Name: optimization of radiochemical reactions using droplet arrays
Uploaded: 2021-02-12T14:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Optimization of Radiochemical Reactions using Droplet Arrays at JoVE.com

我们感谢加州大学洛杉矶分校生物医学循环技术设施以及罗杰·斯拉维克博士和朱塞佩·卡鲁奇博士慷慨地为这些研究提供[18氟化物]，以及加州大学洛杉矶分校纳米实验室为芯片制造设备提供支持。

警告：此协议涉及放射性材料的处理。未经组织辐射安全办公室的必要的培训和个人防护设备以及批准，不得进行实验。实验应在辐射屏蔽后进行，最好是在通风的热细胞中进行
1. 多反应芯片的制造
注：批次多反应微滴芯片是使用标准光刻技术从4"硅晶圆中制造的，如先前描述的10（图1）。此过程将产生 7 个芯片，...

<ol>
	<li>Matthews, P. M., Rabiner, E. A., Passchier, J., Gunn, 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=Positron+emission+tomography+molecular+imaging+for+drug+development.">Positron emission tomography molecular imaging for drug development.</a> British Journal of Clinical Pharmacology. 73 (2), 175-186 (2012).</li><li>Piel, M., Vernaleken, I., R&#246;sch, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positron+emission+tomography+in+CNS+drug+discovery+and+drug+monitoring.">Positron emission tomography in CNS drug discovery and drug monitoring.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 57 (22), 9232-9258 (2014).</li><li>Cherry, S. R., Sorenson, J. A., Phelps, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Physics in Nuclear Medicine. , (2012).</li><li>Knapp, K. -. A., Nickels, M. L., Manning, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+current+role+of+microfluidics+in+radiofluorination+chemistry.">The current role of microfluidics in radiofluorination chemistry.</a> Molecular Imaging and Biology. 22 (3), 463-475 (2020).</li><li>Rensch, C., 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=Microfluidics:+A+groundbreaking+technology+for+PET+tracer+production.">Microfluidics: A groundbreaking technology for PET tracer production.</a> Molecules. 18 (7), 7930-7956 (2013).</li><li>Pascali, G., Watts, P., Salvadori, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics+in+radiopharmaceutical+chemistry.">Microfluidics in radiopharmaceutical chemistry.</a> Nuclear Medicine and Biology. 40 (6), 776-787 (2013).</li><li>Keng, P. Y., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+microfluidics:+A+new+paradigm+for+radiochemistry.">Digital microfluidics: A new paradigm for radiochemistry.</a> Molecular Imaging. 14, 579-594 (2015).</li><li>Wang, J., Chao, P. H., Janet, S., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performing+multi-step+chemical+reactions+in+microliter-sized+droplets+by+leveraging+a+simple+passive+transport+mechanism.">Performing multi-step chemical reactions in microliter-sized droplets by leveraging a simple passive transport mechanism.</a> Lab on a Chip. 17 (24), 4342-4355 (2017).</li><li>Wang, J., Chao, P. H., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-compact,+automated+microdroplet+radiosynthesizer.">Ultra-compact, automated microdroplet radiosynthesizer.</a> Lab on a Chip. (19), 2415-2424 (2019).</li><li>Rios, A., Wang, J., Chao, P. H., van Dam, R. 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+novel+multi-reaction+microdroplet+platform+for+rapid+radiochemistry+optimization.">A novel multi-reaction microdroplet platform for rapid radiochemistry optimization.</a> RSC Advances. 9 (35), 20370-20374 (2019).</li><li>Sergeev, 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=Performing+radiosynthesis+in+microvolumes+to+maximize+molar+activity+of+tracers+for+positron+emission+tomography.">Performing radiosynthesis in microvolumes to maximize molar activity of tracers for positron emission tomography.</a> Communications Chemistry. 1 (1), 10 (2018).</li><li>Pascali, G., 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=Optimization+of+nucleophilic+18F+radiofluorinations+using+a+microfluidic+reaction+approach.">Optimization of nucleophilic 18F radiofluorinations using a microfluidic reaction approach.</a> Nature Protocols. 9 (9), 2017-2029 (2014).</li><li>Lisova, K., 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=Microscale+radiosynthesis,+preclinical+imaging+and+dosimetry+study+of+[18F]AMBF3-TATE:+A+potential+PET+tracer+for+clinical+imaging+of+somatostatin+receptors.">Microscale radiosynthesis, preclinical imaging and dosimetry study of [18F]AMBF3-TATE: A potential PET tracer for clinical imaging of somatostatin receptors.</a> Nuclear Medicine and Biology. 61, 36-44 (2018).</li><li>Wang, J., 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=High-throughput+radio-TLC+analysis.">High-throughput radio-TLC analysis.</a> Nuclear Medicine and Biology. 82-83, 41-48 (2020).</li><li>Dooraghi, A. 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=Optimization+of+microfluidic+PET+tracer+synthesis+with+Cerenkov+imaging.">Optimization of microfluidic PET tracer synthesis with Cerenkov imaging.</a> Analyst. 138 (19), 5654-5664 (2013).</li><li>Collins, J., 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=Production+of+diverse+PET+probes+with+limited+resources:+24+18F-labeled+compounds+prepared+with+a+single+radiosynthesizer.">Production of diverse PET probes with limited resources: 24 18F-labeled compounds prepared with a single radiosynthesizer.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 114 (43), 11309-11314 (2017).</li><li>Lazari, 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=Fully+automated+production+of+diverse+18F-labeled+PET+tracers+on+the+ELIXYS+multireactor+radiosynthesizer+without+hardware+modification.">Fully automated production of diverse 18F-labeled PET tracers on the ELIXYS multireactor radiosynthesizer without hardware modification.</a> Journal of Nuclear Medicine Technology. 42 (3), 203-210 (2014).</li><li>Lisova, K., 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=Rapid,+efficient,+and+economical+synthesis+of+PET+tracers+in+a+droplet+microreactor:+application+to+O-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tyrosine+([18F]FET).">Rapid, efficient, and economical synthesis of PET tracers in a droplet microreactor: application to O-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tyrosine ([18F]FET).</a> EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry. 5 (1), 1 (2019).</li><li>Wang, J., Holloway, T., Lisova, K., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Green+and+efficient+synthesis+of+the+radiopharmaceutical+[18F]FDOPA+using+a+microdroplet+reactor.">Green and efficient synthesis of the radiopharmaceutical [18F]FDOPA using a microdroplet reactor.</a> Reaction Chemistry &amp; Engineering. 5 (2), 320-329 (2020).</li><li>Lisova, K., Wang, J., Rios, A., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptation+and+optimization+of+[F-18]+Florbetaben+([F-18]+FBB)+radiosynthesis+to+a+microdroplet+reactor.">Adaptation and optimization of [F-18] Florbetaben ([F-18] FBB) radiosynthesis to a microdroplet reactor.</a> Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals. 62, 353-354 (2019).</li><li>Wang, J., Chao, P. H., Slavik, R., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-GBq+production+of+the+radiotracer+[18F]fallypride+in+a+droplet+microreactor.">Multi-GBq production of the radiotracer [18F]fallypride in a droplet microreactor.</a> RSC Advances. 10 (13), 7828-7838 (2020).</li></ol>

