Summary
Her beskriver vi radiosyntesen af 1-(2-[18F]Fluorethyle)-L-tryptophan, et positronemissionstomografibilleddannelsesmiddel til undersøgelse af tryptofanmetabolisme ved hjælp af en en-pot, to-trins strategi i et radiokemisk syntesesystem med gode radiokemiske udbytter, højt enantiomerisk overskud og høj pålidelighed.
Abstract
Kynureninvejen (KP) er en primær vej til tryptofanmetabolisme. Beviser tyder stærkt på, at metabolitter af KP spiller en afgørende rolle i tumorproliferation, epilepsi, neurodegenerative sygdomme og psykiatriske sygdomme på grund af deres immunmodulerende, neuromodulatoriske og neurotoksiske virkninger. Det mest udbredte positronemissionstomografi (PET) middel til kortlægning af tryptofanmetabolisme, α-[11C]methyl-L-tryptophan ([11C]AMT), har en kort halveringstid på 20 minutter med besværlige radiosynteseprocedurer. En cyklotron på stedet er påkrævet for at radiosyntetisere [11C]AMT. Kun et begrænset antal centre producerer [11C]AMT til prækliniske undersøgelser og kliniske afprøvninger. Derfor er udviklingen af et alternativt billeddannelsesmiddel, der har en længere halveringstid, gunstig in vivo-kinetik og er let at automatisere, presserende nødvendig. Nytten og værdien af 1-(2-[18F]fluorethyle)-L-tryptophan, en fluor-18-mærket tryptofananalog, er blevet rapporteret i prækliniske anvendelser i cellelinjeafledte xenografts, patientafledte xenografter og transgene tumormodeller.
Dette papir præsenterer en protokol til radiosyntese af 1-(2-[18F]fluorethyl)-L-tryptophan ved hjælp af en en-pot, to-trins strategi. Ved hjælp af denne protokol kan radiotraceren produceres i et 20 ± 5% (henfald korrigeret ved syntesens afslutning, n > 20) radiokemisk udbytte med både radiokemisk renhed og enantiomert overskud på over 95%. Protokollen indeholder en lille prækursormængde med højst 0,5 ml reaktionsopløsningsmiddel i hvert trin, lav belastning af potentielt giftig 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan (K222) og en miljøvenlig og injicerbar mobil fase til rensning. Protokollen kan let konfigureres til at producere 1-(2-[18F]fluorethyle)-L-tryptophan til klinisk afprøvning i et kommercielt tilgængeligt modul.
Introduction
Hos mennesker er tryptofan en væsentlig bestanddel af den daglige kost. Tryptofan metaboliseres primært via kynureninvejen (KP). KP katalyseres af to hastighedsbegrænsende enzymer, indoleamin 2, 3-dioxygenase (IDO) og tryptophan 2, 3-dioxygenase (TDO). Mere end 95% af tryptofan omdannes til kynurenin og dets nedstrøms metabolitter, hvilket i sidste ende genererer nikotinamid adenin dinukleotid, hvilket er afgørende for cellulær energitransduktion. KP er en vigtig regulator af immunsystemet og en vigtig regulator af neuroplasticitet og neurotoksiske virkninger1,2. Unormal tryptofanmetabolisme er impliceret i forskellige neurologiske, onkologiske, psykiatriske og metaboliske lidelser; derfor er radioaktivt mærkede tryptofananaloger blevet anvendt i vid udstrækning i klinisk afprøvning. De to mest almindelige klinisk undersøgte tryptophan radiotracere er 11C-α-methyl-L-tryptophan ([11C]AMT) og 11C-5-hydroxytryptophan (11C-5-HTP)3.
I 1990'erne, 11C-5-HTP blev brugt til at visualisere serotonin-udskillende neuroendokrine tumorer4 og til at diagnosticere og overvåge terapi af metastatisk hormon-ildfast prostata adenocarcinom5. Senere blev det brugt som et billeddannelsesværktøj til kvantificering af det serotonerge system i den endokrine bugspytkirtel6. 11 C-5-HTP har også været et lovende sporstof til ikke-invasiv påvisning af levedygtige øer i intraportal ø-transplantation og type 2-diabetes7,8. I løbet af de sidste to årtier er mange radioaktivt mærkede aminosyrer avanceret til klinisk afprøvning9,10. Især har den kulstof-11-mærkede tryptofananalog [11C]AMT fået omfattende opmærksomhed for kortlægning af hjernens serotoninsyntese11,12,13,14 og for lokalisering af epileptiske foci, epileptogene tumorer, tuberøs sklerosekompleks, gliomer og brystkræft15,16,17,18,19,20 ,21,22,23,24,25,26. [11C] AMT har også høj optagelse i forskellige lav- og højkvalitetstumorer hos børn27. Desuden er kinetisk sporstofanalyse af [11C]AMT hos mennesker blevet anvendt til at differentiere og klassificere forskellige tumorer og differentiere gliom fra strålingsinduceret vævsskade15. [11C] AMT-guidet billeddannelse viser betydelige kliniske fordele ved hjernesygdomme3,25. På grund af den korte halveringstid for kulstof-11 (20 min) og de besværlige radiosynteseprocedurer er [11C] AMT-brug imidlertid begrænset til de få PET-centre med en cyklotron på stedet og en radiokemisk facilitet.
Fluor-18 har en gunstig halveringstid på 109,8 min sammenlignet med 20 min halveringstiden for kulstof-11. I stigende grad har indsatsen været fokuseret på udvikling af fluor-18-mærkede radiotracere til tryptofanmetabolisme3,28. I alt 15 unikke fluor-18 radioaktivt mærkede tryptophan radioracere er blevet rapporteret med hensyn til radiomærkning, transportmekanismer, in vitro og in vivo stabilitet, biodistribution og tumoroptagelse i xenografts. Der blev imidlertid observeret hurtig in vivo-defluorination for flere sporstoffer, herunder 4-, 5- og 6-[18F]fluortryptofan, hvilket udelukker yderligere klinisk translation29. 5-[18F]Fluor-α-methyltryptophan (5-[18F]FAMT) og 1-(2-[18F]fluorethyl)-L-tryptophan (L-[18F]FETrp, også kendt som (S)-2-amino-3-(1-(2-[18F]fluoroethyl)-1H-indol-3-yl)propansyre, molekylvægt 249,28 g/mol), er de to mest lovende radiotracere med gunstig in vivo-kinetik i dyremodeller og stort potentiale til at overgå [11 C]AMT til evaluering af kliniske tilstande med dereguleret tryptofanmetabolisme28. 5-[18F]FAMT viste høj optagelse i IDO1-positive tumor xenografts af immunkompromitterede mus og er mere specifik for billeddannelse af KP end [11C] AMT28,30. In vivo-stabiliteten af 5-[18F]FAMT er dog fortsat et potentielt problem, da der ikke er rapporteret in vivo-defluorinationsdata ud over 30 minutter efter injektion af sporstoffet30.
