Summary
Her beskriver vi radiosyntesen til 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptofan, et positronutslippstomografiavbildningsmiddel for å studere tryptofan metabolisme, ved hjelp av en en-pott, to-trinns strategi i et radiokjemisk syntesesystem med gode radiokjemiske utbytter, høyt enantiomerisk overskudd og høy pålitelighet.
Abstract
Kynurenine banen (KP) er en primær rute for tryptofan metabolisme. Bevis tyder sterkt på at metabolitter av KP spiller en viktig rolle i tumorproliferasjon, epilepsi, nevrodegenerative sykdommer og psykiatriske sykdommer på grunn av deres immunmodulerende, nevromodulerende og nevrotoksiske effekter. Den mest brukte positronutslippstomografien (PET) agent for kartlegging av tryptofan metabolisme, α-[11C]metyl-L-tryptofan ([11C]AMT), har en kort halveringstid på 20 min med arbeidskrevende radiosynteseprosedyrer. En syklotron på stedet er nødvendig for å radiosyntetisere [11C]AMT. Bare et begrenset antall sentre produserer [11C]AMT for prekliniske studier og kliniske undersøkelser. Derfor er utviklingen av et alternativt bildebehandlingsmiddel som har en lengre halveringstid, gunstig in vivo kinetikk, og er lett å automatisere, nødvendig. Verktøyet og verdien av 1-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tryptofan, en fluor-18-merket tryptofan analog, har blitt rapportert i prekliniske applikasjoner i cellelinje-avledede xenografter, pasientavledede xenografter og transgene tumormodeller.
Dette dokumentet presenterer en protokoll for radiosyntesen av 1-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tryptofan ved hjelp av en en-pott, to-trinns strategi. Ved hjelp av denne protokollen kan radiotraceren produseres i et 20 ± 5% (forfall korrigert på slutten av syntesen, n > 20) radiokjemisk utbytte, med både radiokjemisk renhet og enantiomerisk overskudd på over 95%. Protokollen har en liten forløpermengde med ikke mer enn 0,5 ml reaksjonsløsningsmiddel i hvert trinn, lav belastning av potensielt giftig 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]heksakosan (K222), og en miljømessig godartet og injiserbar mobilfase for rensing. Protokollen kan enkelt konfigureres til å produsere 1-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tryptofan for klinisk undersøkelse i en kommersielt tilgjengelig modul.
Introduction
Hos mennesker er tryptofan en viktig komponent i det daglige kostholdet. Tryptofan metaboliseres primært via kynureninbanen (KP). KP er katalysert av to hastighetsbegrensende enzymer, indoleamin 2, 3-dioksygenase (IDO) og tryptofan 2, 3-dioksygenase (TDO). Mer enn 95% av tryptofan konverteres til kynurenin og dens nedstrøms metabolitter, og til slutt genererer nikotinamid adenin dinucleotide, som er avgjørende for cellulær energitransduksjon. KP er en sentral regulator av immunsystemet og en viktig regulator av nevroplastisitet og nevrotoksiske effekter1,2. Unormal tryptofan metabolisme er involvert i ulike nevrologiske, onkologiske, psykiatriske og metabolske forstyrrelser; Derfor har radiomerkede tryptofananaloger blitt mye brukt i klinisk undersøkelse. De to vanligste klinisk undersøkte tryptofan radiotracers er 11C-α-metyl-L-tryptofan ([11C]AMT) og 11C-5-hydroxytryptophan (11C-5-HTP)3.
På 1990-tallet ble 11C-5-HTP brukt til å visualisere serotonin-utskillende nevroendokrine svulster4 og for å diagnostisere og overvåke terapi av metastatisk hormon-refraktær prostata adenokarsinom5. Senere ble det brukt som et bildeverktøy for kvantifisering av det serotonergiske systemet i den endokrine bukspyttkjertelen6. 11 C-5-HTP har også vært en lovende sporstoff for ikke-invasiv påvisning av levedyktige holmer i intraportal holmetransplantasjon og type 2 diabetes7,8. I løpet av de siste to tiårene har mange radiomerkede aminosyrer gått videre til klinisk undersøkelse9,10. Spesielt har den karbon-11-merkede tryptofan-analogen [11C]AMT fått omfattende oppmerksomhet for kartlegging av hjernens serotoninsyntese11,12,13,14 og for lokalisering av epileptisk foci, epileptogene svulster, tuberøs sklerosekompleks, gliomer og brystkreft15,16,17,18,19,19,19 ,21,22,23,24,25,26. [11C] AMT har også høyt opptak i ulike lav- og høyverdige svulster hos barn27. Videre har kinetisk traceranalyse av [11C]AMT hos mennesker blitt brukt til å differensiere og gradere ulike svulster og skille glioma fra strålingsindusert vevsskade15. [11C] AMT-veiledet avbildning viser betydelige kliniske fordeler ved hjernesykdommer3,25. På grunn av den korte halveringstiden til karbon-11 (20 min) og de arbeidskrevende radiosynteseprosedyrene, er [11C]AMT-bruk begrenset til de få PET-sentrene med et syklotron- og radiokjemianlegg på stedet.