由于传统放射化学系统的局限性，每天只能产生一种或少量反应，并且每个数据点消耗大量试剂，因此实际上只能探索整个反应参数空间的一小部分，而且许多次报告结果时没有重复（n=1）。与传统系统相比，这种多反应液滴无线电合成平台能够更全面、更严格地研究无线电合成条件，同时消耗很少的时间和量的前体，从而有可能对影响产品产量和副产品形成的参数有新的见解。这些信息可用于?...

正电子发射断层扫描 （PET） 放射药物被广泛用作研究工具，用于监测体内生化过程和研究疾病的特定情况，以及开发新药和疗法。此外，PET是诊断或发病和监测病人对治疗1，2，3的反应的关键工具。由于PET放射性同位素（例如氟-18标记放射性药物110分钟）和辐射危害的短半生，这些化合物是使用在辐射屏蔽后面操作的专门自动化系统制备的，必须在使用前准备。
用于合成放射药物的当前系统旨在生产大批量产品，这些批次分为多个单独剂量，以分担生产成本。虽然目前的系统适合生产广泛使用的放射跟踪器，如[18F]FDG（因为多个患者扫描和研究实验可以在一天内安排），但这些系统可能浪费在早期开发过程中生产新型放射跟踪器，或不太常用的放射跟踪器。传统系统使用的体积通常在 1-5 mL 范围内，响应要求前体量在 1-10 毫克范围内。此外，在优化研究中，使用传统的放射合成器通常很麻烦，因为设备使用后受到污染，用户在进行下一个实验之前必须等待放射性衰变。因此，除了设备成本外，放射性同位素和试剂的成本对于需要多批量生产的研究来说可能变得非常可观。例如，在优化新型放射跟踪器的合成协议以实现初始体内成像研究的足够产量和可靠性时，可能会发生这种情况。
与传统系统4、5、6相比，微流体技术在放射化学中越来越多地被利用。微流体平台，包括基于1-10μL反应卷7，8，9的平台，显示试剂量和昂贵的前体的消耗显著减少，以及反应时间短。这些减少导致成本降低，加热和蒸发步骤更快，下游净化更短，更直接，整体"更环保"的化学过程10，和更高的摩尔活性产生的放射跟踪器11。这些改进通过降低每次合成的试剂成本，使进行更广泛的优化研究更加实用。通过在一天内从单批放射性同位素进行多个实验，可以进一步受益。例如，在"发现模式"中运行的微流化学无线电合成器可以连续执行数十种反应，每个反应仅使用 10s 的 μL 反应量12。
受这些优点的启发，开发了一种多反应液滴阵列芯片，其中微波纹反应被限制在硅表面的一系列表面张力陷阱中，这些陷阱是使用图案的特氟隆涂层创建的。这些芯片使1-20 μL比例的多个反应能够同时执行，为每天探索10种不同反应条件（每个反应条件具有多个副本）提供了可能。本文展示了这种新型高通量方法对快速低成本放射化学优化的效用。使用多反应液滴芯片可以方便地探索试剂浓度和反应溶剂的影响，使用多个芯片可以研究反应温度和时间，同时消耗非常低的前体量。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2,3-dimethyl-2-butanol (thexyl alcohol)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>594-60-5</td>
			<td>98%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>KMG Chemicals</td>
			<td></td>
			<td>Cleanroom LP grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium formate (NH4HCO2)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>540-69-2</td>
			<td>97%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anhydrous acetonitrile (MeCN)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>75-05-8</td>
			<td>99.80%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ceramic heater</td>
			<td>Watlow</td>
			<td>Utramic CER-1-01-0093</td>
			<td>25 mm x 25 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cerenkov imaging chamber</td>
			<td>Custom built</td>
			<td></td>
			<td>Other instruments can be used for TLC plate readout including: small animal in vivo optical imaging system, 2D radio-TLC scanner, 1D radio-TLC scanner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DI water</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>7732-18-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable transfer pipets, 3 mL</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>13-680-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dose calibrator</td>
			<td>Capintec, Inc.</td>
			<td>CRC-25 PET</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fallypride</td>
			<td>ABX Advanced Biochemical Compounds</td>
			<td>1560.0010.000</td>
			<td>Fallypride reference standard, &#62;95%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>[18F]fluoride in [18O]H2O</td>
			<td>UCLA Ahmanson Biomedical Cyclotron Facility</td>
			<td></td>
			<td>Due to short half-life this must be obtained from local radiochemistry lab or commercial radiopharmacy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass cover plates (76.2 mm x 50.8 mm x 1 mm thick)</td>
			<td>C&#38;A Scientific</td>
			<td>6101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Headway spin coater</td>
			<td>Headway Research, Inc.</td>
			<td>PWM50-PS-R790 Sipinner system</td>
			<td>PWM50-control box, PS-motor, R790-bowl</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High temperature oven</td>