En præklinisk undersøgelse i en genetisk manipuleret medulloblastommusmodel viste, at L-[18F]FETrp sammenlignet med 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) havde høj akkumulering i hjernetumorer, ubetydelig in vivo-defluornation og lav baggrundsoptagelse, hvilket viste et overlegen mål-til-ikke-mål-forhold31,32. Strålingsdosimetriundersøgelser hos mus viste, at L-[18F]FETrp havde en ca. 20% lavere gunstig dosimetrieksponering end det kliniske 18F-FDG PET-sporstof33. I overensstemmelse med andre forskeres resultater giver prækliniske undersøgelsesdata væsentlige beviser til støtte for den kliniske oversættelse af L-[18F]FETrp til undersøgelse af unormal tryptofanmetabolisme hos mennesker med hjernesygdomme som epilepsi, neuro-onkologi, autisme og tuberøs sklerose28,31,32,33,34,35,36 . En samlet sammenligning mellem de tre mest undersøgte sporstoffer til tryptofanmetabolisme, 11C-5-HTP, [11C]AMT og L-[18F]FETrp, er vist i tabel 1. Både 11C-5-HTP og [11C]AMT har en kort halveringstid og besværlige radiomærkningsprocedurer. En protokol til radiosyntese af L-[18F]FETrp ved hjælp af en en-pot, to-trins tilgang er beskrevet her. Protokollen indeholder anvendelse af en lille mængde radioaktivt mærkningsprækursor, et lille volumen reaktionsopløsningsmidler, lav belastning af giftig K222 og en miljøvenlig og injicerbar mobil fase til rensning og nem formulering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
FORSIGTIG: Protokollen involverer radioaktive materialer. Enhver yderligere dosis af radioaktive materialer kan føre til en forholdsmæssig stigning i risikoen for sundhedsskadelige virkninger såsom kræft. Forskere skal følge alara-dosispraksis (så lavt som rimeligt opnåeligt" (ALARA) for at styre radiosynteseprotokollen med tilstrækkelig beskyttelse i den varme celle eller blyhætten. Minimering af direkte kontakttid, brug af et blyskjold og holde maksimal afstand for ethvert strålingseksponeringstrin i radiosynteseprocessen er afgørende. Bær et strålingsdosimetrimærke og håndovervågningsringe gennem hele eksperimentet, og overvåg ofte potentielt forurenede overflader såsom handsker, ærmer og fødder. Nuclear Regulatory Commission (NRC), lokale og institutionelle regler skal følges for brug, forsendelse og bortskaffelse af radioaktive materialer.
1. Indledende forberedelser
- Forbered 10% ethanol i 50 mM natriumacetat/eddikesyre mobil fase til semipræparativ højtydende væskekromatografi (HPLC).
- 3 ml iseddike anbringes i en ren 1000 ml målekolbe. Der tilsættes 900 ml ultrarent vand (18 mio. ohm-cm resistivitet ved 25 °C) i målekolben; Tilsæt ca. 8 ml 6 M natriumhydroxidopløsning og juster pH til 5,5 ved hjælp af en kalibreret pH-meter og en pH-strimmel. Når opløsningen er afkølet til stuetemperatur, fyldes volumenet til 1000 ml med ultrarent vand for at fremstille 50 mM natriumacetat/eddikesyreopløsningen (pH 5,5).
- Vakuumfiltrer opløsningen gennem et 0,2 μm membranfilter, og opløsningen overføres til to 500 ml opløsningsmiddelflasker.
- Ca. 250 ml af ovennævnte buffer anbringes i en 500 ml målekolbe. Brug en gradueret cylinder til at måle 50 ml USP-ethanol (United States Pharmacopeia), og tilsæt ethanolen til den volumetriske kolbe. Volumenet fyldes op til 500 ml med 50 mM natriumacetat/eddikesyre, og pH-værdien måles med en pH-strimmel.
- Forbered kvalitetskontrolløsninger (QC) til en systemegnethedstest.
- Genopfyld HPLC-opløsningsmiddelflaskerne med frisk ultrarent vand (opløsningsmiddel A) og ethanol (opløsningsmiddel B). Prime HPLC-pumpen, og ilæg HPLC-programmet med en strømningshastighed på 1 ml/min bestående af 30 % opløsningsmiddel A og 70 % opløsningsmiddel B (v/v).
- Lav en kontrolløsning (tom løsning) til QC. Tilsæt 5 ml 0,9% natriumchlorid i et 20 ml glashætteglas. Tilsæt 0,15 ml 23,4% natriumchlorid i ovennævnte opløsning. Der tilsættes 6 ml semipræparativ HPLC-mobil fase fremstillet i trin 1.1.3 (10 % ethanol i 50 mM natriumacetat/eddikesyre, pH 5,5) til glashætteglasset.
- Der fremstilles 1 μg/ml ikke-radioaktivt mærket L-FETrp og 5 μg/ml racemiske L-FETrp- og D-FETrp-blandinger (standardopløsninger).
- Byg en kalibreringskurve ved hjælp af standard L-FETrp-opløsninger (0,1 μg/ml, 0,5 μg/ml, 1,0 μg/ml, 10 μg/ml, 100 μg/ml).
- Konfigurer HPLC-sekvensen. Det sikres, at sekvensen omfatter én kørsel af blindprøveopløsningen, to kørsler af standardblandingen L-FETrp (1 μg/ml), en kørsel af blandingerne af racemisk L-FETrp og D-FETrp (5 μg/ml) og én kørsel af det endelige radioaktive apotek.
- Kør den delvise HPLC-sekvens for at teste systemets egnethed, før du analyserer de radioaktive prøver ved hjælp af en analytisk HPLC-kolonne (250 x 4,6 mm).
- Der køres en blindprøve, og det sikres, at kromatogrammet i blindprøven ikke viser nogen eller ubetydelige toppe mellem tomrumsvolumenet og 10 minutter af kromatogrammet.
- Kør to replikater af standardopløsningen (indeholder 1 μg/ml L-FETrp). Sørg for, at L-FETrp's områder i de to replikater ligger inden for ±5 % af middelværdien.
- Der køres en prøve af blandingerne L-FETrp og D-FETrp (henholdsvis 5 μg/ml L-FETrp og D-EFTrp). Sørg for, at L-FETrp og D-FETrp kan identificeres på kromatogrammet og basislinjen løst.
- Forbered radiomærkningsløsningerne og andre forsyninger.
- Tilsæt følgende opløsninger til henholdsvis fem 1,5 ml V-formede hætteglas. Hætteglas 1: 1 ml kaliumcarbonat (K2CO3)/K222-opløsning (5 mg/ml K222 og 1 mg/ml K2CO3 i en vand-/acetonitrilopløsning, 1/99, v/v) til [18F]fluorideeluering Hætteglas 2: 0,4 ml vandfri acetonitril til [18F]fluoridtørring; Hætteglas 3: radioaktivt mærkningsprækursor i vandfri acetonitril (1-2 mg i 0,5 ml vandfri acetonitril) til [18F]fluoridinkorporering; Hætteglas 4: saltsyre (2 M, 0,25 ml) i acetonitril (0,25 ml) til acidolyse; Hætteglas 5: 2 M natriumhydroxid (0,25 ml) til neutralisering af reaktionsblandingerne.
- Aktivér en kvaternær methylammonium (QMA) lyspatron ved først at passere gennem 10 ml mættet natriumbicarbonatopløsning efterfulgt af 10 ml ultrarent vand, og skyl derefter patronen med en nitrogenstrøm. Konditioner en let C8-patron og en neutral aluminiumoxidpatron ved at passere gennem 10 ml ethanol efterfulgt af 10 ml ultrarent vand.
- Tilsæt 0,15 ml 23,4% natriumchlorid og 5 ml 0,9% natriumchlorid til et 30 ml sterilt formuleringshætteglas for at justere toniciteten og fortynde HPLC-fraktionen.