Fluor-18 har en gunstig halveringstid på 109,8 min, sammenlignet med 20 min halveringstid på karbon-11. I økende grad har det vært fokusert innsats på utvikling av fluor-18-merkede radiotracers for tryptofan metabolisme3,28. Totalt 15 unike fluor-18 radiomerkede tryptofan radiotracers har blitt rapportert når det gjelder radiomerking, transportmekanismer, in vitro og in vivo stabilitet, biodistribusjon og tumoropptak i xenografts. Imidlertid ble rask in vivo-defluorinasjon observert for flere sporstoffer, inkludert 4-, 5- og 6-[18F]fluorotryptofan, som utelukker ytterligere klinisk oversettelse29. 5-[18F]Fluor-α-metyltryptofan (5-[18F]FAMT) og 1-(2-[18F]fluoroetyl)-L-tryptofan (L-[18F]FETrp, også kjent som (S)-2-amino-3-(1-(2-[18F]fluoroethyl)-1H-indol-3-yl)propanoinsyre, molekylvekt 249,28 g/mole), er de to mest lovende radiotracers med gunstig in vivo kinetikk i dyremodeller og stort potensial til å overgå [11 C]AMT for evaluering av kliniske tilstander med deregulert tryptofan metabolisme28. 5-[18F]FAMT viste høyt opptak i IDO1-positive tumor xenografter av immunkompromitterte mus og er mer spesifikk for avbildning av KP enn [11C]AMT28,30. In vivo-stabiliteten til 5-[18F]FAMT er imidlertid fortsatt en potensiell bekymring ettersom ingen in vivo-defluoreringsdata er rapportert utover 30 min etter injeksjon av tracer30.
En preklinisk studie i en genmodifisert medulloblastommusmodell viste at sammenlignet med 18F-fluorodeoksyglucose (18F-FDG), L-[18F]FETrp hadde høy akkumulering i hjernesvulster, ubetydelig in vivo-defluornasjon og lavt bakgrunnsopptak, noe som viste et overlegent mål-til-ikke-mål-forhold31,32. Strålingsdosimetristudier hos mus indikerte at L-[18F]FETrp hadde en omtrent 20% lavere gunstig dosimetrieksponering enn den kliniske 18F-FDG PET tracer33. I samsvar med andre forskeres funn gir prekliniske studiedata betydelige bevis for å støtte den kliniske oversettelsen av L-[18F]FETrp for undersøkelse av unormal tryptofan metabolisme hos mennesker med hjernesykdommer som epilepsi, nevro-onkologi, autisme og tuberøs sklerose28,31,32,33,34,35,36 . En samlet sammenligning mellom de tre mest undersøkte sporstoffene for tryptofanmetabolisme, 11C-5-HTP, [11C]AMT og L-[18F]FETrp, er vist i tabell 1. Både 11C-5-HTP og [11C]AMT har en kort halveringstid og arbeidskrevende radiomerkingsprosedyrer. En protokoll for radiosyntesen til L-[18F]FETrp ved hjelp av en en-pott, to-trinns tilnærming er beskrevet her. Protokollen har bruk av en liten mengde radiomerkingsforløper, et lite volum reaksjonsløsningsmidler, lav lasting av giftig K222 og en miljømessig godartet og injiserbar mobil fase for rensing og enkel formulering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
FORSIKTIG: Protokollen involverer radioaktive materialer. Enhver ekstra dose radioaktive materialer kan føre til en proporsjonal økning i sjansen for negative helseeffekter som kreft. Forskere må følge dosepraksisen "så lavt som rimelig oppnåelig" (ALARA) for å veilede radiosynteseprotokollen med tilstrekkelig beskyttelse i varmecellen eller blyhetten. Det er viktig å minimere direkte kontakttid, bruke et blyskjold og holde maksimal avstand for strålingseksponeringstrinn i radiosynteseprosessen. Bruk et strålingsdosimetrimerke og håndovervåkingsringer gjennom hele eksperimentet, og overvåk ofte potensielt forurensede overflater som hansker, ermer og føtter. Nukleær forskriftskommisjon (NRC), lokale og institusjonelle forskrifter må følges for bruk, frakt og avhending av radioaktivt materiale.
1. Innledende forberedelser
- Forbered 10% etanol i 50 mM natriumacetat / eddiksyre mobil fase for semi forberedende høy ytelse flytende kromatografi (HPLC).
- Plasser 3 ml issyre i en ren 1000 ml volumetrisk kolbe. Tilsett 900 ml ultrarent vann (18 millioner ohm-cm resistivitet ved 25 °C) i den volumetriske kolben; tilsett ca. 8 ml 6 M natriumhydroksidoppløsning og juster pH til 5,5 ved hjelp av en kalibrert pH-måler og en pH-stripe. Etter at oppløsningen er avkjølt til romtemperatur, utgjør volumet til 1000 ml med ultrarent vann for å forberede 50 mM natriumacetat / eddiksyre (pH 5,5) oppløsning.
- Støvsug løsningen gjennom et 0,2 μm membranfilter og overfør løsningen til to 500 ml løsemiddelflasker.
- Plasser ca. 250 ml av bufferen ovenfor i en 500 ml volumetrisk kolbe. Bruk en gradert sylinder til å måle 50 ml usAs farmakopeia (USP) etanol og legg etanol til den volumetriske kolben. Utgjør volumet til 500 ml med 50 mM natriumacetat/eddiksyre, og mål pH-verdien med en pH-stripe.
- Klargjør løsninger for kvalitetskontroll (QC) for en systemtilførbarhetstest.
- Fyll på HPLC-løsemiddelflaskene med friskt ultrarent vann (løsningsmiddel A) og etanol (løsningsmiddel B). Prime HPLC-pumpen og last HPLC-programmet med en strømningshastighet på 1 ml/ min som består av 30% løsningsmiddel A og 70% løsningsmiddel B (v / v).
- Lag en kontrollløsning (tom løsning) for QC. Tilsett 5 ml 0,9 % natriumklorid i et hetteglass med 20 ml glass. Tilsett 0,15 ml 23,4% natriumklorid i ovennevnte oppløsning. Tilsett 6 ml semipreparasjonsmessig HPLC-mobilfase fremstilt i trinn 1.1.3 (10 % etanol i 50 mM natriumacetat/eddiksyre, pH 5,5) i hetteglasset i glass.
