Name: Verbesserung der Effizienz und der Radiomarkierungsausbeute von Kohlenstoff-11-Radioliganden für die klinische Forschung mit der Loop-Methode (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-12-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 8 s
Description: Erfahren Sie die optimierte Synthese von Kohlenstoff-11-Radiotracern mit der Loop-Methode für PET-Bildgebung in der klinischen Forschung. Dieses Protokoll demonstriert erhöhte Effizienz und Ausbeute.

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<meta charset="utf8"></head><body>Effiziente Synthese von Kohlenstoff-11-Radiotracern mit der Loop-Methode Methylierung

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</ol>

Unter den Modalitäten der molekularen Bildgebung unterscheidet sich die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) durch die Art und Weise, wie sie die biochemischen Prozesse auflöst, die mit spezifischen physiologischen Zielen oder interessierenden Regionen verbunden sind 1,2. Die charakteristische Sensitivität und der nicht-invasive Charakter der PET werden für die In-vivo-Visualisierung und Quantifizierung der Pathophysiologie von Krankheiten genutzt, wobei oft Ziele aufgedeckt werden, die durch eher anatomische Bildgebungsverfahren wie Computertomographie (CT)3 oder Magnetresonanztomographie (MRT)4 unsichtbar sind. In der modernen molekularen Bildgebung wird PET mit CT oder MRT (PET/CT bzw. PET/MR) kombiniert, wobei die hohe Kontrastauflösung und die quantifizierbaren Bildgebungsparameter von PET genutzt werden, um hochpräzise Dämpfungskorrekturkarten (PET/CT) und eine verbesserte räumliche Auflösung (PET/MR)5 zu erhalten, wobei einige Hürden überwunden werden, die sich aus der Variabilität der höheren kinetischen Energien von Positronen aus Radionukliden wie Gallium-68 und Rubidium-82ergeben 6. Diese dual-modalen bildgebenden Verfahren kanalisieren die charakteristischen Attribute jeder einzelnen Modalität und liefern Klinikern oder Forschern eine Fülle von gemeinsam registrierten anatomischen und biochemischen Erkenntnissen über den Studienteilnehmer5.
Die klinische Anwendbarkeit dieses bildgebenden Verfahrens ist enorm und bietet die Visualisierung und Messung physiologischer Prozesse auf molekularer Ebene, die so unterschiedlich sind wie der Glukosestoffwechsel 7,8, die Bindung von Neurotransmitterrezeptoren9, die Myokardperfusion10 und verschiedene neurologische Erkrankungen11. Außerhalb der klinischen Anwendung sind die inhärenten Eigenschaften der PET so ausgerichtet, dass sie eine integrale Rolle bei der diagnostischen und therapeutischen Arzneimittelentwicklung spielen und die Quantifizierung von Parametern wie Bindungspotenzial (BP), Bioverteilung, Verteilungsvolumen (VT) und Arzneimittelrezeptorbelegung (RO%) durch direkte Beobachtung des Zusammenspiels von Pharmakologie, Pharmakokinetik und Pharmakodynamik ermöglichen. Dies wiederum trägt zu den Bestimmungen bei, einschließlich der Frage, ob eine Verbindung ein Ziel bei einer wirksamen Dosiskonzentration (ED50) erreicht, des Ausmaßes der effektiven Durchdringung der Blut-Hirn-Schranke, der metabolischen Integrität der Verbindung und der geeigneten Dosis und des Dosierungsintervalls11.
Bei der Entwicklung einer nützlichen Sonde für die PET-Bildgebung ergibt die Radiomarkierung des Biomoleküls nach der Identifizierung eines geeigneten Biomarkers und der Auswahl eines zugehörigen Liganden die Radiotracersonde für die PET-Studie. Unter den PET-Radionukliden zur Untersuchung biologischer, pharmakologischer oder medizinischer Fragestellungen bietet Kohlenstoff-11 eine Kombination aus synthetischer Vielseitigkeit und günstigen physikalischen Eigenschaften, die seinen breiten Einsatz in verschiedenen Biomolekülen und geeigneten Liganden ermöglicht6. Mit einer Positronenemission von 99,8 % und einer Halbwertszeit von 20,4 Minuten12 ermöglicht Kohlenstoff-11 eine wiederholte Verabreichung an Probanden in kurzen Intervallen, während gleichzeitig mehrstufige Synthesen möglich sind. Diese Vorteile erfordern jedoch eine Anlage mit Zyklotron- und Radiochemie-Fähigkeiten vor Ort5.