- Der fremstilles en opløsning (1 ml natriumacetat/eddikesyrebuffer, 50 mM, pH = 5,5 fremstillet i trin 1.1.1, 1 ml ethanol og 0,5 ml vand [i alt 2,5 ml]) i en sprøjte til skylning af reaktionsbeholderen; læg i et 10 ml sterilt hætteglas.
2. Saml radioaktivt mærkningsforsyningerne og radiosyntetiser L-[18F]FETrp
- Saml radioaktivt mærkningsforsyningerne.
- Tænd for modulets effekt, kuldioxid, trykluft, argonlinjer og PLC-effekten (programmerbar logisk controller). Klik på knappen mod_pscf18 for at aktivere programmet for radiokemisk syntesesystem. Initialiser input, output og formulering MVP, og sørg for, at MVP'erne er på henholdsvis position 4, 1, 1.
- Sørg for, at HPLC-sløjfen er i indsprøjtningspositionen og QMA-lyspatronen i [18F] fluoridfangstpositionen .
- Installer den semipræparative mobile HPLC-faseflaske (indeholdende den opløsning, der er fremstillet i trin 1.1.3). Ligevægt HPLC-systemet ved at føre den mobile fase gennem den chirale HPLC-søjle (250 x 10 mm) og C18-søjlen (100 x 10 mm) med en strømningshastighed på 2 ml/min i mindst 30 minutter, skift derefter afledningsventilen, lad HPLC-mobilen passere kun gennem chiral HPLC-søjlen, og øg strømningshastigheden til 3 ml/min.
- Installer QMA-lyspatronen i [18F]fluoridfangst-/frigørelseslinjen. Installer de stablede aluminiumoxid/C8-patroner mellem indgangs-MVP-position 6 og mellemhætteglasset, som er et 10 ml V-formet hætteglas, der er forbundet til HPLC-prøvesløjfen. Installer et 10 ml tomt hætteglas (udluftningshætteglas) på udgangs-MVP-position 4 med en anden nål fastgjort til hætteglasset som en udluftning. Installer reagenshætteglassene 1-5 til henholdsvis input MVP-positionerne 1-5.
- Hætteglasset, der indeholder skylleopløsningen, der er fremstillet i trin 1.3.4, installeres i udgangs-MVP-position 6.
- Installer en 500 ml affaldsflaske (for at indsamle HPLC-affaldet, der passerer gennem både chiral- og C18-kolonnerne) til formuleringen MVP-position 1. Installer en anden 500 ml affaldsflaske (for at indsamle HPLC-affald, der passerer gennem chiralsøjlen) til affaldsindsamlingsenden af fire-port to-positionsventilen.
- Hætteglasset til fraktioneret opsamling (forfyldt opløsning fremstillet i trin 1.3.3) tilsluttes formuleringens MVP-position 2. Tilslut output MVP position 3 (gasledning) og slutproduktleveringslinjen til formuleringen MVP position 2 hætteglas for at genvinde det endelige formulerede produkt. Installer et 10 ml tomt sterilt hætteglas i formulering MVP position 3, som vil blive brugt som backup hætteglas til målfraktionsindsamlingen.
- Installer den korte C18-søjle mellem fire-port, to-positions afledningsventilen og formuleringen MVP.
BEMÆRK: Under installationen af reagens- og formuleringshætteglassene skal du sikre dig, at argontilførslen i kontrolpanelet er slukket, og argontrykket er nul for at undgå uventet væskeoverførsel under hætteglasset. Dobbelttjek alle nåleforbindelser, hætteglaspositioner og MVP-positioner for reproducerbar radiosyntese.
- Radiosyntese af L-[18F]FETrp
- Modtag og undersøg [18F]fluorid.
- Når du modtager [18F]fluoridopløsningen (15 ± 3 gigabecquerel (GBq) ved syntesens begyndelse, se materialetabellen), skal du undersøge blyboksen på overfladen og ved 1 m for at registrere de maksimale strålingseksponeringshastigheder. Lav en aftørringstest for at sikre, at forsendelseskassen ikke er forurenet. Optag [18F]fluoriddosis og -tid.
- Overfør [18F]fluorid.
- Overfør radioaktiviteten til radiokemisk syntesesystem.
- Forbind argonlinjen med en kort nål og [18F] fluoridoverførselslinjen med en lang nål til hætteglasset [18F] fluorid. Luk den varme celleglasdør og blydøren.
FORSIGTIG: Brug en lang klemme til at skubbe begge nåle ned; Sørg for, at den lange nålespids sidder i bunden af hætteglasset [18F] fluorid, så alt [18F] fluorid kan overføres ud. Typisk anmodes der om et V-formet hætteglas til [18F] fluorlevering.
- Fælde, eluere og azeotropisk tør [18F] fluor.
- Klik på Ar Supply for at tænde argonforsyningsledningen, øge argontrykket, tænde for [18F]fluorid-skubbelinjen og skubbe det vandige [18F]fluorid gennem QMA-lyspatronen. Når al radioaktiviteten er fanget i QMA-lyspatronen, og radioaktivitetsdetektoraflæsningen er stabil, skal du øge argontrykket og blæse argon gennem patronen i yderligere 5 minutter for at fjerne overskydende vand.
- Sluk for [18F]fluoridskubleledningen, reducer argontrykket til nul, skift seks-port to-positionsventilen fra [18F]fluoridfangstpositionen til elueringspositionen. Åbn reaktionshætteglasset, tænd input MVP-position 1 argonlinjen, skub K222 / K2CO3-opløsningen ind i input MVP-position 1-hætteglasset gennem QMA-lyspatronen for at eluere radioaktiviteten ud i reaktionshætteglasset. Skift [18F]fluoridelueringspositionen til fangstpositionen.
- Klik på knappen Varme for at opvarme reaktoren ved 110 °C, tænd for udgangs-MVP-position 4 argonlinjen (fejende linje), der forbinder til reaktoren, og fordamp opløsningsmidlet til udgangs-MVP-position 4-hætteglasset.
- Klik på knappen Cool for at afkøle reaktoren til stuetemperatur med komprimeret kuldioxid, sluk for den fejende linje, skift input MVP-position 1 til position 2, og tilsæt den vandfrie acetonitril i hætteglasset 2. Tænd for fejelinjen og varmeapparatet for at azeotropisk tørre [18F]fluorid ved 110 °C.
- Tilsæt radiomærkningsprækursoren og inkorporer [18F]fluorid.
- Køl reaktoren ned til stuetemperatur, sluk for den fejende linje, skift indgangs-MVP-position 2 til position 3, og tilføj tosylatradiomærkningsforløberen i hætteglas 3. Luk reaktoren, og reaktionsblandingerne opvarmes ved 100 °C i 10 minutter.
- Fordamp reaktionsopløsningsmidlet og acidolyse.
- Køl ned og åbn reaktoren, tænd for fejelinjen, og fordamp reaktionsopløsningsmidlet ved 100 °C.
- Køl reaktoren ned, sluk for fejelinjen, skift indgangs-MVP-position 3 til position 4, og tilsæt saltsyre/acetonitrilblandingen (0,5 ml, 1/1, v/v). Reaktionen opvarmes ved 100 °C i 10 minutter for at afbeskytte grupperne tert-butyl og tert-butyloxycarbonylbeskyttelse i radiomærkningsprækursoren.
- Neutraliser reaktionen.
- Køl reaktoren ned til stuetemperatur, og skift input MVP-position 4 til position 5 for at tilføje 2 M natriumhydroxid for at neutralisere reaktionsblandingen. Sluk for input MVP argonlinjen.