- Forbered 1 μg/ml ikke-radiomerket L-FETrp og 5 μg/ml racemiske L-FETrp- og D-FETrp-blandinger (standardløsninger).
- Bygg en kalibreringskurve ved hjelp av standard L-FETrp-løsninger (0,1 μg/ml, 0,5 μg/ml, 1,0 μg/ml, 10 μg/ml, 100 μg/ml).
- Sett opp HPLC-sekvensen. Forsikre deg om at sekvensen inkluderer en kjøring av den tomme prøveløsningen, to kjøringer av standard L-FETrp (1 μg / ml), en kjøring av de racemiske L-FETrp- og D-FETrp-blandingene (5 μg / ml) og en kjøring av den endelige radiofarmaka.
- Kjør den delvise HPLC-sekvensen for å teste systemets egnethet før du analyserer de radioaktive prøvene ved hjelp av en analytisk HPLC-kolonne (250 x 4,6 mm).
- Kjør ett tomt utvalg og kontroller at kromatogrammet i det tomme eksemplet ikke viser noen eller ubetydelige topper mellom det tomme volumet og 10 min av kromatogrammet.
- Kjør to replikeringer av standardløsningen (inneholder 1 μg/ml L-FETrp). Kontroller at områdene i L-FETrp i de to replikeringene er innenfor ±5 % av gjennomsnittsverdien.
- Kjør en prøve av blandingene L-FETrp og D-FETrp (henholdsvis 5 μg/ml L-FETrp og D-EFTRP). Kontroller at L-FETrp og D-FETrp kan identifiseres på kromatogrammet og grunnlinjen som er løst.
- Klargjør radiomerkingsløsningene og andre forsyninger.
- Legg til følgende løsninger i henholdsvis fem V-formede hetteglass på 1,5 ml. Hetteglass 1: 1 ml kaliumkarbonat (K2CO3)/K222 oppløsning (5 mg/ml K222 og 1 mg/ml K2CO3 i en vann-/acetonitriloppløsning, 1/99, v/v) for [18F]fluor elution; Hetteglass 2: 0,4 ml vannfri acetonitril til [18F]fluortørking; Hetteglass 3: radiomerket forløper i vannfri acetonitril (1-2 mg i 0,5 ml vannfri acetonitril) for [18F]fluorid inkorporering; Hetteglass 4: saltsyre (2 M, 0,25 ml) i acetonitril (0,25 ml) for acidolyse; Hetteglass 5: 2 M natriumhydroksid (0,25 ml) for nøytralisering av reaksjonsblandingene.
- Aktiver en kvartær metylammonium (QMA) lyspatron ved først å passere gjennom 10 ml mettet natriumbikarbonatoppløsning, etterfulgt av 10 ml ultrarent vann, og skyll deretter patronen med en nitrogenstrøm. Kondisjoner en lett C8-patron og en nøytral aluminiumoksidpatron ved å passere gjennom 10 ml etanol, etterfulgt av 10 ml ultrarent vann.
- Tilsett 0,15 ml 23,4 % natriumklorid og 5 ml 0,9 % natriumklorid til et 30 ml sterilt formuleringshets hetteglass for å justere tonicity og fortynne HPLC-fraksjonen.
- Forbered en løsning (1 ml natriumacetat/eddiksyrebuffer, 50 mM, pH = 5,5 tilberedt i trinn 1,1,1, 1 ml etanol og 0,5 ml vann [totalt 2,5 ml]) i en sprøyte for skylling av reaksjonsbeholderen; inn i et 10 ml sterilt hetteglass.
2. Monter radiomerkingsforsyningene og radiosyntetiser L-[18F]FETrp
- Monter radiomerket.
- Slå på modulkraft, karbondioksid, trykkluft, argonlinjer og den programmerbare logikkkontrollerens (PLC) strøm. Klikk på mod_pscf18-knappen for å aktivere programmet til radiokjemisyntesesystemet. Initialiser inngangs-, utdata- og formulerings-MVP, og kontroller at MVPene er i henholdsvis posisjon 4, 1, 1.
- Kontroller at HPLC-løkken er i injiseringsposisjon og QMA-lyspatronen i [18F] fluorovertrykksposisjon .
- Monter den halvpreparasjonsive hplc mobile faseflasken (som inneholder løsningen som er utarbeidet i trinn 1.1.3). Likevekt HPLC-systemet ved å sende den mobile fasen gjennom den chirale HPLC-kolonnen (250 x 10 mm) og C18-kolonnen (100 x 10 mm) med en strømningshastighet på 2 ml/ min i minst 30 minutter, bytt deretter avledningsventilen, la HPLC-mobilen passere bare gjennom den chirale HPLC-kolonnen, og øk strømningshastigheten til 3 ml / min.
- Monter QMA-lyspatronen i [18F]fluorovertrykks-/utløserlinjen. Installer de stablede alumina/C8-patronene mellom inngangs-MVP-posisjon 6 og mellomalt hetteglass, som er et 10 ml V-formet hetteglass koblet til HPLC-prøveløkken. Monter et 10 ml tomt hetteglass (luftehette) i utgangs-MVP-posisjon 4 med en annen kanyle festet til hetteglasset som en ventil. Monter reagens hetteglassene 1-5 i henholdsvis inngangsposisjonene 1-5.
- Monter hetteglasset som inneholder skylleløsningen som er fremstilt i trinn 1.3.4, i utgangs-MVP-posisjon 6.
