هنا ، نصف بروتوكولا للوضع الإشعاعي والاختبار في الجسم الحي لمشتقات مخلب التيترازين ثلاثي الأبعاد 99mTC (I) للاستهداف المسبق والكيمياء المتعامدة الحيوية.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
هنا ، نصف بروتوكولا للوضع الإشعاعي والاختبار في الجسم الحي لمشتقات مخلب التيترازين ثلاثي الأبعاد 99mTC (I) للاستهداف المسبق والكيمياء المتعامدة الحيوية.
الاستهداف المسبق جنبا إلى جنب مع الكيمياء المتعامدة الحيوية كطريقة فعالة لإنشاء مستحضرات صيدلانية إشعاعية جديدة. من بين الطرق المتاحة ، أثبت الإلكترون العكسي الذي يتطلب الإضافة الحلقية Diels-Alder (IEDDA) بين التيترازين المصنف بالإشعاع وعبر السيكلوكتين (TCO) المرتبط بجزيء حيوي أنه نهج متعامد حيوي عالي الفعالية لتصوير أهداف بيولوجية محددة. على الرغم من حقيقة أن التكنيتيوم -99 م لا يزال النظير الأكثر استخداما في الطب النووي التشخيصي ، إلا أن هناك ندرة في طرق تحضير 99mTc. نبلغ هنا عن إعداد عائلة من مشتقات ثلاثية الأسنان-مخلب-تيترازين ومجمعاتها Ttc(I). تم تصنيف هذه المركبات غير المعروفة حتى الآن ب 99mTc باستخدام طريقة بمساعدة الميكروويف بنسبة 31٪ إلى 83٪ من الإنتاجية الكيميائية المشعة. المنتجات مستقرة في محلول ملحي و PBS وتتفاعل بسرعة مع مشتقات TCO في المختبر. تم إثبات قدراتهم على الاستهداف المسبق في الجسم الحي باستخدام مشتق TCO-bisphosphonate (TCO-BP) الذي يتم توطينه في مناطق التمثيل الغذائي النشط للعظام أو الإصابة. في دراسات الفئران ، أظهر 99 مترامن Tc-tetrazines تركيزات عالية من النشاط في مفاصل الركبتين والكتف ، وهو ما لم يلاحظ عند إجراء التجارب في غياب TCO-BP. اختلف الامتصاص الكلي في الأعضاء غير المستهدفة والحركية الدوائية اختلافا كبيرا اعتمادا على طبيعة الرابط وقطبية المخلب.
يبقى 99m ح النظائر المشعة المهيمن المستخدمة في الطب النووي التشخيصي، مع أكثر من 50 مليون عملية التصوير التي أجريت في السنة في جميع أنحاء العالم 1، 2، 3. غالبية 99m كلاء ح المستخدمة سريريا هي نوع نضح المواد المشعة. هناك عدد محدود من المركبات المستهدفة بنشاط التي يتم فيها توجيه 99m ح ربط العلامات البيولوجية المحددة من خلال ربط لبناء الاستهداف. وغالبا ما تعوق إنشاء 99m المستهدفة المواد المشعة ح بتأثير 99m المجمعات TC-يجند على قدرة جزيء استهداف لربط العلامات البيولوجية من الفائدة، أو النظائر نصف الحياة ليست طويلة بما فيه الكفاية للاستخدام مع ارتفاع الجزيئات الحيوية الوزن الجزيئي مثل الأجسام المضادة. وهذه الأخيرة عادة ما يتطلب عدة أيام قبل أن يتم الحصول على الصور من أجل أن جزيء حيوي لمسح من غير المستهدفة TISS UES. يقدم قبل استهداف نهجا بديلا للتغلب على هذه التحديات.
قبل استهداف جنبا إلى جنب مع الكيمياء bioorthogonal وقد تبين أن يكون وسيلة فعالة لتطوير تحقيقات التصوير الجزيئي جديدة لكل مضان والإذاعة التصوير 4، 5، 6، 7، 8. ومعكوس الطلب الإلكترون ديلز-ألدر (IEDDA) التفاعل بين 1،2،4،5-tetrazine (TZ) ومشتقاتها -cyclooctene عبر (TCO)، كما هو موضح في الشكل رقم 1، وقد ثبت أن تكون فعالة بشكل خاص 6. رد فعل IEDDA مع هذه المكونات يمكن أن يحمل حركية سريعة في برنامج تلفزيوني (ك 2 ≈ 6000 م -1 ق -1) وانتقائية عالية، مما يجعلها مثالية للفي الجسم الحي قبل استهداف التطبيقات 9، 10.
e_content "> النهج الأكثر شيوعا ينطوي على إدارة ناقلات TCO المستمدة من الاستهداف وبعد فترة تأخير كافية، يدار من tetrazine رديولبلد. tetrazines رديولبلد على أساس 11 C، 18 F، 64 النحاس و 89 عنصر الزركون، و 111 في كان وذكرت 11، 12، 13، 14، 15. وفي المقابل، هناك واحد فقط تقرير ل99m ح المسمى TZ، الذي تم إعداده باستخدام نوع يجند HYNIC تتطلب استخدام المشترك بروابط لمنع بروتين ملزمة وتدهور في الجسم الحي 16. وكبديل لذلك، ونحن التقرير هنا توليف 99m ح (I) المسمى tetrazines باستخدام عائلة بروابط التي تشكل مجمعات ثلاثي الشعب مستقرة مع [99m ح (CO) 3] + الأساسية.العمر = "1"> 
الشكل 1: IEDDA رد فعل bioorthogonal بين tetrazine و-cyclooctene العابرة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
عائلة بروابط أعد تحتوي يخلب ثلاثي الشعب التي تختلف في الاستقطاب وطبيعة المجموعة رابط بين منطقة ملزم المعادن وTZ (الشكل 2). وكان الهدف هو تحديد 99m ح-Tetrazine بناء يمكن أن توطين نحو فعال وتتفاعل مع مواقع المسمى TCO في الجسم الحي واضحة بسرعة عندما لا تكون ملزمة، من أجل انتاج عالية المستهدفة لغير المستهدفة النسب. لاختبار بروابط، تم استخدام TCO المشتقة من البايفوسفونيت (TCO-BP) 17. لقد أظهرنا في وقت سابق ان TCO-BP يموضع إلى مناطق استقلاب العظام نشط ويمكن أن تتفاعل معtetrazines رديولبلد في الجسم الحي 18. وهو كاشف مناسب لاختبار tetrazines الجديدة، لأنها يمكن أن تكون على استعداد في خطوة واحدة والتجارب لا يمكن أن يؤديها في الفئران العادية التي يحدث فيها توطين في المقام الأول في المفاصل (الركبتين والكتفين).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على الدراسات الحيوانية البحوث مجلس الحيوان الأخلاق في جامعة ماكماستر وفقا للمجلس الكندي للرعاية الحيوان (CCAC) المبادئ التوجيهية.