- Overfør reaktionsblandingen til det mellemliggende hætteglas.
- Klik på F-knappen i output MVP for at skifte output MVP fra udluftningsposition 4 til position 5, og klik derefter på F-knappen i input MVP for at skifte input MVP fra position 5 til position 6. Tænd for output MVP argonlinjen. Skub reaktionsblandingen gennem de stablede neutrale aluminiumoxid- og C8-patroner til det mellemliggende hætteglas, der er installeret før HPLC-prøvesløjfen.
- Skyl reaktoren og overfør opløsningen.
- Skift output MVP-position 5 til position 6, skub skylleopløsningen i hætteglasset med output MVP-position 6 gennem reaktionshætteglasset og patroner til mellemhætteglasset successivt. Bemærk, at volumenet af den kombinerede blanding er ca. 3,5 ml. Luk reaktionsbeholderen.
- Læg den kombinerede blanding i HPLC-sløjfen og rens blandingen.
- Skift HPLC-sløjfen fra indsprøjtningsposition til belastningsposition, tænd for indgangs-MVP-argonlinjen, og læg blandingerne i 5 ml HPLC-sløjfen. Når belastningen er fuldført, skal du skifte belastningsknappen for at injicere og klikke på Injicer HPLC for at starte HPLC-kromatogrammet med en strømningshastighed på 3 ml/min. Klik på HPLC-skærmknappen for at få adgang til HPLC-kromatogrammet i realtid.
- Omdiriger målfraktionen til kolonnen C18.
- Klik på knappen Afledning MVP for at omdirigere mål-HPLC-fraktionen til den korte C18-kolonne på ca. 12 minutter.
- Skyl den chirale HPLC-søjle, og rens fraktionen i C18-kolonnen.
- Når målradioaktiviteten er opsamlet i C18-kolonnen (og den mobile HPLC-fase strømmer ind i formuleringen MVP position 1 affaldsflaske), skal du skifte fire-port to-positions afledningsventil til affaldsindsamlingspositionen. Skyl chiralsøjlen med 4 ml/min i 6 minutter for at fjerne den mindre D-[18F]FETrp-enantiomer og andre ultraviolette (UV) urenheder.
- Klik på knappen afledning MVP for at omdirigere HPLC-mobilfasen tilbage til formuleringen MVP-position 1 med en strømningshastighed på 3 ml / min. Bemærk, at den mobile fase passerer gennem chiralkolonnen og C18-kolonnen for at rense L-[18F]FETrp, der er bevaret i C18-kolonnen.
- Saml målfraktionen.
- Saml eluenten ca. 32-34 min i formuleringen MVP position 2 hætteglas.
BEMÆRK: Typisk opsamles en 2 min HPLC-fraktion, og det samlede volumen plus den fyldte natriumchloridopløsning er 8-15 ml.
- Saml eluenten ca. 32-34 min i formuleringen MVP position 2 hætteglas.
- Lever dosis til et sterilt hætteglas med slutprodukt.
- Skub opløsningen i formuleringen MVP position 2 hætteglas gennem leveringslinjen og sterilt filter ind i hætteglasset med den endelige dosis (via den forudinstallerede sterile udluftningsfilternål).
BEMÆRK: Protokoltrin 2.2.9-2.2.13 er trin, der anvendes til HPLC-rensning af L-[18F]FETrp.
- Skub opløsningen i formuleringen MVP position 2 hætteglas gennem leveringslinjen og sterilt filter ind i hætteglasset med den endelige dosis (via den forudinstallerede sterile udluftningsfilternål).
- Assay radioaktivitet og dosisvolumen.
- Fjern det sterile filter, og analyser den endelige dosisaktivitet og volumen.
- Skyl systemet med ultrarent vand efterfulgt af ethanol ved 4 ml/min i mindst 15 minutter hver. Sluk for HPLC-pumpen og PLC-boksen; luk programmet; luk trykluftledningen, argonledningen og kuldioxidledningen; og luk modulets hovedeffekt.
- Træk QC-dosis ud, og kør QC-prøverne.
- Træk ca. 0,1 ml af den endelige dosis tilbage i en 0,2 ml indsats af et QC-hætteglas. Kør den varme prøve som programmet "delvis sekvens" efter systemegnethedstesten beskrevet i trin 1.2.6 .
- Analyser QC-dataene, og slip dosis.
- Beregn de kemiske og radiokemiske puriteter, enantiomerisk overskydende værdi og molær aktivitet; bestemme pH-værdien.
- Slip dosis, hvis alle testresultater passerer det acceptable interval.
- Modtag og undersøg [18F]fluorid.
3. Efterkørsel af systemet rent
- Undersøg radiomærkningsmodulet ved hjælp af en Geiger-Mueller (GM) undersøgelsesmåler for at sikre, at radioaktiviteten er tilstrækkeligt forfalden (mindst 24 timer), før systemet rengøres.
- Tænd for radiomærkningsmodulets strøm og PLC-boksstrøm; aktivere programmet for radiokemisk syntesesystem; og initialiser input MVP, output MVP og formulering MVP. Skift kolonnevælgeren til bypass-positionen.
- Fjern QMA-lys-, aluminiumoxid- og C8-patronerne.
- Skyl alle hætteglas og linjer med ultrarent vand først, efterfulgt af ethanol. Tør hætteglas og linjer med argon med høj renhed.
- Forsegl hver linjeudluftning ved hjælp af en steril nål med en hætte. Udskift reagenshætteglassene og reaktionsbeholderen med henholdsvis ovnbrændte hætteglas og reaktionsbeholder.
- Sluk for HPLC-pumpen og PLC-boksen; luk programmet; luk trykluftledningen, argonledningen og kuldioxidledningen; og luk modulets hovedeffekt.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Reaktionsskemaet er vist i figur 1. Radioaktiv mærkning omfatter følgende to trin: 1) reaktion af tosylatradiomærkningsprækursoren med [18F]fluorid tilvejebringer det 18F-mærkede mellemprodukt, og 2) debeskyttelse af tert-butyloxycarbonyl- og tert-butylbeskyttende grupper i mellemproduktet giver slutproduktet L-[18F]FETrp. Begge reaktionstrin fortsætter ved 100 °C i 10 minutter.
Før du modtager [18F] fluor fra den kommercielle leverandør, skal du samle reagenshætteglassene, formuleringshætteglassene og patronerne; ligevægte de semi-forberedende, QC-systemer; og kør en QC-systemegnethedstest. Den detaljerede arbejdsgang for radiosyntesen af L-[18F]FETrp er skitseret i figur 2. Kort fortalt undersøges radioaktiviteten og overføres til det radiokemiske syntesesystem, og [18F]fluoridet tørres azeotropisk i reaktionsbeholderen efter fangst/frigivelsestrinnene. Efter [18F] fluorinkorporeringen i det første trin tilsættes syre for at afbeskytte de to funktionelle grupper efterfulgt af baseneutralisering. Reaktionsblandingen overføres til et mellemliggende hætteglas, og reaktionsbeholderen skylles med en blandet opløsning. Den kombinerede blanding lægges på HPLC-sløjfen til rensning. En kombination af chirale og C18 HPLC-søjler bruges til at fjerne de kemiske urenheder. Målfraktionen opsamles i et hætteglas med formulering, der er fyldt med natriumchlorid for at justere dosiskoncentrationen og toniciteten. Slutproduktet sterilfiltres til et hætteglas med slutdosis, analyseres og aliciteres til QC, inden doserne frigives.