- Installer en 500 ml avfallsflaske (for å samle HPLC-avfallet som passerer gjennom både chiral- og C18-kolonnene) til formuleringen MVP posisjon 1. Installer en annen 500 ml avfallsflaske (for å samle HPLC-avfall som passerer gjennom chiralkolonnen) til avfallsinnsamlingsenden av den fire-port toposisjonsventilen.
- Koble hetteglasset for fraksjonsinnsamling (forhåndsfylt løsning utarbeidet i trinn 1.3.3) til formuleringen MVP posisjon 2. Koble utgang MVP posisjon 3 (gass linje) og sluttprodukt leveringslinje til formuleringen MVP posisjon 2 hetteglass for å gjenopprette det endelige formulerte produktet. Installer et 10 ml tomt sterilt hetteglass i formulering mvp posisjon 3, som vil bli brukt som backup hetteglass for målfraksjonssamlingen.
- Monter C18-kortkolonnen mellom den fire-porters, toposisjons avledningsventilen og formuleringen MVP.
MERK: Under installasjonen av reagens- og formuleringsvideoene må du sørge for at argontilførselen i kontrollpanelet er av, og argontrykket er null for å unngå uventet væskeoverføring under hetteglassenheten. Dobbeltsjekk alle nåleforbindelser, hetteglassposisjoner og MVP-posisjoner for reproduserbar radiosyntese.
- Radiosyntese av L-[18F]FETrp
- Motta og kartlegge [18F]fluorid.
- Når du mottar [18F]fluoroppløsningen (15 ± 3 gigabecquerel (GBq) ved starten av syntesen, se materialtabellen), må du undersøke blyboksen på overflaten og på 1 m for å registrere maksimal strålingseksponering. Gjør en tørketest for å sikre at forsendelsesesken ikke er forurenset. Registrer [18F]fluordose og -tid.
- Overfør [18F]fluorid.
- Overfør radioaktiviteten til radiokjemisyntesesystemet.
- Koble argonlinjen med en kort nål og [18F]fluor overføringslinjen med en lang nål til [18F]fluor hetteglasset. Lukk glassdøren og blydøren.
FORSIKTIG: Bruk en lang klemme til å skyve ned begge nålene; sørg for at den lange nålespissen sitter i bunnen av [18F]fluor hetteglasset slik at alt [18F]fluorid kan overføres ut. Vanligvis bes det om et V-formet hetteglass for [18F]fluor-levering.
- Felle, elute og azeotropisk tørr [18F]fluorid.
- Klikk på Ar Supply for å slå på argonforsyningslinjen, øke argontrykket, slå på [18F]fluor-skyvelinjen og skyv den vandige [18F]fluoren gjennom QMA-lyspatronen. Etter at all radioaktiviteten er fanget i QMA-lyspatronen, og radioaktivitetsdetektoravlesningen er jevn, øk argontrykket og blås argon gjennom patronen i ytterligere 5 minutter for å fjerne overflødig vann.
- Slå av [18F]fluor skyvelinjen, reduser argontrykket til null, bytt seksports toposisjonsventilen fra [18F]fluorfangeposisjonen til elutionposisjonen. Åpne reaksjonsekkullen, slå på inngangs-MVP-posisjon 1 argonlinjen, skyv K222/K2CO3-løsningen inn i hetteglasset med inntastings-MVP-posisjon 1 gjennom QMA-lyspatronen for å unngå radioaktiviteten inn i reaksjonsvæsken. Sett [18F]fluor elution-posisjonen til overlappingsposisjonen.
- Klikk på varmeknappen for å varme opp reaktoren ved 110 °C, slå på utgangs-MVP-posisjon 4 argonlinje (feiende linje) som kobles til reaktoren, og fordamp løsningsmidlet til MVP-utgangsposisjonen 4 hetteglass.
- Klikk på Cool-knappen for å kjøle ned reaktoren til romtemperatur med komprimert karbondioksid, slå av feielinjen, slå inn MVP-posisjon 1 til posisjon 2, og legg til den vannfrie acetonitrilen i hetteglasset 2. Slå på feielinjen og varmeren for å tørke [18F]fluorid ved 110 °C.
- Tilsett forløperen for radiomerking og inkorporer [18F]fluorid.
- Avkjøl reaktoren til romtemperatur, slå av feielinjen, sett inngang MVP-posisjon 2 i posisjon 3, og legg til tosylate radiomerkets forløper i hetteglass 3. Lukk reaktoren, og varm opp reaksjonsblandingene ved 100 °C i 10 minutter.
- Fordamp reaksjonsløsningsmidlet og acidolyse.
- Avkjøl og åpne reaktoren, slå på feielinjen og fordamp reaksjonsløsningsmidlet ved 100 °C.
- Avkjøl reaktoren, slå av feielinjen, sett inn MVP-posisjonen 3 i posisjon 4, og tilsett saltsyre/acetonitrilblanding (0,5 ml, 1/1, v/v). Varm opp reaksjonen ved 100 °C i 10 minutter for å deprotect tert-butyl og tert-butyloxycarbonyl-beskyttende grupper i radiolabeling forløperen.
- Nøytraliser reaksjonen.
- Avkjøl reaktoren til romtemperatur, og sett inngang MVP-posisjonen 4 til posisjon 5 for å tilsette 2 M natriumhydroksid for å nøytralisere reaksjonsblandingen. Slå av MVP-inngangslinjen.
- Overfør reaksjonsblandingen til mellomliggende hetteglass.