			<td>Carbolite</td>
			<td>HTCR 6 28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot plate</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>Super-Nuova HP133425</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol (IPA)</td>
			<td>KMG Chemicals</td>
			<td></td>
			<td>Cleanroom LP grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mask aligner</td>
			<td>Karl Suss</td>
			<td>MA/BA6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol (MeOH)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>67-56-1</td>
			<td>&#8805;99.9%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge tube</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>0030 123.301</td>
			<td>500 &#181;L, colorless, polypropylene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette (0.5-10 &#181;L)</td>
			<td>Labnet</td>
			<td>BioPette P3940-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette (100-1000 &#181;L)</td>
			<td>Labnet</td>
			<td>BioPette P3940-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette (10-100 &#181;L)</td>
			<td>Labnet</td>
			<td>BioPette P3940-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette tips (0.1-10 &#181;L)</td>
			<td>USA Scientific Inc Tips</td>
			<td>11113810</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette tips (2-200 &#181;L)</td>
			<td>BrandTech</td>
			<td>13-889-143</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette tips (50-1000 &#181;L)</td>
			<td>BrandTech</td>
			<td>13-889-145</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photoresist developer solution</td>
			<td>MicroChem</td>
			<td>MEGAPOSIT MF-26A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Positive photoresist</td>
			<td>MicroChem</td>
			<td>MEGAPOSIT 220-7.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reactive-ion etcher (RIE)</td>
			<td>Oxford Instruments</td>
			<td>Plasma Lab 80 Plus</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon wafer cutter</td>
			<td>Euro Tool</td>
			<td>CSCB-431.00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon wafer; 4&#34; diameter</td>
			<td>Silicon Valley Microelectronics Inc.&#160;</td>
			<td>0017227-048</td>
			<td>P type, boron doped, thickness 525 &#177; 25 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teflon AF 2400</td>
			<td>Chemours&#160;</td>
			<td>D14896765</td>
			<td>1% solids</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrabutylammonium bicarbonate (TBAHCO3)</td>
			<td>ABX Advanced Biochemical Compounds</td>
			<td>808</td>
			<td>Aqueous solution stabilized with ethanol, 0.075 M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Themal conducting paste</td>
			<td>OMEGA</td>
			<td>OT-201-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TLC plates</td>
			<td>Merck KGaA</td>
			<td>1.05554.0001</td>
			<td>Silica gel 60 F254, 50 mm x 60 mm, aluminum back</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tosyl-fallypride</td>
			<td>ABX Advanced Biochemical Compounds</td>
			<td>1550.004.000</td>
			<td>Fallypride precursor, &#62;90%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trimethylamine (TEA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>75-50-3</td>
			<td>&#8805; 99%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezers</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-07387-08</td>
			<td>Stainless steel, fine tip</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

