Radiosynthese von 1-(2-[^18F]Fluorethyl)-L-Tryptophan unter Verwendung eines Eintopf-, zweistufigen Protokolls

Das übergeordnete Ziel dieses Protokolls ist es, einen F18-radioaktiv markierten Tryptophan-Tracer durch einen zweistufigen Ansatz mit einem Topf zu radiosynthetisieren. Der Radiotracer kann eine breite Anwendung für die Bildgebung des Tryptophanstoffwechsels finden. Die Technik verwendet das Radioisotop mit einer längeren Halbwertszeit, weniger Reaktionsvorläufer und weniger Reaktionsvolumen sowie einer umweltfreundlichen Phase zur Reinigung.

Der Radiotracer kann zur Diagnose verschiedener Erkrankungen des Gehirns verwendet werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Epilepsie, neuropsychiatrische Störungen und Neuroonkologie. Diese Methode kann auf andere kommerziell erhältliche Radiomarkierungsmodule angewendet werden. Sobald die F18-Fluoridlösung empfangen wurde, beginnen Sie mit der Vermessung der Bleibox auf der Oberfläche und zeichnen Sie aus der Entfernung von einem Meter die maximalen Strahlungsexpositionsraten auf.

Nachdem Sie einen Wischtest durchgeführt haben, um sicherzustellen, dass der Versandkarton nicht kontaminiert ist, notieren Sie die F18-Fluoriddosis und -zeit. Übertragen Sie die F18-Fluoridlösung in das radiochemische Synthesesystem. Verbinden Sie die Argonlinie mit einer kurzen Nadel und die F18-Fluorid-Transferleitung mit einer langen Nadel mit dem F18-Fluorid-Fläschchen.

Schließen Sie dann die heiße Glastür und die Bleitür. Schalten Sie die Argonversorgungsleitung ein, indem Sie auf Argonversorgung klicken. Erhöhen Sie den Argondruck und schalten Sie die F18-Fluorid-Druckleitung ein, um das wässrige F18-Fluorid durch die QMA-Lichtpatrone zu drücken.

Sobald die gesamte Radioaktivität in der QMA-Lichtpatrone eingeschlossen ist und der Messwert des Radioaktivitätsdetektors konstant ist, erhöhen Sie den Argondruck und blasen Sie Argon für weitere fünf Minuten durch die Patrone, um überschüssiges Wasser zu entfernen. Nachdem Sie die F18-Fluorid-Schiebeleitung ausgeschaltet haben, verringern Sie den Argondruck auf Null und schalten Sie das Zwei-Wege-Ventil mit sechs Anschlüssen von der F18-Fluorideinfangposition in die Elutionsposition. Öffnen Sie die Reaktionsdurchstechflasche, schalten Sie die Eingangs-MVP-Position eine Argonlinie ein und drücken Sie die K222- und Kaliumcarbonatlösung durch die QMA-Lichtkartusche in die Eingangs-MVP-Position einer Durchstechflasche, um die Radioaktivität in die Reaktionsdurchstechflasche zu eluieren.

Schalten Sie die F18-Fluoridelutionsposition in die Fangposition. Klicken Sie auf die Schaltfläche Hitze, um den Reaktor auf 110 Grad Celsius zu erhitzen, schalten Sie die Ausgangs-MVP-Position-Vier-Argonleitung ein, die mit dem Reaktor verbunden ist, und verdampfen Sie das Lösungsmittel in das Ausgang MVP-Position vier Durchstechflasche. Klicken Sie auf die Schaltfläche Kühlen, um den Reaktor mit komprimiertem Kohlendioxid auf Raumtemperatur abzukühlen.

Schalten Sie die Kehrlinie aus, schalten Sie die Eingangs-MVP-Position eins auf Position zwei und fügen Sie das wasserfreie Acetonitril in die Durchstechflasche zwei ein. Zwei drehen die Kehrleitung und die Heizung ein, um F18-Fluorid bei 110 Grad Celsius azeotrop zu trocknen. Sobald der Reaktor Raumtemperatur erreicht hat, schalten Sie die Kehrlinie aus, schalten Sie die Eingangs-MVP-Position zwei auf Position drei und fügen Sie den Tosylat-Radiomarkierungsvorläufer in die Durchstechflasche drei ein.

Schließen Sie den Reaktor und erhitzen Sie die Reaktionsgemische bei 100 Grad Celsius für 10 Minuten. Um das Reaktionslösungsmittel zu verdampfen, schalten Sie nach dem Abkühlen des Reaktors die Kehrlinie ein und verdampfen Sie das Reaktionslösungsmittel bei 100 Grad Celsius. Sobald der Reaktor abgekühlt ist, schalten Sie die Kehrleitung aus und schalten Sie die Eingangs-MVP-Position drei auf Position vier.

Wenn das Salzsäureacetonitril-Gemisch hinzugefügt wird, erhitzen Sie die Reaktion bei 100 Grad Celsius für 10 Minuten, um den Schutz der tert-Butyl- und tert-Butyloxycarbonyl-Schutzgruppen in der radioaktiven Vorstufe zu entschärfen. Um die Reaktion zu neutralisieren, schalten Sie, wenn der Reaktor Raumtemperatur erreicht, die Eingangs-MVP-Position vier auf Position fünf und fügen Sie dem Reaktionsgemisch zwei molare Natriumhydroxide hinzu und schalten Sie die Eingangs-MVP-Argonlinie aus. Beginnen Sie als Nächstes mit der Übertragung der Reaktionsmischung in die Zwischendatei, indem Sie auf die Schaltfläche F im Ausgangs-MVP klicken, um das Ausgangs-MVP von der Entlüftungsposition vier auf Position fünf zu wechseln, und dann auf die Schaltfläche F im Eingangs-MVP klicken, um das Eingangs-MVP von Position fünf auf Position sechs zu schalten.