- Klikk F-knappen i utgangs-MVP for å bytte utgangs-MVP fra ventilasjonsposisjon 4 til posisjon 5, og klikk deretter F-knappen i inngangs-MVP for å bytte inngangs-MVP fra posisjon 5 til posisjon 6. Slå på MVP-argonlinjen for utdata. Skyv reaksjonsblandingen gjennom de stablede nøytrale aluminiumsoksid- og C8-patronene til det mellomliggende hetteglasset som er installert før HPLC-prøveløkken.
- Skyll reaktoren og overfør løsningen.
- Bytt utgangs-MVP-posisjonen 5 til posisjon 6, skyv skylleløsningen i hetteglasset med utgang MVP-posisjon 6 gjennom reaksjons hetteglasset, og patroner til mellom hetteglasset, suksessivt. Vær oppmerksom på at volumet av den kombinerte blandingen er ca. 3,5 ml. Lukk reaksjonsbeholderen.
- Legg den kombinerte blandingen i HPLC-løkken og rens blandingen.
- Bytt HPLC-sløyfen fra injeksjonsposisjon til lasteposisjon, slå på inngangs-MVP-argonlinjen og last blandingene til 5 ml HPLC-løkken. Når lasten er fullført, bytter du lastknappen for å injisere, og klikker på Injiser HPLC for å starte HPLC-kromatogrammet med en strømningshastighet på 3 ml/min. Klikk på HPLC-skjermknappen for å få tilgang til HPLC-kromatogram i sanntid.
- Omdiriger målbrøken til C18-kolonnen.
- Klikk på avlednings-MVP-knappen for å avlede HPLC-fraksjonen til den korte C18-kolonnen på omtrent 12 minutter.
- Skyll den chirale HPLC-kolonnen og rens brøken i C18-kolonnen.
- Etter at målradioaktiviteten er samlet inn i C18-kolonnen (og HPLC-mobilfasen strømmer inn i formuleringen MVP posisjon 1 avfallsflaske), bytt fire-port toposisjons avledningsventilen til avfallsinnsamlingsposisjonen. Skyll chiralkolonnen på 4 ml/min i 6 minutter for å fjerne den mindre D-[18F]FETrp enantiomeren og andre ultrafiolette (UV) urenheter.
- Klikk på avlednings-MVP-knappen for å omdirigere HPLC-mobilfasen tilbake til formuleringen MVP posisjon 1 med en strømningshastighet på 3 ml / min. Vær oppmerksom på at den mobile fasen passerer gjennom chiralkolonnen og C18-kolonnen for å rense L-[18F]FETrp beholdt i C18-kolonnen.
- Samle inn målfraksjonen.
- Samle eluent på ca 32-34 min i formuleringen MVP posisjon 2 hetteglass.
MERK: Vanligvis samles en 2 min HPLC-fraksjon, og det totale volumet pluss den forhåndsfylte natriumkloridoppløsningen er 8-15 ml.
- Samle eluent på ca 32-34 min i formuleringen MVP posisjon 2 hetteglass.
- Lever dosen til et sterilt hetteglass med sluttprodukt.
- Skyv oppløsningen i hetteglasset MVP posisjon 2 gjennom tilførselsledningen og sterilt filter inn i hetteglasset med sluttdose (via den forhåndsinstallerte sterile ventilasjonsfilternålen).
MERK: Protokolltrinnene 2.2.9-2.2.13 er trinn som brukes til HPLC-rensing av L-[18F]FETrp.
- Skyv oppløsningen i hetteglasset MVP posisjon 2 gjennom tilførselsledningen og sterilt filter inn i hetteglasset med sluttdose (via den forhåndsinstallerte sterile ventilasjonsfilternålen).
- Analyser radioaktivitet og dosevolum.
- Fjern det sterile filteret og analyser den endelige doseaktiviteten og volumet.
- Skyll systemet med ultrarent vann etterfulgt av etanol ved 4 ml/min i minst 15 minutter hver. Slå av HPLC-pumpen og PLC-boksen; lukk programmet; slå av trykkluftlinjen, argonlinjen og karbondioksidlinjen; og slå av hovedstrømmen til modulen.
- Trekk ut QC-dosen og kjør QC-prøvene.
- Trekk ca. 0,1 ml av den endelige dosen inn i en 0,2 ml innsats av et QC-hetteglass. Kjør den varme prøven som "delvis sekvens"-programmet etter systemtilførbarhetstesten som er beskrevet i trinn 1.2.6 .
- Analyser QC-dataene og slipp dosen.
- Beregn kjemiske og radiokjemiske renheter, enantiomerisk overskytende verdi og molaraktivitet; bestemme pH-verdien.
- Slipp dosen hvis alle testresultatene består det akseptable området.
- Motta og kartlegge [18F]fluorid.
3. Etterkjøring av systemet rent
- Underlegg radiomerkingsmodulen ved hjelp av en Geiger-Mueller (GM) undersøkelsesmåler for å sikre at radioaktiviteten er tilstrekkelig forfalt (minst 24 timer) før systemet rengjør.
- Slå på radiomerkingsmodulens strøm og PLC-boksstrøm; aktivere programmet for radiokjemisyntesesystemet; og initialisere inndataene MVP, output MVP og formulering MVP. Sett kolonnevelgeren i bypass-posisjon.
- Koble fra QMA-lampen, alumina- og C8-patronene.
- Skyll alle hetteglass og linjer med ultrarent vann først, etterfulgt av etanol. Tørk hetteglassene og linjene med argon med høy renhet.
- Forsegle hver linjeventil ved hjelp av en steril nål med en hette. Skift ut hetteglassene og reaksjonsbeholderen med henholdsvis ovnsbrente hetteglass og reaksjonsbeholder.