optimization of radiochemical reactions using droplet arrays

目前的自动化放射合成器设计用于生产大量临床放射性制药。它们不适合反应优化或新型放射制药开发，因为每个数据点都涉及大量试剂消耗，设备污染需要时间才能在下次使用之前进行放射性衰变。为了解决这些限制，开发了一个平台，用于并行执行微型液滴反应阵列，每个平台都局限在图案聚乙烯涂层硅"芯片"上的表面张力陷阱内。这些芯片能够快速、方便地研究反应参数，包括试剂浓度、反应溶剂、反应温度和时间。该平台允许在几天内完成数百个反应，使用最少的试剂，而不是使用传统的放射性合成器需要几个月的时间。

进行了一个有代表性的实验来说明这种方法。使用16种反应，对放射性药物[18F]fallypride进行优化研究，通过不同前体浓度（77，39，19，9.6，4.8，2.4，1.2和0.6 mM）作为反应溶剂进行：MeCN（1：1，v/v）作为反应溶剂。反应在110°C下进行7分钟。收集效率、样品组成（即[18F]fallypride 产品、未反应[18F]氟化物和侧面产品）的比例在 表 1 中表中，?...

Watch this Scientific Journal Video about Optimization of Radiochemical Reactions using Droplet Arrays at JoVE.com

Optimization of Radiochemical Reactions using Droplet Arrays

该方法描述了一种基于液滴化学反应的新型高通量方法，用于使用纳米剂量的放射性药物的快速和经济优化。

使用液滴阵列优化放射化学反应

Current automated radiosynthesizers are designed to produce large clinical batches of radiopharmaceuticals. They are not well suited for reaction ...