Det skematiske diagram over systemopsætningen er vist i figur 3. Modulet består af følgende hovedkomponenter: 1) input MVP til tilsætning af reagens, 2) output MVP til reaktorudluftning og skylning, 3) formulering MVP til HPLC-fraktionsopsamling og dosisformulering, 4) [18F] fluorfangst og frigivelse af MVP og 5) HPLC-rensningssystem. Tendenserne for radioaktivitet, reaktionstemperatur og tryk kan overvåges i realtid via kontrolpanelet. Et typisk semipræparativt HPLC-kromatogram er vist i figur 4. Målfraktionen, der indeholder UV-urenheder, omdirigeres til en kort C18-kolonne (det sorte spor overlappede med det røde UV-spor, figur 4). Urenhederne i målkomponenten kan fjernes ved at føre fraktionen gennem en C18-kolonne. Den rensede HPLC-fraktion elueret fra C18-kolonnen opsamles i hætteglasset med formuleringen. Dosis analyseres og alicites for QC.
De repræsentative HPLC-kromatogrammer for QC er vist i figur 5. Kromatogrammet for den tomme prøve viser ubetydelige toppe mellem tomrumsvolumenet og 10 minutter af programmet. Den ikke-radioaktivt mærkede standardreference L-FETrp viser en enkelt isomer, adskilt godt fra standardreferencen for dens D-modstykke. Den endelige dosis af L-[18F]FETrp viser høj kemisk renhed og radiokemisk renhed. Stabilitetstest af slutproduktet ved den højeste dosiskoncentration i op til 8 timer viser, at L-[18F]FETrp er stabil med hensyn til kemisk renhed, radiokemisk renhed, enantiomerisk overskud og pH-værdi (tabel 2)37. Denne protokol til en-pot, to-trins radiosyntese af L-[18F]FET tager cirka 100 minutter. Det henfaldskorrigerede udbytte er 20 ± 5%, med kemiske og radiokemiske renseenheder større end 95%. Fra og med 12-18 GBq af [18F]fluorid er den molære aktivitet af L-[18F]FET 88-118 GBq/μmol. Massekoncentrationen er typisk mindre end 0,5 μg/ml, med en dosiskoncentration i området 37-185 MBq/ml.
Figur 1: Reaktionsskema for en-pot, to-trins radiosyntese af L-[18F]FETrp. Forkortelser: MeCN = acetonitril; L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluorethyle)-L-tryptophan; K222 = 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosan. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Oversigt over L-[18F]FETrp radiosyntese arbejdsgang. *En komplet kvalitetskontrol i henhold til USP823, USP797 vil blive fulgt til menneskelig brug af L-[18F]FETrp. Forkortelser: QC = kvalitetskontrol; MeCN = acetonitril; L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluorethyle)-L-tryptophan. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Produktion af L-[18F]FETrp. Skematisk diagram over opsætning (venstre) og fotografiet af radiosynteseplatformen (højre). Opsætningen indeholder følgende hovedkomponenter: 1. Input MVP; 2. Output MVP; 3. Formulering MVP; 4. [18F]Fluorid-trapping/frigivelse mvp; 5. QMA-patron; 6. Mellemliggende hætteglas; 7. Aluminiumoxid/C8 patroner; 8. Reaktor; 9. Chiral HPLC-søjle; 10, C18 kolonne; 11. HPLC-affaldsflaske til chiralsøjlen 12. Afledning MVP; 13. HPLC-affaldsflaske til chiral- og C18-kolonnerne 14. Formulering hætteglas; 15. Sikkerhedskopier hætteglasset. Forkortelser: L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptophan; MVP = modulær hætteglas positionering; QMA = kvaternært methylammonium. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Typisk semipræparativt kromatogram til oprensning af L-[18F]FETrp. Rødt spor, UV-kanal ved 254 nm. Sort spor, radioaktivitetskanal. Pile 1, 2 angiver starten og slutningen af omdirigeringen af den radioaktive fraktion indeholdende L-[18F]FETrp til henholdsvis C18-kolonnen. Pilene 3, 4 angiver starten og slutningen af indsamlingen af den rensede målfraktion L-[18F]FETrp elueret fra henholdsvis C18-kolonnen. Forkortelse: L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptophan. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 5: Typisk analytisk HPLC-kromatogram til kvalitetskontrol af L-[18F]FETrp. 1) Blindopløsning, 2) standardopløsning af L-FETrp, 3) standardopløsning af L-FETrp- og D-FETrp-blandinger, 4) UV-spor af L-FETrp ved 230 nm, 4) radioaktivitetsspor af L-[18F]FETrp-formulering. Forkortelse: L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptophan; L-FETrp = 1-(2-fluorethyle)-L-tryptophan; D-FETrp = 1-(2-Fluoroethyl)-D-tryptophan. Klik her for at se en større version af denne figur.
| Tracer | Klinisk afprøvning | Vigtige indikationer | Fordele | Ulemper | |||
| 11 C-5-HTP | Ja | Billeddannelse serotoninproducerende neuroendokrine tumorer, neuropsykiatriske sygdomme | Følsom ved påvisning af små neuroendokrine tumorer | Har brug for en cyklotron på stedet, kort halveringstid, besværlige procedurer, multienzymatisk radiosyntese, følsom over for prækursorkoncentration og opløsning pH, uspecifik optagelse i dopaminerge og noradrenerge områder | |||
| [11C] AMT | Ja | Lokalisering af epileptogent væv og hjernetumorer baseret på stærke kynureninvejsaktiveringer | cGMP-produktion tilgængelig, ikke inkorporeret i proteinsyntese | Har brug for en cyklotron på stedet, kort halveringstid, besværlige procedurer, kompliceret kvantificering under patologiske forhold | |||
| L-[18F]FETrp | Nej | Billeddannelse af kynureninvej, herunder epileptiske foci, hjernetumorer og påvisning af epilepsi-associerede neuroinflammatoriske abnormiteter | Gunstig halveringstid, tilgængelig til satellitlevering, cGMP-radiosyntese, høj stabilitet mod defluorination og gunstig strålingsdosimetri | Optagelse lettet af både L-aminosyretransportør og alanin-serin-cysteintransportør, ingen humane undersøgelser endnu | |||
Tabel 1: Sammenligning af 11C-5-HTP, [11C]AMT og L-[18F]FETrp. Forkortelser: cGMP = nuværende god fremstillingspraksis; α-[11C]methyl-L-tryptophan; L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluorethyle)-L-tryptophan; 11 C-5-HTP = 11C-5-hydroxytryptophan.
| Timer efter afslutningen af syntese af assay | Radiokemisk renhed af HPLC (%) | Kemisk renhed (%) | Enantiomerisk overskud (%) | pH-værdi |
| 0 | 99 | >95 | 98 | 5.5 |
| 1 | 99 | >95 | 99 | 5.5 |
| 2 | 99 | >95 | 99 | 5.5 |
| 4 | 99 | >95 | 98 | 5.5 |
| 6 | 98 | >95 | 98 | 5.5 |
| 8 | 97 | >95 | 97 | 5.5 |
Tabel 2: Stabilitetstest af L-[18F]FETrp i et typisk parti ved den højeste dosiskoncentration. Forkortelse: L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptophan.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Tryptofan er en essentiel aminosyre for mennesker. Det spiller en vigtig rolle i reguleringen af humør, kognitiv funktion og adfærd. Radioaktivt mærkede tryptofanderivater, især de kulstof-11-mærkede [11C]AMT, er blevet grundigt undersøgt på grund af deres unikke rolle i kortlægningen af serotoninsyntese38,39, påvisning og klassificering af tumorer40, vejledning af epilepsikirurgi41,42 og evaluering af behandlingsrespons i diabetes43. Imidlertid begrænser de korte halveringstider og besværlige radiomærkningsprocedurer den udbredte anvendelse af [11C] AMT. Bestræbelser er i gang for at udvikle fluor-18-mærkede midler til tryptofanmetabolisme. To nylige gennemgangsartikler opsummerer udviklings- og billeddannelsesegenskaberne af fluor-18-mærkede tryptophanbilleddannelsesmidler3,28.