- Slå av HPLC-pumpen og PLC-boksen; lukk programmet; slå av trykkluftlinjen, argonlinjen og karbondioksidlinjen; og slå av hovedstrømmen til modulen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Reaksjonsskjemaet er vist i figur 1. Radiomerkingen inkluderer følgende to trinn: 1) reaksjon av tosylate radiolabeling forløper med [18F]fluorid gir 18F-merket mellomliggende, og 2) avbeskyttelse av tert-butyloxycarbonyl og tert-butyl-beskyttende grupper i mellomliggende gir sluttproduktet L-[18F]FETrp. Begge reaksjonstrinnene fortsetter ved 100 °C i 10 minutter.
Før du mottar [18F]fluorid fra den kommersielle leverandøren, må du montere reagens hetteglassene, formuleringshylsene og patronene; likevekte de semi-forberedende, QC-systemene; og kjøre en QC-system egnethetstest. Den detaljerte arbeidsflyten for radiosyntesen til L-[18F]FETrp er beskrevet i figur 2. Kort fortalt blir radioaktiviteten kartlagt og overført til radiokjemisyntesesystemet, og fluoridet tørkes azeotropisk i reaksjonsbeholderen etter fangst-/frigjøringstrinnene. Etter [18F]fluorinkorporering i det første trinnet tilsettes syre for å deprotect de to funksjonelle gruppene, etterfulgt av basenøytralisering. Reaksjonsblandingen overføres til et mellomliggende hetteglass, og reaksjonsbeholderen skyller med en blandet løsning. Den kombinerte blandingen lastes på HPLC-løkken for rensing. En kombinasjon av chiral- og C18 HPLC-kolonner brukes til å fjerne de kjemiske urenheter. Målfraksjonen samles inn i et formuleringshette hetteglass forhåndsfylt med natriumklorid for å justere dosekonsentrasjonen og tonicity. Sluttproduktet er sterilt filtrert til et hetteglass med sluttdose, analysert og alisitert for QC før dosene slippes ut.
Det skjematiske diagrammet for systemoppsettet vises i figur 3. Modulen består av følgende hovedkomponenter: 1) inngang MVP for reagenstillegg, 2) utgang MVP for reaktorventilering og skylling, 3) formulering MVP for HPLC fraksjonsinnsamling og doseformulering, 4) [18F]fluordfangst og frigjøring av MVP, og 5) HPLC rensesystem. Trendene for radioaktivitet, reaksjonstemperatur og trykk kan overvåkes i sanntid gjennom kontrollpanelet. Et typisk semipreparasjons-HPLC-kromatogram er vist i figur 4. Målfraksjonen som inneholder UV-urenheter, omdirigeres til en kort C18-kolonne (den svarte sporingen overlappet med det røde UV-sporet, figur 4). Urenheter i målkomponenten kan fjernes ved å sende brøken gjennom en C18-kolonne. Den rensede HPLC-fraksjonen som er hentet fra C18-kolonnen, samles i formuleringshetteskjemaet. Dosen er analysert og aliquoted for QC.
De representative HPLC-kromatogrammene for QC er vist i figur 5. Kromatogrammet i den tomme prøven viser ubetydelige topper mellom det annullerte volumet og 10 min av programmet. Den ikke-radiomerkede standardreferansen L-FETrp viser en enkelt isomer, separert godt fra standardreferansen til sin D-motpart. Den endelige dosen av L-[18F]FETrp viser høy kjemisk renhet og radiokjemisk renhet. Stabilitetstesting av sluttproduktet ved høyeste dosekonsentrasjon i opptil 8 timer viser at L-[18F]FETrp er stabil når det gjelder kjemisk renhet, radiokjemisk renhet, enantiomerisk overskudd og pH-verdi (tabell 2)37. Denne protokollen for en-pott, to-trinns radiosyntese av L-[18F]FET tar omtrent 100 min. Det forfallskorrigerte utbyttet er 20 ± 5%, med kjemiske og radiokjemiske renheter større enn 95%. Fra og med 12-18 GBq [18F]fluorid er molaraktiviteten til L-[18F]FET 88-118 GBq/μmol. Massekonsentrasjonen er vanligvis mindre enn 0,5 μg/ml, med en dosekonsentrasjon i området 37-185 MBq/ml.