目前的自动无线电合成器设计用于生产大量广泛使用的放射性制药，如FDG。然而，由于每天可能的合成数量有限，试剂消耗相对较高，这些系统不适合进行合成优化研究。通过这项技术，通过同时执行多达 16 种同时反应，吞吐量显著提高，试剂消耗量减少了一百倍。此外，通过同时进行反应，完成研究需要相当数量的放射性同位素。与使用传统仪器相比，增加的吞吐量能够更广泛地探索反应条件，每个复制品的复制量更大。虽然该协议显示了法利普利德合成中前体浓度的优化，但该技术可用于优化其他条件和其他放射性制药。首先使用标准光刻技术从四英寸硅晶片中制造批次多反应微滴芯片。在此协议中，通过放射性制药法利普莱德的合成，证明了前体浓度的高通量优化。可以在单个芯片上同时执行 16 个反应。要比较的条件映射到反应站点。准备反应溶剂的库存溶液，包括甲基醇和丙酮三酯在一对一的体积混合物。确保音量足以创建计划中的稀释系列。在反应溶剂中准备一个30微升库存溶液的前体，以探索最大的浓度。从前体库存溶液和反应溶剂在一组微中流管中执行两次连续稀释，以准备前体溶液的不同浓度。准备另一组微中燃料管，使用永久标记收集每个粗反应产品，为每个管子贴上唯一编号的标签。确保微中心管的总数与条件的数量乘以复制数量。准备一个10毫升的收集溶液，包括9到1甲醇到除离子水。Aliquot 将每组 50 微升计放入一组额外的 16 微中微管中，标记为收集解决方案。通过将氟化物源的约 7 毫克与 56 微升 75 毫升四丁酸氢碳酸氢化合物混合，并与 DI 水稀释至多 140 微升，准备氟化物库存解决方案。使用微皮，在多反应芯片的第一反应点上装载八微升氟化物库存溶液。将芯片放入剂量校准器中，并记录测量时间，从而测量芯片的活性。从剂量校准器中取出芯片，并在第二反应点装载八微升氟化物库存溶液。测量芯片上的活动并记录测量的时间。针对所有其他反应站点重复此过程。通过在加载放射性同位素后进行活动测量并减去加载该点之前的测量，计算每个反应点加载的活动。为了对齐加热器上的多反应芯片，请在陶瓷加热器顶部添加一层薄薄的热膏。使用钳子将芯片的参考角与加热器的参考角对齐，小心地将芯片放在加热器顶部。芯片应将加热器悬空少量。通过在控制程序中将加热器设置为 105 摄氏度来蒸发液滴，将芯片加热一分钟，留下氟化物和碳酸氢酸四丁基铵的干燥残留物。然后，通过将加热器设置为 30 摄氏度并打开控制程序的冷却风扇来冷却芯片。使用微皮，在第一反应部位的干残留物上加入六微升液，以溶液前体。对于芯片上的所有其他反应站点重复此步骤。使用优化计划确定稀释系列的哪个浓度用于每个反应站点。使用控制程序将芯片加热到 110 摄氏度，然后使用控制程序执行无线电流变反应，然后通过将加热器设置为 30 摄氏度并打开控制程序的冷却风扇来冷却芯片。通过从指定的微中流管中添加 10 微升收集溶液，在第一反应现场收集原油产品。等待五秒钟后，吸气稀释的粗产品，并将其转移到相应的收集微中燃料管。使用相同的移液器尖端重复此过程共四次，然后关闭微中线管。重复这些步骤，从芯片上的所有其他反应点收集原油产品。为了确定芯片第一反应的收集效率，将微中燃料管与收集的第一反应点的粗产品放在剂量校准器中，以测量活性。记录测量结果和测量时间。重复此过程，针对每个收集的原油产品。通过将收集的原油产品的活性除以测量同一反应站点的启动活性来计算收集效率。对于芯片上的所有其他反应站点重复此步骤。接下来，分析每个收集的原油产品的组成。用铅笔，在TLC板的底边画一条15毫米的线，另一条线50毫米远离同一边缘。第一行是原产地线，第二线是溶剂前线。在五毫米间距的原产线上绘制八个小 X，以定义八条车道中的每一条的样本发现位置。使用微皮，将第一个粗产品的 0.5 微升转移到 X 的 TLC 板上，用于第一车道。重复此为额外的原油产品，然后等待斑点干燥。使用 25 毫摩尔铵中 60% 的甲基硝基的移动相开发每个 TLC 板，使用 1% TEA，直到溶剂前部到达溶剂前线。当时，从腔室中取出 TLC 板，等待 TLC 板上的溶剂干燥，然后将 TLC 板放入 Cerenkov 成像系统中，用玻璃显微镜滑动盖住。通过将 Cerenkov 成像系统设置为 5 分钟的曝光，获取每个 TLC 板的放射性图像，然后选择图像生成的文件到 TLC 板并执行标准图像校正。使用利益分析区域为第一个 TLC 板的第一车道。绘制车道上可见的每个波段周围的区域，然后计算每个区域的综合强度与所有区域的总综合强度之比。确定氟化效率为法利普里德频段中活动的一部分。重复此分析，针对所有 TLC 板上的所有其他车道。然后，计算每个反应的粗放射化学产量，通过检查粗放射化学产量作为前体浓度的函数，选择最佳的前体浓度。放射性药物法利普莱德的优化研究是由乙酰酒精丙酮三酯中不同的前体浓度进行的。反应以每7分钟110摄氏度的速度进行。此处显示了收集效率和样本组成。氟化效率随着前体浓度的提高而提高，未反应氟化物的浓度降低。前体浓度低时有少量放射性副产品，这些产品不是在较高的前体浓度下形成的。在大多数情况下，收集效率几乎是定量的，尽管在低前体浓度下略有下降。以39毫升前体浓度达到最高的粗放射化学产量。在这种情况下，氟化效率为96%，粗RCY为87%，没有观测到放射性侧产物的形成。关键是要制定一个地图计划，确定芯片上的反应液滴与哪个反应液滴相对应，并适当标记试剂管和产品收集管，这些试剂管和产品收集管可以在实验期间进行仔细检查。该程序可用于优化其他反应条件，如碱基量、溶剂类型或反应体积。它还可用于优化其他放射性制药的合成。