Nachdem Sie die Ausgangs-MVP-Argonlinie eingeschaltet haben, drücken Sie die Reaktionsmischung durch die gestapelten neutralen Aluminiumoxid- und C8-Kartuschen zu der vor der HPLC-Probenschleife installierten Zwischendurchstechflasche. Um den Reaktor zu spülen, schalten Sie die Ausgangs-MVP-Position fünf auf Position sechs, drücken Sie die Spüllösung in der Durchstechflasche der Ausgangs-MVP-Position sechs nacheinander durch die Reaktionsdurchstechflasche, die Kartuschen und die Zwischendurchstechflasche. Als nächstes beginnen Sie mit der Reinigung der Mischung, indem Sie die HPLC-Schleife von der Einspritzposition in die Lastposition umschalten und die Eingangs-MVP-Argonlinie einschalten.

Wenn das Gemisch in die fünf-Milliliter-HPLC-Schleife geladen ist, schalten Sie die Load-Taste auf Inject, klicken Sie auf Inject HPLC, um das HPLC-Chromatogramm mit einer Durchflussrate von drei Millilitern pro Minute zu starten, und klicken Sie dann auf die Schaltfläche HPLC Monitor, um auf das Echtzeit-HPLC-Chromatogramm zuzugreifen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Diversion MVP, um den Ziel-HPLC-Anteil nach ca. 12 Minuten auf die kurze C18-Spalte umzuleiten. Nachdem die Zielradioaktivität in der C18-Säule gesammelt wurde, schalten Sie das vierpolige zweipolige Umleitungsventil auf die Abfallsammelposition und spülen Sie die chirale Säule sechs Minuten lang mit einer Rate von vier Millilitern pro Minute, um das geringfügige D F18 FETrp-Enantiomer und andere ultraviolette Verunreinigungen zu entfernen.

Klicken Sie auf die Schaltfläche Diversion MVP, um die mobile HPLC-Phase mit drei Millilitern pro Minute zurück zur MVP-Position der Formulierung umzuleiten. Beachten Sie, dass die mobile Phase durch die chirale Säule und die C18-Säule verläuft, um L-F18 FETrp zu reinigen, das in der C18-Spalte zurückgehalten wird. Sammeln Sie die Zielfraktion nach etwa 32 bis 34 Minuten in der Formulierung MVP-Position zwei Durchstechflaschen.

Schieben Sie dann die Formulierungs-MVP-Position zwei Durchstechflaschenlösung durch die Verabreichungslinie und den Sterilfilter in die endgültige Durchstechflasche. Ermitteln Sie die endgültige Dosisaktivität und das Volumen nach dem Entfernen des Sterilfilters. Spülen Sie das System mit Reinstwasser, gefolgt von Ethanol mit einer Durchflussrate von vier Millilitern pro Minute für mindestens 15 Minuten pro Waschgang.

Schalten Sie die HPLC-Pumpe und die SPS-Box aus, schließen Sie das Programm, schalten Sie die komprimierte Airline, die Argonleitung, die Kohlendioxidleitung und die Hauptleistung des Moduls aus. Entnehmen Sie etwa 0,1 Milliliter der Enddosis in einen 0,2-Milliliter-Einsatz einer QC-Durchstechflasche. Führen Sie das Hot-Sample so aus, wie das Teilsequenzprogramm im Textmanuskript beschrieben ist.

Analysieren Sie die QC-Daten, indem Sie die chemischen und radiochemischen Reinheiten im enantiomeren Überschusswert und in der molaren Aktivität berechnen. Nachdem Sie den pH-Wert bestimmt haben, geben Sie die Dosis ab, wenn alle Testergebnisse den akzeptablen Bereich überschreiten. Gezeigt werden die repräsentativen HPLC-Chromatogramme für QC.

Die unbedeutenden Spitzen zwischen dem Hohlraumvolumen in 10 Minuten des Programms wurden im leeren Chromatogramm nachgewiesen. Die nicht radioaktiv markierte Standardreferenz L-Fluorethyl-Trytophan zeigte das Vorhandensein eines einzelnen Isomers, das gut von der Standardreferenz seines D-Gegenstücks getrennt war. Die endgültige Dosis von L-F18-Tryptophan zeigte eine hohe chemische Reinheit und radiochemische Reinheit.

Die Stabilitätsprüfung des Endprodukts bei der höchsten Dosiskonzentration für bis zu acht Stunden zeigte, dass L-F18-Tryptophan in Bezug auf chemische Reinheit, radiochemische Reinheit, Enantiomerenüberschuss und pH-Wert stabil war. Die chemischen und radiochemischen Reinheiten von mehr als 95% wurden mit diesem Protokoll erreicht. Zwei Säulen werden für die Tracerreinigung verwendet.

Denken Sie daran, zur C18-Spalte zu wechseln, um die chemischen Verunreinigungen zu entfernen. Wir können diese Methode schnell an die klinische Herstellung des fluor-18-markierten Tryptophan-Radiotracers anpassen.