Figur 1: Reaksjonsordning for en-pott, to-trinns radiosyntese av L-[18F]FETrp. Forkortelser: MeCN = acetonitrile; L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptofan; K222 = 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]heksakosan. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Oversikt over arbeidsflyten L-[18F]FETrp radiosyntese. *En fullstendig kvalitetskontroll i henhold til USP823, USP797 vil bli fulgt for menneskelig bruk av L-[18F]FETrp. Forkortelser: QC = kvalitetskontroll; MeCN = acetonitril; L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptofan. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Produksjon av L-[18F]FETrp. Skjematisk diagram over oppsett (venstre) og fotografiet av radiosynteseplattformen (høyre). Oppsettet inkluderer følgende hovedkomponenter: 1. Input MVP; 2. Utgang MVP; 3. Formulering MVP; 4. [18F]Fluor-fangst/frigjøring av MVP; 5. QMA-patron; 6. Mellomalt hetteglass; 7. Alumina / C8 patroner; 8. Reaktor; 9. Chiral HPLC-kolonne; 10, C18 kolonne; 11. HPLC avfallsflaske til kiralkolonnen; 12. Avledning MVP; 13. HPLC avfallsflaske til chiral og C18 kolonner; 14. Formulering hetteglass; 15. Sikkerhetskopier hetteglasset. Forkortelser: L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptofan; MVP = modulær hetteglassposisjonering; QMA = kvartært metylammonium. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: Typisk semipreparasjonskromatogram for rensing av L-[18F]FETrp. Rød spor, UV-kanal ved 254 nm. Svart spor, radioaktivitetskanal. Pil 1, 2 angir starten og slutten på avvikingen av den radioaktive brøken som inneholder henholdsvis L-[18F]FETrp, til C18-kolonnen. Pil 3, 4 angir starten og slutten på innsamlingen av den rensede målfraksjonen L-[18F]FETrp som er hentet fra C18-kolonnen. Forkortelse: L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptofan. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 5: Typisk analytisk HPLC-kromatogram for kvalitetskontroll av L-[18F]FETrp. 1) Blank løsning, 2) standardløsning av L-FETrp, 3) standardløsning av L-FETrp- og D-FETrp-blandinger, 4) UV-spor av L-FETRP ved 230 nm, 4) radioaktivitetsspor av L-[18F]FETrp-formulering. Forkortelse: L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptofan; L-FETrp = 1-(2-Fluoroethyl)-L-tryptofan; D-FETrp = 1-(2-Fluoroethyl)-D-tryptofan. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
| Tracer | Klinisk undersøkelse | Store indikasjoner | Proffene | Ulemper | |||
| 11 C-5-HTP | Ja | Avbildning av serotoninproduserende nevroendokrine svulster, nevropsykiatriske sykdommer | Følsom i å oppdage små nevroendokrine svulster | Trenger en syklotron på stedet, kort halveringstid, arbeidskrevende prosedyrer, multi-enzymatisk radiosyntese, følsom for forløperkonsentrasjon og løsning pH, uspesifisert opptak i dopaminerge og noradrenergiske områder | |||
| [11C] AMT | Ja | Lokalisering av epileptogene vev og hjernesvulster basert på sterke kynureninveisaktiveringer | cGMP-produksjon tilgjengelig, ikke innlemmet i proteinsyntese | Trenger en syklotron på stedet, kort halveringstid, arbeidskrevende prosedyrer, komplisert kvantifisering under patologiske forhold | |||
| L-[18F]FETrp | Nei | Imaging kynurenine sti inkludert epileptisk foci, hjernesvulster, og oppdage epilepsi-assosierte nevroinflammatoriske abnormiteter | Gunstig halveringstid, tilgjengelig for satellittlevering, cGMP-radiosyntese, høy stabilitet mot defluorering og gunstig strålingsdosimetri | Opptak tilrettelagt av både L-aminosyretransportør og alanin-serin-cysteintransportør, ingen menneskelige undersøkelser ennå | |||
Tabell 1: Sammenligning av 11C-5-HTP, [11C]AMT og L-[18F]FETrp. Forkortelser: cGMP = gjeldende god produksjonspraksis; α-[11C]metyl-L-tryptofan; L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptofan; 11 C-5-HTP = 11C-5-hydroksytryptofan.
| Timer etter slutten av syntesen av analyse | Radiokjemisk renhet av HPLC (%) | Kjemisk renhet (%) | Enantiomerisk overskudd (%) | pH-verdi |
| 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 |
Tabell 2: Stabilitetstest av L-[18F]FETrp i en typisk batch ved høyeste dosekonsentrasjon. Forkortelse: L-[18F]FETrp = 1-(2-[18F]Fluoroethyl)-L-tryptofan.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Tryptofan er en essensiell aminosyre for mennesker. Det spiller en viktig rolle i reguleringen av humør, kognitiv funksjon og oppførsel. Radiomerkede tryptofanderivater, spesielt karbon-11-merket [11C]AMT, har blitt grundig studert på grunn av deres unike rolle i kartlegging av serotoninsyntese38,39, detektering og gradering av svulster40, guiding epilepsikirurgi41,42, og evaluering av behandlingsrespons i diabetes43. Imidlertid begrenser de korte halveringstiden og arbeidskrevende radiomerkingsprosedyrene den utbredte anvendelsen av [11C]AMT. Det arbeides imidlertid med å utvikle fluor-18-merkede midler for tryptofan metabolisme. To nylige gjennomgangsartikler oppsummerer utviklings- og bildeegenskapene til fluor-18-merkede tryptofan bildebehandlingsmidler3,28.
Sammenlignet med sin 11C-merkede forgjenger, viser L-[18F]FETrp gunstige in vivo-avbildningsegenskaper, god metabolsk stabilitet og motstand mot defluorering33. I tillegg viser L-[18F]FETrp en gunstig dosimetriprofil sammenlignet med 18F-FDG og har blitt foreslått som et lovende tryptofan bildebehandlingsmiddel for klinisk oversettelse32,33. Metodikken beskrevet her benytter en en-pott, to-trinns strategi for radiosyntesen til L-[18F]FETrp i et radiokjemisyntesesystem. L-[18F]FETrp ble produsert med høy kjemisk renhet, radiokjemisk renhet og enantiomerisk overskudd. Den totale ikke-radiomerkede L-FETrp-massen i den endelige dosen er ikke mer enn 5 μg, og etanolinnholdet er ikke mer enn 10%. L-[18F]FETrp produseres rutinemessig i PET-senteret for avbildning av tryptofanmetabolisme i en transgen medulloblastom mus hjernesvulstmodell og har vist gunstige bildebehandlingsresultater32. Sammenlignet med den rapporterte metoden for L-[18F]FETrp, inneholder den gjeldende protokollen fordelene som er beskrevet nedenfor.