Sammenlignet med sin 11C-mærkede forgænger viser L-[18F]FETrp gunstige in vivo-billeddannelsesegenskaber, god metabolisk stabilitet og modstandsdygtighed over for defluorination33. Derudover viser L-[18F]FETrp en gunstig dosimetriprofil sammenlignet med 18F-FDG og er blevet foreslået som et lovende tryptofanbilleddannelsesmiddel til klinisk oversættelse32,33. Den metode, der er beskrevet her, anvender en en-pot, to-trins strategi til radiosyntese af L-[18F]FETrp i et radiokemisk syntesesystem. L-[18F]FETrp blev produceret med høj kemisk renhed, radiokemisk renhed og enantiomert overskud. Den samlede ikke-radioaktivt mærkede L-FETrp-masse i den endelige dosis er ikke mere end 5 μg, og ethanolindholdet er ikke mere end 10%. L-[18F]FETrp produceres rutinemæssigt i PET-centret til billeddannelse af tryptofanmetabolisme i en transgen medulloblastommus hjernetumormodel og har vist gunstige billeddannelsesresultater32. Sammenlignet med den rapporterede metode for L-[18F]FETrp indeholder den nuværende protokol de fordele, der er beskrevet nedenfor.
For det første anvendes en lille reaktionsbeholder og mindre prækursor- og reaktionsopløsningsmidler til radioaktiv mærkning sammenlignet med andre rapporterede radiomærkningsmoduler og -metoder (hvor der blev anvendt 9 mg prækursor i 1,1 ml opløsningsmiddel)35, og kun 1-2 mg radioaktivt mærkningsprækursor i 0,5 ml opløsningsmiddel tilsættes til reaktionen, men med et meget højere udbytte af enantiomeren. Mindre end 1% udbytte er blevet rapporteret for en to-pot, tre-trins radiosyntese af L-[18F]FETrp uden nogen rapport om den enantiomeriske overskydende værdi44.
For det andet anvendes den laveste mængde giftig K222 sammenlignet med rapporterede procedurer for L-[18F]FETrp eller racemisk [18F]FETrp. Typisk anvendes 4-5 mg K222 sammenlignet med 37,5 mg anvendt af andre35. K222 er en faseoverførselskatalysator, der ofte anvendes i radiosyntesen af 18F-mærkede PET-sporstoffer. Den grænse, der er angivet i USP for K222, er mindre end 50 μg/ml. Der skal udføres en farvepunktstest til påvisning af den resterende K222-koncentration for at opfylde kriterierne, inden den endelige dosis frigives til klinisk brug45.
For det tredje indføres kun 1% vand til K2CO3/K222-opløsningen til [18F]fluorideluering, hvilket fremskynder tørringsprocessen af vandig [18F]fluorid. [18F]fluoranioner er stærkt hydreret og bliver kemisk inerte i vandige medier46. Derfor er det nødvendigt at forbedre nukleofiliciteten ved at desolvere [18F]fluorid og azeotrop tørring af den vandige opløsning for [18F]fluoridinkorporering. Vand vil også konkurrere med [18F]fluorid om hydrolyser i stedet for den ønskede [18F]fluoridnukleofile substitution af radiomærkningsprækursoren.
For det fjerde anvendes en injicerbar mobil fase til rensning af L-[18F]FETrp. Ti procent ethanol i 50 mM natriumacetat / eddikesyre, pH 5,5, anvendes som den mobile fase til at rense radioraceren, hvilket let bringer ethanolindholdet til mindre end 10% i den endelige dosis til klinisk brug. Mens 90% ethanol i vand er blevet rapporteret at løse enantiomererne, tager det mere tid at fordampe ethanolindholdet til mindre end 10% ved 78 ° C34.
Den prækliniske undersøgelse af L-[18F]FETrp i en transgen medulloblastommusmodel viser, at 1-L-[18F]FETrp havde høj hjernetumorakkumulering med gunstig kinetik, ubetydelig in vivo-defluorination og lav baggrundsoptagelse32. 1-L-[18F]FETrp viser også et overlegent mål-til-ikke-mål-forhold til 18F-FDG31. Desuden er protokollen let at oprette til fremstilling af L-[18F]FETrp til klinisk afprøvning37. Yderligere, omfattende QC-tests, herunder filterintegritet, radionuklidisk renhed, resterende opløsningsmiddelniveauer, K222-koncentration, bakterielt endotoksinniveau og sterilitetstest, kan let udføres for den endelige dosis af det radioaktive apotek. Processen med myndighedsgodkendelse af klinisk udnyttelse af L-[18F]FETrp hos mennesker er aktivt i gang.
Metoden har nogle begrænsninger. To HPLC-kolonner anvendes til at opnå tilstrækkelig kemisk renhed og enantiomert overskud af L-[18F]FETrp. En strømningshastighed for den mobile fase på 3 ml/min anvendes til rensningen. En højere strømningshastighed resulterer i højt modtryk, mens en lavere strømningshastighed fører til forlænget tid til rensning og dårlig baselineopløsning af toppe. Alternative HPLC-kolonner, der er kompatible med den mobile fase og viser bedre selektivitet over for enantiomerer og god opløsning over urenhederne, kan forenkle rensningstrinnene.
Radiokemisyntesemodulet er et ikke-kommercielt system. Den fuldautomatiske radiosyntese af racemic [18F]FETrp er blevet rapporteret i en kommerciel GE FASTlab synthesizer. Chiral adskillelse af enantiomererne udføres med en chiral analytisk HPLC-kolonne; de endelige L- og D-isomerer formuleres på en anden FASTLab-kassette35. Xin og Cai34 rapporterede den automatiske radiosyntese af optisk ren L-[18F]FETrp ved hjælp af et GE FX-N-system. Mens de to enantiomerer let kan adskilles med den semipræparative chirale HPLC-søjle, er den mobile fase med et højt ethanolindhold (90% ethanol i vand) ikke egnet til direkte human injektion34. Anvendelsen af en kommerciel radiosynthesizer og en injicerbar mobil fase til L-[18F]FETrp med højt enantiomert overskud er yderst ønskeligt for nem klinisk afprøvning.
Afslutningsvis blev en fluor-18-mærket tryptophan analog L-[18F]FETrp syntetiseret i et radiokemisk syntesesystem ved anvendelse af en en-pot, to-trins tilgang med høj pålidelighed og reproducerbarhed. Radiosyntesen indeholder små mængder radioaktivt mærkningsprækursor og opløsningsmidler, en injicerbar mobil fase og nem implementering til klinisk produktion af L-[18F]FETrp til human brug. Protokollen vil lette mere udbredt udnyttelse af denne radiotracer til neurologiske lidelser og kræftformer impliceret med tryptofan metabolisme.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer, at der ikke findes konkurrerende økonomiske interesser.