1. Radiolabeling من الليجندات TZ-ثلاثي الشعب مع 99m ح
تنبيه: تتطلب الإجراءات التالية استخدام المركبات المشعة. وينبغي أن يتم العمل إلا في مختبر مرخص مع الالتزام بأنظمة السلامة والتخلص منها. يجب أن يتم تنفيذ ردود الفعل الميكروويف في الميكروويف مصممة خصيصا لتركيب الكيميائي.
2. الدراسات الحيوية التوزيع المستهدف قبل

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم توليفها بروابط باستخدام الربط، والدوال chelators مختلفة عبر استراتيجية أمينة الاختزالية بسيطة (الشكل 2)، تليها اقتران المنتج إلى tetrazine المتاحة تجاريا 22، 23. تم تنفيذ Radiolabeling باستخدام نفس الأسلوب لجميع المركبات، وكان تكرار للغاية. وكان محسن العملية من خلال تغيير درجة الحموضة، وكمية من يجند وفترة رد الفعل ودرجة الحرارة وعندها 99m ح-رديولبلد المركبات ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم إعداد مجموعة من يخلب ثلاثي الشعب المرتبطة tetrazine من أقطاب مختلفة، وجرى تقييم فائدة المجمعات 99m ح في رد فعل IEDDA مع مشتق TCO في الجسم الحي. تم وضع 99m ح سيلة فعالة وقابلة للتكرار وضع العلامات لمدة خمس tetrazine-يخلب، حيث كان تركيز يجند 10 -3 م وأعقب خطوة وصفها من قبل deprotection من تي الجماعات بوتيل (للمركبات 2-5). تم استخدام تركيزات عالية من يجند لتحسين العائد الإشعاعية والحد من أوقات رد الفعل الذي التقلي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
هذا العمل مدعوما بتمويل منحة بحثية من مجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة (NSERC) في كندا ، ومعهد أونتاريو لأبحاث السرطان (OICR ، #P.SI.015.8) ، وجمعية السرطان الكندية (CCS ، # 703857). يقر المؤلفون بمساهمات الدكتور دينيس سنايدر الذي قدم المساعدة في إعداد المخطوطة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| غاز الأرجون | Alphagaz | --- | --- |
| Na2CO3 | EMD Millipore | 106395 | --- |
| Na2B4O7· 10H2O | Anachemia | S9640 | --- |
| KNaC4H4O6· 4H 2 < / sub >O | Anachemia | 217255 | --- |
| Technelite 99m < / sup> TC مولد | Lantheus التصوير الطبي | --- | مصدر 99m < / sup>TcO4-< / sup> |
| 0.9٪ سالين | لانثيوس التصوير الطبي | --- | لمولد التصفية |
| 1 M HCl | Lab Chem | --- | --- |
| MeOH | Caledon | --- | |
| ---ACN | Caledon | --- | HPLC الصف |
| Millipore H2< / sub>O | Thermo Fisher Scientific | Barnstead Nanopure | --- |
| DCM | Caledon | --- | --- |
| TFA | Caledon | --- | --- |
| PBS | Thermo Fisher Scientific | 10010023 | pH 7.4 1x |
| BSA | سيجما ألدريتش | A7906 | --- |
| Tween80 | سيجما ألدريتش | P8047 | --- |
| إيزوفلوران | CDMV | 108737 | المورد: فريسينيوس كابي صحة |
| HPLC | Waters | 1525 مضخة ثنائية ، 2998 كاشف مصفوفة الثنائي الضوئي ، E-SAT / IN ، كاشف Bioscan Flowcount PMT (البند # 15590) | --- |
| عمود HPLC لتحليل وتنقية المركبات 2-4 | Phenomenex | 00G-4435-E0 | الجوزاء & reg ؛ 5 & مايكرو ؛ م C18 110 ؛ Å, عمود LC 250 × 4.6 مم |
| عمود HPLC لتحليل وتنقية المركبتين 1 و 5 | Waters | 186003115 | عمود XBridge BEH C18 ، 130 Å ؛ 5 & م ، 4.6 مم × 100 مم |
| مفاعل الميكروويف | Biotage | بادئ 8 | --- |
| Biotage V10 المبخر | Biotage | المسلسل # V1041 | --- |
| معاير الجرعة | Capintec، Inc. | CRC-25R | --- |
| عداد جاما | Perkin Elmer | Wizard 1470 عداد جاما الأوتوماتيكي | --- |
| مقياس غرفة ؛ | Mettler Toledo | XP105 Delta Range | --- |
| قوارير الميكروويف | Biotage | 355629 | 0.5-2 مل |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن