medidor. Debido a la simplicidad de este método, estamos seguros de que se puede modificar a la mayoría de los sintetizadores automatizados disponibles comercialmente, ya sea a base de casete o a aquellos equipados con válvulas estacionarias. Esta técnica de soporte de fase sólida facilita la producción [11C]PiB compatible con las regulaciones de Buenas Prácticas de Manufactura (GMP) y mejora la fiabilidad de la síntesis. La técnica descrita aquí también reduce la cantidad de precursor necesario para la radiosíntesis, utiliza sólo disolventes biocompatibles "verdes" y disminuye el tiempo entre lotes de producción consecutivos.

<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 producción rutinaria de radiosondas utilizada en la tomografía por emisión de positrones (PET) se basa principalmente en la química húmeda donde el sintetizador radiactivo reacciona con un precursor no radiactivo en solución. Este enfoque requiere la purificación del trazador mediante cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) seguida de reformulación en un disolvente biocompatible para administración humana. Recientemente desarrollamos un novedoso enfoque de 11C-metilación para la síntesis altamente eficiente de radiofármacos PET etiquetados con carbono-11, aprovechando los cartuchos de fase sólida como unidades desechables "3-en-1" para la síntesis, purificación y reformulación de los trazadores. Este enfoque evita el uso de HPLC preparativo y reduce las pérdidas del trazador en las líneas de transferencia y debido a la descomposición radiactiva. Además, la técnica basada en cartuchos mejora la fiabilidad de la síntesis, simplifica el proceso de automatización y facilita el cumplimiento de los requisitos de Buenas Prácticas de Manufactura (GMP). Aquí, demostramos esta técnica en el ejemplo de la producción de un trazador PET compuesto de Pittsburgh B ([11C]PiB), un agente de imagen in vivo estándar de oro para placas amiloideas en los cerebros humanos.

Para resumir una radiosíntesis típica de [11C]PiB, gaseoso [11C]CH3OTf se pasa primero a través de un cartucho tC18 precargado con una solución de precursor (Figura 1). La separación de la mezcla de reacción se logra entonces mediante la elución sucesiva con soluciones de etanol acuoso de la siguiente manera. En primer lugar, el 12,5% EtOH eluye la mayoría de losSoluciónde OTfy6-OH-BTA-0 no reacc...

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

Reportamos una técnica eficiente de radioetiquetado carbono-11 para producir trazadores clínicamente relevantes para la tomografía por emisión de positrones (PET) utilizando cartuchos de extracción de fase sólida. 11 El agente metilante C se pasa a través de un cartucho precargado con elución precursora y sucesiva con etanol acuoso proporciona trazadores PET química y radioquímicamente puros en altos rendimientos radioquímicos.

Fase sólida 11C-Metilación, purificación y formulación para la producción de trazadores PET

