用于生产PET示踪剂的固体阶段11C甲基化、纯化和配方

Summary

我们报告一种高效的碳-11放射性标签技术，使用固体相提取盒生产与正电子发射断层扫描（PET）相关的临床示踪剂。¹¹C甲基化剂通过预装前体的盒，并连续用水乙醇洗脱提供高放射性化学产量的化学和放射化学纯PET示踪剂。

Abstract

用于正电子发射断层扫描（PET）的放射性跟踪器的常规生产主要依靠湿化学，其中放射性合成素与溶液中的非放射性前体发生反应。这种方法需要通过高性能液相色谱法（HPLC）对示踪剂进行纯化，然后重新配方在生物相容性溶剂中用于人体管理。我们最近开发了一种新型^{的 11}C 甲基化方法，用于高效合成碳-11 标记 PET 放射性药物，利用固相盒作为一次性"三合一"单元进行合成、纯化和重新制定示踪剂。这种方法消除了对预准备HPLC的使用，并减少了示踪剂在传输线和放射性衰变造成的损失。此外，基于墨盒的技术提高了合成可靠性，简化了自动化流程，并便于符合良好制造规范 （GMP） 要求。在这里，我们演示了这项技术，在生产PET示踪剂匹兹堡化合物B（=11C_PiB）的例子，一个金标准在体内的淀粉样斑块在人脑中。

Introduction

正电子发射断层扫描（PET）是一种分子成像模式，它依赖于检测附着在生物活性分子上的同位素的放射性衰变，从而能够对生化过程、信号和转化进行体内可视化.碳-11（t_1/2 = 20.3分钟）是PET中最常用的放射性同位素之一，因为它在有机分子中丰富，而且半寿命短，允许在同一天对同一人类或动物主体进行多次示踪剂，并且减轻病人的辐射负担。许多标有这种同位素的示踪剂用于临床研究和基础健康研究，用于经典和新兴生物相关靶点体内 PET 成像 - [¹¹C]d₂/D₃受体的 raclopride，[11 C]用于淀粉样斑块的 PiB， =¹¹C_PBR28 用于转位蛋白 - 仅举几例。

碳-11标记的PET示踪剂^{主要通过11}个C-甲基化的非放射性前体生产，这些前体含有-OH（酒精、苯酚和甲氧乙酸）、-NH（胺和酰胺）或-SH（二醇）组。简单地说，同位素^{通过14N（p，α）11C}核反应在回旋加速器的气体靶中生成，化学形式为11C+CO2。后者然后通过湿化学（减少至+ 11 C_CH 3 I）转化为¹¹C_甲基碘化物 （=¹¹C_CH₃I）....

Protocol

1. 制备缓冲液和埃鲁剂

1. 将2.72克醋酸钠三水合物溶解在100 mL水中，制备0.2M醋酸钠溶液（溶液A）。
2. 将11.4 mL的冰川醋酸溶解在1L水中，制备0.2M醋酸溶液（溶液B）。
3. 将50 mL溶液A与450 mL溶液B结合，根据缓冲器参考^中心15制备pH 3.7（缓冲1）的醋酸缓冲液。使用 pH 条或 pH 计验证缓冲液的 pH。
4. 将 12.5 mL 的绝对乙醇与 87.5 mL 的缓冲液 1 结合，使 12.5% 的 AOH 溶液（洗涤 1）在 100 mL 瓶中。
5. 将 15 mL 的绝对乙醇与 85 mL 的缓冲液 1 结合，在 100 mL 瓶中制成 15% 水性 EtOH 溶液（洗涤 2）。
6. 将 5 mL 的绝对乙醇与 5 mL 的缓冲液 1 结合，制成 50% 水性 EtOH 溶液（最终渗出液），并将此溶液的 2.5 mL 放入 10 mL 注射器中。

2. 前体在墨盒中的应用

1. 通过 10 mL 的水，然后 5 mL 的丙酮通过 tC18 墨盒，以预置它。
2. 以 50 mL/min 的速度将墨盒干燥 1 分钟。
3. 在1mL无水丙酮中溶解2毫克前体6-OH-BTA-0。
4. 向下拿着 Luer-tip 250 μ....

Results

为了总结典型放射性合成的 [¹¹C_PiB， 气态 ]¹¹C_CH₃OTf 首先通过预装前体溶液的 tC18 盒 （图 1）。然后，通过连续洗脱水乙醇溶液实现反应混合物的分离，如下所示。首先，12.5% EtOH洗脱大多数未反应的 [¹¹C_CH₃OTf 和 6-OH-BTA-0》，然后 15% EtOH 洗掉残留杂质，最后 50% 乙醇溶液将所需的 [¹¹C]PiB 排脱到无菌小瓶中。然后用无菌磷酸盐缓冲液稀释示踪剂，并在释放至PET成像现场之前经过严格的QC程序。图3中所示，适用于给药^的*11C_PiB批次的典型分析HPLC紫外线和放射性色谱图。

总放射合成时间是10分钟，从交付.......

Discussion

尽管最近出现和FDA批准^几个18F标记PET示踪剂，如花贝贝，弗洛贝贝本和长笛元醇，#¹¹C_PiB仍然是淀粉样蛋白成像的黄金标准示踪剂，由于快速的大脑吸收和低非特异性绑定。目前这种示踪剂是通过湿^化学16或使用"干循环"^方法4，17合成的。两种方法都需要HPLC纯化，然后重新配方在水乙醇，这大约需要20-30分钟^{开始#11C_CH}_3OTf。受到先前关于固相的一些报告的启发，^支持了11种C甲基化^技术和[11C]PiB的临床重要性，我们旨在利用廉价的一次性固相萃取（）SPE） 墨盒作为用于反应、纯化和配方的"三联一"实体。

成功生产用于人体体内成像的PET示踪剂最关键的步骤是:1）将放射性同位素纳入示踪分子;2） 分离示踪剂与未反应的放射性和非放射性物种;3） 在生物相容的溶.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
6-OH-BTA-0	ABX 高级生化化合物	5101	[11C]PiB 的非放射性前体
6-OH-BTA-1	ABX 高级生化化合物	5140	[11C]PiB 的非放射性标准
Agilent 1200 HPLC 系统	Agilent	Agilent 1200	分析 HPLC 系统
乙醇无水		432526
类（鲁尔接头，250 和微量;L）	Hamilton	HAM80701
MZ Analytical PerfectSil 120	MZ-Analysentechik GmbH	MZ1440-100040	分析型 HPLC 色谱柱
Perkin Elmer Clarus 480 气			相色谱仪
聚碳酸酯歧管	Scintomics	ACC-101	合成歧管
Restek MTX-蜡柱（30 m，0.53 mm）	Restek	70625-273	分析型气相色谱柱
Scintomics GRP 模块	Scintomics	Scintomics GRP	自动合成装置
Sep-Pak tC18 Plus	Waters	WAT020515	固相萃取柱
耐溶剂萃取装置	Scintomics	ACC-201	合成歧管
脊髓针	BD	405181
无菌延长线	B. Braun	8255059
无菌过滤器	Millipore	SLLG013SL
无菌小瓶 （20mL）	华艺	SVV-20A
无菌水	Baxter	JF7623
Synthra MeIplus Research Synthra MeIplus		Research	[11C]CH3I/[11C]CH3OTf 模块
注射器 （10 mL）	BD	309604
注射器 （1mL）	BD	309659
注射器 （20 mL）	B. Braun	4617207V	分配器 注射器
通气过滤器	Millipore	TEFG02525