Acknowledgments
Dette arbejde blev støttet af Diagnostic & Research PET/MRI Center og af Afdelingerne for Biomedicinsk Forskning og Radiologi på Nemours/Alfred I. duPont Hospital for Børn.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| [18F]Fluoride in [18O]H2O | PETNET Solutions Inc. | N/A | |
| 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosane | ACROS | 291950010 | Kryptofix 222 or K222, 98% |
| Acetic acid | ACROS | 222142500 | 99.8% |
| Acetonitrile | Sigma-Aldrich | 271004 | anhydrous, 99.8% |
| Agilent 1260 HPLC system | Agilent Technologies | Agilent 1260 | Agilent 1260 series |
| Analytcial chiral HPLC column | Sigma-Aldrich | 12024AST | Astec CHIROBIOTIC T, 25 cm × 4.6 mm |
| Carbon dioxide, 60 LBS | Airgas | REFR744R200S | 99.99% |
| D-FETrp standard reference | Affinity Research Chemicals Inc | N/A | Custom synthesis |
| Empty sterile vial | Jubilant HollisterStier | 7515 | 20 mm closure, 10 mL |
| Ethanol | Decon Labs | 2716 | 200 proof, USP grade. ≥99.9% |
| Fisherbrand 13 mm Syringe Filter, 0.22 µm, PVDF, sterile | Fisher Scientific | 09-720-3 | |
| Hydrochloric acid | Sigma-Aldrich | 30721 | ≥37% |
| Isopropanol | Decon Labs | 8316 | 70%, sterile |
| L-[18F]FETrp radiolabeling precursor | Affinity Research Chemicals Inc | N/A | Custom synthesis |
| L-FETrp standard reference | Affinity Research Chemicals Inc | N/A | Custom synthesis |
| Light C8 cartridge | Waters | WAT036770 | Sep-Pak C8 plus light cartridge |
| Needle, 20 G x 1 | Becton-Dickinson & Co. | 305175 | |
| Needle, 20 G x 1 ½ | Becton-Dickinson & Co. | 305176 | |
| Needle, 21 G x 2 | Becton-Dickinson & Co. | 305129 | |
| Neutral aluminum oxide | Waters | WAT023561 | Sep-Pak alumina N plus light |
| Nylon membrane (0.20 µm ) | MilliPore | GNWP04700 | 47 mm |
| Pall Acrodisc 25 mm syringe sterile filter | Pall Corporation | 4907 | |
| PETCHEM radiochemistry synthesis system | PETCHEM Solutions Inc. Pinckney, MI | N/A | Radiosynthesizer |
| pH strips 2.0 - 9.0 | EMD Millipore | 1.09584.0001 | |
| Potassium carbonate | Sigma-Aldrich | 367877 | 99.995% |
| Quaternary methylammonium light cartridge | Waters | 186004051 | Sep-Pak QMA light |
| Semi-preparative C18 HPLC column | Phenomenex | 00D-4253-N0 | 100 × 10 mm |
| Semi-preparative chiral HPLC column | Sigma-Aldrich | 12034AST | Astec CHIROBIOTIC T, 25 cm × 10 mm |
| Sodium chloride injection 23.4% | APP Pharmaceutical, LLC | 18730 | USP grade |
| Sodium chloridei injection 0.9% | Hospira | NDC 0409-4888-10 | USP grade |
| Sodium hydroxide | Honeywell | 306576 | 99.99% |
| Spinal needle, 20 G x 3 ½ | Becton-Dickinson & Co. | 405182 | |
| Sterile alcohol prep pads | BioMed Resource Inc. | PC661 | |
| Sterile empty vials, 2 mL | Hollister Stier | 7505ZA | 13 mm closure |
| Sterile empty vials, 30 mL | Jubilant HollisterStier | 7520ZA | 20 mm closure |
| Syringe PP/PE, 3 mL, Luer Lock | Air-Tite | 4020-X00V0 | |
| Syringe PP/PE, 5 mL, Luer Lock | Becton-Dickinson & Co. | 309646 | |
| Syringe, PP/PE, 10 mL, NORM-JECT | Air-Tite | 4100-000V0 | |
| Syringe, 1 mL, Luer Slip | Becton-Dickinson & Co. | 309659 | |
| Syringe, 3 mL, Luer-Lock | Becton-Dickinson & Co. | 309657 | |
| Ultra high purity argon | Airgas | AR UHP300 | 99.999% |
| Ultrapure water | MilliporeSigma | ZRQSVP300 | Direct-Q 3 tap to pure and ultrapure water purification system |
References
- Cetina Biefer, H. R., Vasudevan, A., Elkhal, A. Aspects of tryptophan and nicotinamide adenine dinucleotide in immunity: A new twist in an old tale. International Journal of Tryptophan Research. 10, 1178646917713491 (2017).
- Savitz, J. The kynurenine pathway: a finger in every pie. Molecular Psychiatry. 25 (1), 131-147 (2020).
- Zlatopolskiy, B. D., et al. 11C- and 18F-labelled tryptophans as PET-tracers for imaging of altered tryptophan metabolism in age-associated disorders. Russian Chemical Reviews. 89 (9), 879-896 (2020).
- Eriksson, B., et al. Positron emission tomography (PET) in neuroendocrine gastrointestinal tumors. Acta Oncologica. 32 (2), 189-196 (1993).
- Kälkner, K. M., et al. Positron emission tomography (PET) with 11C-5-Hydroxytryptophan (5-HTP) in patients with metastatic hormone-refractory prostatic adenocarcinoma. Nuclear Medicine and Biology. 24 (4), 319-325 (1997).
- Eriksson, O., et al. Quantitative imaging of serotonergic biosynthesis and degradation in the endocrine pancreas. Journal of Nuclear Medicine. 55 (3), 460-465 (2014).
- Carlbom, L., et al. 11C]5-hydroxy-tryptophan pet for assessment of islet mass during progression of type 2 diabetes. Diabetes. 66 (5), 1286-1292 (2017).
- Eriksson, O., et al. Positron emission tomography to assess the outcome of intraportal islet transplantation. Diabetes. 65 (9), 2482-2489 (2016).
- Jager, P. L., et al. Radiolabeled amino acids: Basic aspects and clinical applications in oncology. Journal of Nuclear Medicine. 42 (3), 432-445 (2001).
- Langen, K. J., Galldiks, N. Update on amino acid pet of brain tumours. Current Opinion in Neurology. 31 (4), 354-361 (2018).
- Chugani, D. C., Muzik, O., Chakraborty, P., Mangner, T., Chugani, H. T. Human brain serotonin synthesis capacity measured in vivo with α-[C-11]methyl-L-tryptophan. Synapse. 28 (1), 33-43 (1998).
- Chugani, D. C., Muzik, O. Alpha[C-11]methyl-L-tryptophan PET maps brain serotonin synthesis and Kynurenine pathway metabolism. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 20, 2-9 (2000).
- Diksic, M., Nagahiro, S., Sourkes, T. L., Yamamoto, Y. L. A new method to measure brain serotonin synthesis in vivo. I. Theory and basic data for a biological model. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 10 (1), 1-12 (1990).
- Diksic, M., Young, S. N. Study of the brain serotonergic system with labeled α-methyl-L-tryptophan. Journal of Neurochemistry. 78 (6), 1185-1200 (2001).