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

Carbon-11 es uno de los radioisótopos más utilizados en la tomografía por emisión de positrones debido a su abundancia en moléculas orgánicas y una corta vida media de 20 minutos. En este video, mostramos una técnica eficiente de radioetiquetado de carbono-11 utilizando cartuchos de extracción de fase sólida. En comparación con los métodos convencionales, las técnicas basadas en cartuchos obvian el uso de HPLC, acortan el tiempo de radiosíntesis, mejoran la confiabilidad de la síntesis, simplifican el proceso de automatización y facilitan el cumplimiento de las Buenas Prácticas de Fabricación, GMP.La técnica basada en cartuchos se demuestra aquí en la radiosíntesis de C11 PiB, un trazador de PET utilizado para la imagen in vivo de placas amiloideas en el cerebro de pacientes que sufren de enfermedad de Alzheimer. Recientemente, aplicamos la técnica de tres en uno a la radiosíntesis de C11 ABP688, un trazador PET para la toma de imágenes de receptores de glutamato metabotrópicos tipo cinco, así como otros trazadores etiquetados con carbono-11. Combinar 450 mililitros de solución de 0,2 molares de ácido acético con 50 mililitros de solución 0,2 molar de acetato de sodio para preparar el tampón de acetato a pH 3,7 como tampón uno.Verifique el pH del tampón con tiras de pH o un medidor de pH. A continuación, combine 12,5 mililitros de etanol absoluto con 87,5 mililitros de tampón de acetato en una botella de 100 mililitros para hacer una solución de etanol 12,5% acuosa como la solución de lavado. Combine 15 mililitros de etanol absoluto con 85 mililitros de tampón de acetato en una botella de 100 mililitros para hacer una solución de etanol 15% acuosa como lavado de dos.Combine cinco mililitros de etanol absoluto con cinco mililitros de tampón de acetato para hacer una solución de etanol 50% acuosa como eluyente final, y extraiga 2,5 mililitros de esta solución en una jeringa de 10 mililitros. Para acondicionar previamente el cartucho tC18, desde el extremo femenino, utilice una jeringa para pasar 10 mililitros de agua seguida de cinco mililitros de acetona a través del cartucho. Seque el cartucho con una corriente de nitrógeno a 50 mililitros por minuto durante un minuto.En un tubo de Eppendorf, disolver dos miligramos del precursor 6-OH-BTA-0 en un mililitro de acetona anhidra. Sosteniendo una jeringa de vidrio de precisión Luer-tip, 250-microlitro, de precisión, retira 100 microlitros de la solución precursora y luego 50 microlitros de cojín de aire. Retire la aguja y toque la jeringa para asegurarse de que el cojín de aire está por encima de la solución en una jeringa.Aplique la solución precursora al cartucho tC18 desde el extremo femenino empujando lentamente el émbolo hasta el fondo. No empuje el aire más. Asegure y ensamble el colector desechable estándar de cinco puertos en el módulo de síntesis.El puerto uno tiene dos posiciones. Conecte la entrada horizontal al dispensador automatizado equipado con una jeringa de 20 mililitros. Conecte la entrada vertical a la botella con la de lavado.Conecte la salida del módulo que produce el triflato de metilo C11 al puerto dos del colector. Instale el cartucho tC18 cargado con el precursor 6-OH-BTA-0 entre los puertos tres y cuatro. El puerto cinco tiene dos posiciones.Conecte la salida horizontal a la botella de desecho y la salida vertical al vial estéril para la recogida del trazador a través del filtro estéril. En la célula caliente con protección de plomo, utilice una línea de teflón para entregar el triflato de metilo C11 en el colector a través del puerto dos, y páselo a través del cartucho tC18 cargado a 20 mililitros por minuto de flujo de salida. El módulo de triflado de metilo C11 regula el flujo a través de los puertos tres y cuatro y en la botella de desecho.Una vez que toda la radiactividad ha sido transferida y atrapada en el cartucho tC18 como monitoreado por el detector de radiactividad, detenga el flujo de gas cerrando el puerto dos. Deje reposar el cartucho durante dos minutos para completar la reacción. A continuación, a través del puerto uno, retire 19 mililitros de lavado de una solución de la botella de 100 mililitros en la jeringa del dispensador a 100 mililitros por minuto.Dispensar 18,5 mililitros de lavar una solución del dispensador a través del cartucho tC18 a través de los puertos tres y cuatro y en la botella de desecho a 50 mililitros por minuto. Asegurar la ausencia de burbujas de aire en el colector, ya que podrían disminuir la eficiencia de separación. Repita la retirada y dosificación cuatro veces con 18,5 mililitros de lavado de una solución cada vez y un volumen total de 92,5 mililitros que pasan por tC18.Cambie la línea de entrada en el puerto uno de lavado uno a lavado dos. Repetir la retirada y dosificación tres veces con 18,5 mililitros de lavado de dos solución cada vez y un volumen total de 55,5 mililitros que pasan a través de tC18. Alternar la válvula cinco hacia el vial final.Desconecte la línea del dispensador y conéctela a la jeringa de 10 mililitros que contiene 2,5 mililitros de la solución eluyente final y 7,5 mililitros de aire. Sosteniendo la jeringa hacia abajo, empuje manualmente la solución eluyente final seguida del aire a través del cartucho tC18 a través de los puertos tres y cuatro y en el vial estéril para la recogida del trazador a través del filtro estéril. Cambie la jeringa a la que contiene 10 mililitros del tampón de fosfato estéril y empuje todo el volumen a través del cartucho tC18 en el vial estéril.Desconecte la jeringa y lave la línea con 10 mililitros de aire con la misma jeringa. Con jeringa de un mililitro, retire las muestras para procedimientos de control de calidad de versión preliminar, prueba de endotoxina bacteriana y prueba de esterilidad. Para realizar procedimientos de control de calidad de versión preliminar, primero determine la identidad radioquímica, la pureza radioquímica, la pureza química y la actividad molar del trazador mediante un sistema analítico HPLC equipado con detectores de radiactividad UV y una columna de fase inversa.Determinar los tiempos de retención de 6-OH-BTA-0 y 6-OH-BTA-1, y calibrar el instrumento para cuantificar el contenido de cada compuesto. Determinar el contenido residual de disolvente por el sistema analítico de cromatografía de gases equipado con una columna capilar. Determinar los tiempos de retención de acetona y etanol, y calibrar el instrumento para cuantificar el contenido de cada disolvente.Este estudio realizó la radiosíntesis de C11 PiB por C11-metilación de 6-OH-BTA-0 precursor con Trífular metilo C11. El control de calidad analítico HPLC de C11 PiB muestra que la pureza radioquímica fue 98%Los tiempos de retención de 6-OH-BTA-0 precursor y 6-OH-BTA-1 pico de trazador en el cromatograma UV fueron 3.6 y 5.9 minutos, respectivamente. El análisis de la traza UV muestra una concentración de precursor residual por debajo del límite aceptable de 1,3 microgramos en ausencia de otras impurezas no radiactivas.Esto indica que la pureza radioquímica y química del trazador es aceptable para estudios clínicos de PET. Aumentar la cantidad de precursor 6-OH-BTA-0 de 0.1 miligramos a 0.3 miligramos mejoró el rendimiento radioquímico de 18.1%a 32.1%a expensas de una cantidad ligeramente mayor del precursor en el producto final. Esta técnica debe aplicarse a muchos sistemas diferentes con una diferencia de polaridad adecuada entre el precursor y el producto radiomarcado.Todas las manipulaciones que impliquen isótopos radiactivos deben ser realizadas en una célula caliente con plomo por personal con capacitación adecuada para manejar materiales radiactivos.

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

Determinación de la acidez en fase gaseosa de oligopéptidos

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

Investigación

Química

Production of Disulfide-stabilized Transmembrane Peptide Complexes for Structural Studies

La producción de disulfuro estabilizados complejos transmembrana de péptidos de Estudios Estructurales

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

Cromatográfico en capa fina (TLC) Separaciones y bioensayos de extractos vegetales para identificar compuestos antimicrobianos

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

Síntesis y purificación de Iodoaziridines Involucrar cuantitativa Selección de la fase estacionaria óptima para cromatografía

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

Metodología sintética para asimétrica Ferroceno derivados Sistemas de Bio-conjugadas vía sólida metodología a base de resina de fase

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

Procesamiento de nitrógeno supercrítico para la purificación de reactivos Materiales porosos

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

Difracción de polvo de rayos X en Ciencias de la Conservación: Hacia rutina de determinación de estructura cristalina de los productos de corrosión de objetos de arte del patrimonio

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

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Integration of Miniaturized Solid Phase Extraction and LC-MS/MS Detection of 3-Nitrotyrosine in Human Urine for Clinical Applications

Integración de la Extracción de Fase Sólida Miniaturizada y la Detección de LC-MS / MS de 3-Nitrotirosina en Orina Humana para Aplicaciones Clínicas

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

Protocolo para la síntesis en fase sólida de oligómeros de ARN que contiene un 2&#39;-<emO</em&gt; -tiofenilmetilo Modificación y caracterización mediante dicroísmo circular

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 ...