For det første brukes et lite reaksjonsbeholder og mindre forløper og reaksjonsløsningsmidler til radiomerking sammenlignet med andre rapporterte radiomerkingsmoduler og metoder (hvor 9 mg forløper i 1,1 ml løsningsmiddel ble brukt)35, og bare 1-2 mg radiomerkingsforløper i 0,5 ml løsningsmiddel tilsetts reaksjonen, men med et mye høyere utbytte av enantiomeren. Mindre enn 1% avkastning er rapportert for en to-pott, tre-trinns radiosyntese av L-[18F]FETrp uten noen rapport om den enantiomeriske overskytende verdien44.
For det andre brukes den laveste mengden giftig K222, sammenlignet med rapporterte prosedyrer for L-[18F]FETrp eller racemic [18F]FETrp. Vanligvis brukes 4-5 mg K222 sammenlignet med 37,5 mg brukt av andre35. K222 er en faseoverføringskatalysator som ofte brukes i radiosyntesen til 18F-merkede PET-sporstoffer. Grensen som er angitt i USP for K222 er mindre enn 50 μg/ml. En fargepunkttest for påvisning av resterende K222 konsentrasjon må utføres for å oppfylle kriteriene før du frigjør den endelige dosen for klinisk bruk45.
For det tredje introduseres bare 1% vann til K2CO3/ K222-løsningen for [18F]fluor elution, som fremskynder tørkeprosessen av vandig [18F]fluorid. [18F]fluore anioner er sterkt hydrert og blir kjemisk inerte i vandige medier46. Derfor er det nødvendig å forbedre nukleofiliteten ved å desolvere [18F]fluorid og azeotrop tørke av den vandige løsningen for [18F]fluorinkorporering. Vann vil også konkurrere med [18F]fluorid om å hydrolysere i stedet for ønsket [18F]fluor nukleofil substitusjon av radiomerket forløper.
For det fjerde brukes en injiserbar mobilfase til rensing av L-[18F]FETrp. Ti prosent etanol i 50 mM natriumacetat/eddiksyre, pH 5,5, brukes som mobilfase for å rense radiotraceren, og bringer lett etanolinnholdet til mindre enn 10% i den endelige dosen for klinisk bruk. Mens 90% etanol i vann har blitt rapportert å løse enantiomerer, tar det mer tid å fordampe etanolinnholdet til mindre enn 10% ved 78 ° C34.
Den prekliniske studien av L-[18F]FETrp i en transgen medulloblastommusmodell viser at 1-L-[18F]FETrp hadde høy hjernesvulstakkumulering med gunstig kinetikk, ubetydelig in vivo-defluorinasjon og lavt bakgrunnsopptak32. 1-L-[18F]FETrp viser også et overlegent mål-til-ikke-mål-forhold til 18F-FDG31. Videre er protokollen enkel å sette opp for produksjon av L-[18F]FETrp for klinisk undersøkelse37. Ytterligere omfattende QC-tester, inkludert filterintegritet, radionuklidisk renhet, gjenværende løsningsmiddelnivåer, K222-konsentrasjon, bakteriell endotoksinnivå og sterilitetstester, kan lett utføres for den endelige dosen av radiofarmaka. Prosessen med regulatorisk godkjenning for klinisk utnyttelse av L-[18F]FETrp hos mennesker pågår aktivt.
Metoden har noen begrensninger. To HPLC-kolonner brukes til å oppnå tilstrekkelig kjemisk renhet og enantiomerisk overskudd av L-[18F]FETrp. En strømningshastighet for den mobile fasen ved 3 ml/min brukes til rensing. En høyere strømningshastighet gir høyt tilbaketrykk, mens en lavere strømningshastighet fører til lengre tid for rensing og dårlig baselineoppløsning av toppene. Alternative HPLC-kolonner som er kompatible med mobilfasen og viser bedre selektivitet mot enantiomerer og god oppløsning over urenheter, kan forenkle rensetrinnene.
Radiokjemisyntesemodulen er et ikke-kommersiell system. Den helautomatiske radiosyntesen av racemic [18F]FETrp er rapportert i en kommersiell GE FASTlab synthesizer. Chiral separasjon av enantiomerene utføres med en kiral analytisk HPLC-kolonne; de siste L- og D-isomerene er formulert på en annen FASTLab-kassett35. Xin og Cai34 rapporterte automatisk radiosyntese av optisk ren L-[18F]FETrp ved hjelp av et GE FX-N-system. Mens de to enantiomerene lett kan skilles med den semipreparasjonsmessige chiral HPLC-kolonnen, er den mobile fasen med høyt etanolinnhold (90% etanol i vann) ikke egnet for direkte menneskelig injeksjon34. Bruk av en kommersiell radiosynthesizer og en injiserbar mobilfase for L-[18F]FETrp med høyt enantiomerisk overskudd er svært ønskelig for enkel klinisk undersøkelse.
Til slutt ble en fluor-18-merket tryptofan analog L-[18F]FETrp syntetisert i et radiokjemisyntesesystem ved hjelp av en en-pott, to-trinns tilnærming med høy pålitelighet og reproduserbarhet. Radiosyntesen har små mengder radiomerkingsforløpere og løsemidler, en injiserbar mobilfase og enkel implementering for klinisk produksjon av L-[18F]FETrp til menneskelig bruk. Protokollen vil legge til rette for mer utbredt utnyttelse av denne radiotracer for nevrologiske lidelser og kreft implisert med tryptofan metabolisme.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer at det ikke finnes konkurrerende økonomiske interesser.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble støttet av Diagnostic &Research PET/MRI Center, og av Institutt for biomedisinsk forskning og radiologi ved Nemours/Alfred I. duPont Hospital for Children.
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 av 1-(2-[<sup>18F</sup>]Fluoroethyl)-L-Tryptophan ved hjelp av en one-pot, to-trinns protokoll](https://cloudfront.jove.com/CDNSource/teasers/63025.jpg)