- Alkonyi, B., et al. Accurate differentiation of recurrent gliomas from radiation injury by kinetic analysis of α-11C-methyl-L-tryptophan PET. Journal of Nuclear Medicine. 53, 1058-1064 (2012).
- Bagla, S., et al. A distinct microRNA expression profile is associated with α[11C]-methyl-L-tryptophan (AMT) PET uptake in epileptogenic cortical tubers resected from patients with tuberous sclerosis complex. Neurobiology of Disease. 109, 76-87 (2018).
- Alkonyi, B., et al. Increased tryptophan transport in epileptogenic dysembryoplastic neuroepithelial tumors. Journal of Neuro-oncology. 107 (2), 365-372 (2012).
- Chugani, D. C. α-methyl-L-tryptophan: Mechanisms for tracer localization of epileptogenic brain regions. Biomarkers in Medicine. 5 (5), 567-575 (2011).
- Chugani, D. C., et al. Imaging epileptogenic tubers in children with tuberous sclerosis complex using α-[11C]methyl-L-tryptophan positron emission tomography. Annals of Neurology. 44 (6), 858-866 (1998).
- Chugani, H. T., et al. α-[11C]-Methyl-L-tryptophan-PET in 191 patients with tuberous sclerosis complex. Neurology. 81 (7), 674-680 (2013).
- Jeong, J. W., et al. Multi-modal imaging of tumor cellularity and tryptophan metabolism in human Gliomas. Cancer Imaging. 15 (1), 10 (2015).
- Juhász, C., et al. Quantitative PET imaging of tryptophan accumulation in gliomas and remote cortex. Clinical Nuclear Medicine. 37 (9), 838-842 (2012).
- Juhász, C., et al. Tryptophan metabolism in breast cancers: Molecular imaging and immunohistochemistry studies. Nuclear Medicine and Biology. 39 (7), 926-932 (2012).
- Juhász, C., et al. Successful surgical treatment of an inflammatory lesion associated with new-onset refractory status epilepticus. Neurosurgical Focus. 34, 5 (2013).
- Kumar, A., Asano, E., Chugani, H. T. α-[11C]-methyl-L-tryptophan PET for tracer localization of epileptogenic brain regions: Clinical studies. Biomarkers in Medicine. 5 (5), 577-584 (2011).
- Tiwari, V. N., Kumar, A., Chakraborty, P. K., Chugani, H. T. Can diffusion tensor imaging (DTI) identify epileptogenic tubers in tuberous sclerosis complex? Correlation with α-[11C]methyl-L-tryptophan ([11C]AMT) positron emission tomography (PET). Journal of Child Neurology. 27 (5), 598-603 (2012).
- Juhász, C., et al. In vivo uptake and metabolism of α-[11C]methyl-L-tryptophan in human brain tumors. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 26 (3), 345-357 (2006).
- John, F., Muzik, O., Mittal, S., Juhász, C. Fluorine-18-labeled PET radiotracers for imaging tryptophan uptake and metabolism: a systematic review. Molecular Imaging and Biology. 22 (4), 805-819 (2020).
- Zlatopolskiy, B. D., et al. Discovery of 7-[ 18 F]fluorotryptophan as a novel positron emission tomography (PET) probe for the visualization of tryptophan metabolism in vivo. Journal of Medicinal Chemistry. 61 (1), 189-206 (2018).
- Giglio, B. C., et al. Synthesis of 5-[18F]fluoro-α-methyl tryptophan: New trp based PET agents. Theranostics. 7 (6), 1524-1530 (2017).
- Yue, X., et al. Comparison of 1-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tryptophan and FDG for the detection of medulloblastoma in a transgenic mouse model. Journal of Nuclear Medicine. 60, Supplement 1 545 (2019).
- Xin, Y., et al. PET imaging of medulloblastoma with an 18F-labeled tryptophan analogue in a transgenic mouse model. Scientific Reports. 10 (1), 3800 (2020).
- Michelhaugh, S. K., et al. Assessment of tryptophan uptake and kinetics using 1-(2-18F-fluoroethyl)-L-tryptophan and α-11C-methyl-L-tryptophan PET imaging in mice implanted with patient-derived brain tumor xenografts. Journal of Nuclear Medicine. 58 (2), 208-213 (2017).
- Xin, Y., Cai, H. Improved radiosynthesis and biological evaluations of L- and D-1-[18F]fluoroethyl-tryptophan for PET imaging of IDO-mediated kynurenine pathway of tryptophan metabolism. Molecular Imaging and Biology. 19 (4), 589-598 (2017).
- Henrottin, J., et al. Fully automated radiosynthesis of N1-[18F]fluoroethyl-tryptophan and study of its biological activity as a new potential substrate for indoleamine 2,3-dioxygenase PET imaging. Nuclear Medicine and Biology. 43 (6), 379-389 (2016).
- Xin, Y., et al. Evaluation of l-1-[18F]Fluoroethyl-tryptophan for PET imaging of cancer. Molecular Imaging and Biology. 21 (6), 1138-1146 (2019).
- Yue, X., et al. Automated production of 1-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tryptophan for imaging of tryptophan metabolism. Applied Radiation and Isotopes. 156, 109022 (2020).
- Booij, L., et al. Brain serotonin synthesis in adult males characterized by physical aggression during childhood: A 21-year longitudinal study. PLoS ONE. 5 (6), 11255 (2010).
- Chandana, S. R., et al. Significance of abnormalities in developmental trajectory and asymmetry of cortical serotonin synthesis in autism. International Journal of Developmental Neuroscience. 23 (2-3), 171-182 (2005).
- Juhász, C., Dwivedi, S., Kamson, D. O., Michelhaugh, S. K., Mittal, S. Comparison of amino acid positron emission tomographic radiotracers for molecular imaging of primary and metastatic brain tumors. Molecular Imaging. 13 (6), 1-10 (2014).
- Rubí, S., et al. Positron emission tomography with α-[11C]methyl-L-tryptophan in tuberous sclerosis complex-related epilepsy. Epilepsia. 54 (12), 2143-2150 (2013).
- Chugani, H. T., et al. Clinical and histopathologic correlates of 11C-alpha-methyl-L-tryptophan (AMT) PET abnormalities in children with intractable epilepsy. Epilepsia. 52 (9), 1692-1698 (2011).
- Muzik, O., Burghardt, P., Yi, Z., Kumar, A., Seyoum, B. Successful metformin treatment of insulin resistance is associated with down-regulation of the kynurenine pathway. Biochemical and Biophysical Research Communications. 488 (1), 29-32 (2017).
- Sun, T., et al. Radiosynthesis of 1-[18F]fluoroethyl-L-tryptophan as a novel potential amino acid PET tracer. Applied Radiation and Isotopes. 70 (4), 676-680 (2012).
- Mock, B. H., Winkle, W., Vavrek, M. T. A color spot test for the detection of Kryptofix 2.2.2 in [18F]FDG preparations. Nuclear Medicine and Biology. 24 (2), 193-195 (1997).
- Kim, D. W., Jeong, H. J., Lim, S. T., Sohn, M. H. Recent trends in the nucleophilic [18F]-radiolabeling method with no-carrier-added [18F]fluoride. Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 44 (1), 25-32 (2010).
![Radiosyntese af 1-(2-[<sup>18F</sup>]Fluorethyle)-L-Tryptophan ved hjælp af en en-pot, to-trins protokol](https://cloudfront.jove.com/CDNSource/teasers/63025.jpg)