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microwave-assisted Intramolecular Dehydrogenative Diels-Alder Reactions for the Synthesis of Functionalized Naphthalenes/Solvatochromic Dyes

微波辅助分子内Diels-Alder反应的功能化萘/变色染料的合成脱氢

Functionalized naphthalenes have applications in a variety of research fields ranging from the synthesis of natural or biologically active molecules to ...

科研

化学

Retropinacol/Cross-pinacol Coupling Reactions - A Catalytic Access to 1,2-Unsymmetrical Diols

Retropinacol /跨频哪醇偶联反应 - 催化访问1,2  - 非对称二醇

Unsymmetrical 1,2-diols are hardly accessible by reductive pinacol coupling processes. A successful execution of such a transformation is bound to a clear ...

Hot Biological Catalysis: Isothermal Titration Calorimetry to Characterize Enzymatic Reactions

热生物催化：等温滴定量热法表征酶促反应

Isothermal titration calorimetry (ITC) is a well-described technique that measures the heat released or absorbed during a chemical reaction, using it as ...

Real-time Monitoring of Reactions Performed Using Continuous-flow Processing: The Preparation of 3-Acetylcoumarin as an Example

反应执行使用连续流处理的实时监控：3  - 乙酰基香豆素的制备为例

By using inline monitoring, it is possible to optimize reactions performed using continuous-flow processing in a simple and rapid way. It is also possible ...

Optimization of Synthetic Proteins: Identification of Interpositional Dependencies Indicating Structurally and/or Functionally Linked Residues

优化合成蛋白质：Interpositional依赖性的鉴定指示在结构和/或功能性连接的残留

Protein alignments are commonly used to evaluate the similarity of protein residues, and the derived consensus sequence used for identifying functional ...

Curtain Flow Column: Optimization of Efficiency and Sensitivity

幕式柱：效率和灵敏度的优化

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially ...

Improved Heterojunction Quality in Cu2O-based Solar Cells Through the Optimization of Atmospheric Pressure Spatial Atomic Layer Deposited Zn1-xMgxO

Improved Heterojunction Quality in Cu2O-based Solar Cells Through the Optimization of Atmospheric Pressure Spatial Atomic Layer Deposited Zn1-xMgxO

在铜改善异质结质量<sub&gt; 2</sub&gt; O型的太阳能电池通过大气压力的空间原子层沉积的优化<br /&gt;锌<sub&gt; 1-X</sub&gt;镁<sub系列&gt; X</sub&gt; 0

Atmospheric pressure spatial atomic layer deposition (AP-SALD) was used to deposit n-type ZnO and Zn1-xMgxO thin films onto p-type thermally oxidized Cu2O ...

A Protocol for Safe Lithiation Reactions Using Organolithium Reagents

使用有机锂试剂的一个协议安全的锂化反应

Organolithium reagents are powerful tools in the synthetic chemist&#39;s toolbox. However, the extreme pyrophoric nature of the most reactive reagents ...

Synthesis of Platinum-nickel Nanowires and Optimization for Oxygen Reduction Performance

铂镍纳米线的合成及减氧性能优化

Platinum-nickel (Pt-Ni) nanowires were developed as fuel cell electrocatalysts, and were optimized for the performance and durability in the oxygen ...

Enzymatic Cascade Reactions for the Synthesis of Chiral Amino Alcohols from L-lysine

酶联反应合成 l-赖氨酸手性氨基醇的研究

Amino alcohols are versatile compounds with a wide range of applications. For instance, they have been used as chiral scaffolds in organic synthesis. ...