Herstellung und Auswertung der<sup&gt; 99m</sup&gt; Tc-markierte Dreizähnige Chelate für Pre-Targeting Bioorthogonale Chemie

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir ein Protokoll für die Radiomarkierung und in vivo Testung von dreizackigen ^99mTc(I)-Chelat-Tetrazin-Derivaten für Pre-Targeting und bioorthogonale Chemie.

Zusammenfassung

Pre-Targeting in Kombination mit bioorthogonaler Chemie entwickelt sich zu einem effektiven Weg, um neue Radiopharmazeutika zu entwickeln. Von den verfügbaren Methoden hat sich die inverse Elektronenbedarfs-Diels-Alder-Cycloaddition (IEDDA) zwischen einem radioaktiv markierten Tetrazin und trans-Cycloocten (TCO), das an ein Biomolekül gebunden ist, als äußerst effektiver bioorthogonaler Ansatz zur Abbildung spezifischer biologischer Ziele erwiesen. Trotz der Tatsache, dass Technetium-99m nach wie vor das am weitesten verbreitete Isotop in der diagnostischen Nuklearmedizin ist, gibt es einen Mangel an Methoden zur Herstellung von ^99mTc-markierten Tetrazinen. In dieser Arbeit berichten wir über die Herstellung einer Familie von Tridentat-Chelat-Tetrazin-Derivaten und deren Tc(I)-Komplexen. Diese bisher unbekannten Verbindungen wurden mit ^99mTc unter Verwendung eines mikrowellengestützten Verfahrens in einer radiochemischen Ausbeute von 31% bis 83% radioaktiv markiert. Die Produkte sind in Kochsalzlösung und PBS stabil und reagieren in vitro schnell mit TCO-Derivaten. Ihre in vivo Pre-Targeting-Fähigkeiten wurden anhand eines TCO-Bisphosphonats (TCO-BP)-Derivats demonstriert, das in Regionen mit aktivem Knochenstoffwechsel oder -verletzung lokalisiert ist. In murinen Studien zeigten die ^99mTc-Tetrazine hohe Aktivitätskonzentrationen in Knien und Schultergelenken, was bei Experimenten in Abwesenheit von TCO-BP nicht beobachtet wurde. Die Gesamtaufnahme in Nichtzielorganen und die Pharmakokinetik variierten stark je nach Art des Linkers und Polarität des Chelats.

Einleitung

^99m Tc bleibt die dominierende Radioisotop in der diagnostischen Nuklearmedizin verwendet wird , mit mehr als 50 Millionen Bildgebungsverfahren pro Jahr weltweit durchgeführt ^{1, 2, 3.} Die Mehrheit der ^99m Tc Mittel werden klinisch Perfusion Radiopharmaka. Es gibt eine begrenzte Anzahl von aktiv gezielte Verbindungen , in denen ^99m Tc gerichtet ist eine spezifische Biomarker durch Ligation an ein Targeting - Konstrukt zu binden. Die Erzeugung gezielter ^99m Tc - Radiopharmaka wird häufig durch den Einfluß von ^99m Tc-Ligand....

Protokoll

In Tierstudien wurden von der Tierforschung Ethikrat an der McMaster University in Übereinstimmung mit Canadian Council on Animal Care (CCAC) Richtlinien zugelassen.

1. Die radioaktive Markierung von Tz-dreizähnigen Liganden mit ^99m Tc

ACHTUNG: Die folgenden Verfahren erfordern die Verwendung von radioaktiven Verbindungen. Die Arbeiten sollten nur in einem zugelassenen Labor mit der Einhaltung von Sicherheits- und Entsorgungsvorschriften erfolgen. Mikrowellen-Reaktionen sollten in einer Mikrowelle durchgeführt werden, die speziell für die chemische Synthese konstruiert.

1. Syn....

Ergebnisse

Die Liganden wurden unter Verwendung von verschiedenen Linkern synthetisiert und Chelatoren über eine einfache reduktive Aminierung Strategie (Abbildung 2), gefolgt von Kupplung des Produktes mit einem handelsüblichen Tetrazin ^{22, 23.} Die radioaktive Markierung wurde mit der gleichen Methode für alle Verbindungen durchgeführt und war in hohem Maße reproduzierbar. Das Verfahren wurde durch Variieren des pH, der Me.......

Diskussion

Eine Sammlung von Tetrazin-linked dreizähnigen Chelate verschiedener Polaritäten wurde hergestellt, und die Nützlichkeit der ^99m Tc - Komplexe in der IEDDA Reaktion mit einer TCO - Derivat in vivo bewertet. Eine effektive und reproduzierbare ^99m Tc wurde Markierungsverfahren für fünf Tetrazin-Chelate entwickelt, wobei der Ligand - Konzentration 10 ^-3 M. war der Markierungsschritt durch Entfernung der Schutzgruppe von t- Butyl - Gruppen (für die Verbindungen 2-5).......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Argongas	Alphagaz	---	---
Na2CO3	EMD Millipore	106395
---Na2B4O7· 10H2O	Anachämie	S9640	---
KNaC4H4O6· 4H2O	Anachämie	217255	---
Technelite 99mTc Generator	Lantheus medizinische Bildgebung	---	Quelle von 99mTcO4-0,9
% Kochsalzlösung	Lantheus medizinische Bildgebung	---	Zur Eluierung des Generators
1 M HCl	Labor Chem	---	---
MeOH	Caledon	---	---
ACN	Caledon	---	HPLC
Grade Millipore H2O	Thermo Fisher Scientific	Barnstead Nanopure	---
DCM	Caledon		------
TFA	Caledon	---	---
PBS	Thermo Fisher Scientific	10010023	pH 7,4 1x
BSA	Sigma Aldrich	A7906	---
Tween80	Sigma Aldrich	P8047	---
Isofluran	CDMV	108737	Lieferant: Fresenius Kabi Animal Health
HPLC	Waters	1525 Binary Pump, 2998 Photodiodde Array Detector, E-SAT/IN, Bioscan Flowcount PMT Detektor (Artikel # 15590)	---
HPLC-Säule zur Analyse und Aufreinigung von Verbindungen 2-4	Phenomenex	00G-4435-E0	Gemini® 5 & Mikro; m C18 110  Å, LC-Säule 250 x 4,6 mm
HPLC-Säule zur Analyse und Reinigung der Verbindungen 1 und 5	Wasser	186003115	XBridge BEH C18 Säule, 130 Å, 5 µ m, 4,6 mm x 100 mm
Mikrowellenreaktor	Biotage	Initiator 8	---
Biotage V10 Verdampfer	Biotage	Serial # V1041	---
Dosiskalibrator	Capintec, Inc.	CRC-25R	---
Gamma-Zähler	Perkin Elmer	Wizard 1470 Automatischer Gamma-Zähler	---
Raumwaage für Tiere	Mettler Toledo	XP105 Delta Range	---
Mikrowellen-Fläschchen	Biotage	355629	0,5-2 ml