Solche Anlagen erfordern zuverlässige, leistungsfähige und reproduzierbare Methylierungsverfahren, die die radioaktive Markierung von Vorläufermolekülen ermöglichen, häufig mit dem elektrophilen [11C]iodomthan ([11C]CH3I) oder [11C]Methyltriflat ([11C]CH3OTf) Substrat13. Ein Radiosynthesemodul, wie es vom Hersteller geliefert wird, ist typischerweise für einen Reaktionsgefäßansatz für [11C]Methylierungsreaktionen14 konfiguriert. Dies beinhaltet das Abkühlen des Gefäßes für eine effektive [11C]iodomthan- oder [11C]Methyltriflat-Retention bei der Verabreichung, das Verschließen und Erhitzen des Gefäßes, um die Reaktion durchzuführen, das Abschrecken und das anschließende Übertragen des umgesetzten Inhalts in ein Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-System (HPLC) zur semipräparativen Reinigung13. Diese Technik ist zwar wirksam15, weist aber zahlreiche potenzielle strukturelle Versagenspunkte auf, an denen Fläschchensepten, Nadeln und zugehörige Transferleitungen beteiligt sind.
Der Bedarf an einer zuverlässigeren und reproduzierbaren Methylierungsmethode leitete die Untersuchung und Verfolgung einer unverlierbaren Lösungsmittelmodifikation für viele unserer Kohlenstoff-11-Radioliganden-Syntheseprotokolle. Dieser Ansatz zielt darauf ab, die Einschränkungen der konventionellen Reaktionsgefäßmethode zu überwinden und gleichzeitig die Effizienz der Radiomarkierung beizubehalten oder zu verbessern.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67406/67406fig2.jpg"> 
Abbildung 2: Design und Ablauf der Reaktionsgefäßsynthese und der Schleifenmethode. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67406/67406fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
Die unverlierbare Lösungsmittelchemie verspricht ein effizientes Einfangen und eine Reaktion mit dem radioaktiven Markierungsreagenz durch Verteilen der Vorläuferlösung über eine große Fläche eines Trägermaterials oder einer Trägerstruktur und anschließendes Lenken des gasförmigen Markierungsreagenzes in Kontakt mit dem beschichteten Material16, 17. Dies erhöht das Ausmaß und die Qualität des Kontakts zwischen den beiden Reaktantenphasen16, 18. Zahlreiche Implementierungen und Variationen dieser Technik wurden bereits 1985 dokumentiert 16,17,18,19,20, und sie hat Anwendung bei [11C]methyliodid, [11C]methyltriflat sowie Grignard-Reagenz [11C]Kohlendioxid-Radiomarkierungsreaktionen gefunden 20. Eine weitere Verfeinerung wurde durch die Erörterung der ursprünglich von Wilson et al. beschriebenen Chemie der unverlierbaren Lösungsmittel-"Loop-Methode" dargestellt, die weder zusätzliche Stützen zu den bereits vom HPLC-Reinigungskreislauf angebotenen noch Erhitzen oder Abkühlen der Reaktionsumgebung13 benötigt. Es wurde festgestellt, dass die Radiomarkierung mit der "Loop-Methode" des unverlierbaren Lösungsmittels Iodomthan- und Methyltriflat-Methylierungsreaktionen mit den Vorzügen eines minimalen Übertragungsverlusts, einer hohen radiochemischen Ausbeute, einer hohen molaren Aktivität, einer verkürzten Reaktionszeit und einer einfachen 7,21,22,23 hervorruft.
Hierin beschreiben wir die Implementierung der "Schleifenmethode" [11C]methylierungstechnik durch unsere Gruppe, die ursprünglich von Wilson13 und anderen danach 14,15,18,21,22,23 (siehe Abbildung 2) beschrieben wurde, durch mechanische Modifikation (siehe Abbildung 3) an unserem Synthesemodul (im Folgenden als das Modul bezeichnet). Diese mechanischen Modifikationen hielten sich so weit wie möglich an das ehrgeizige Ethos der Einfachheit und waren minimal und zugänglich, was zu einer allgemeinen Reduzierung der technischen Komplexität führte und nur die Hinzufügung wesentlicher Komponenten zu den bereits vom Modulhersteller installierten Komponenten in Verbindung mit einer standardmäßigen Radiomarkierungsanordnung für Reaktionsgefäße ermöglichte. Dies spiegelt sich in der Entscheidung wider, die vom Modulhersteller bereits gelieferte und vorinstallierte HPLC-Aufreinigungsschleife aus Edelstahl zu verwenden, wie im Folgenden beschrieben, die sich mit den untersuchten Synthesen als kompatibel und effektiv erwiesen hat. Wir diskutieren ausführlich das vollständige und validierte Röntgenprotokoll der Schleifenmethode, das in der klinischen Forschungsproduktion für die Synthese des Radiotracers [11C]-(R)-N-sec-butyl-4-(2-chlorphenyl)-N-methylchinazolin-2-carboxamid,[11C]ER-176 (1) unter Verwendung von Kohlenstoff-11-Jodmethan verwendet wird. Darüber hinaus vergleichen wir zahlreiche Attribute im Zusammenhang mit der Radiomarkierungseffizienz, die sowohl mit der Reaktormethode als auch mit der Loop-Methode an drei zusätzlichen Radioliganden durchgeführt werden, darunter (S,S)-[11C]Methylreboxetin ([11C]MRB (2)),[11C]-meta-Hydroxyephedrin ([11C]mHED (3)) und 2-[4-[(11C)methylamino]phenyl]-1,3-benzothiazol-6-ol ([11C]PiB (4)), die in unserer Anlage entwickelt wurden, wie durch die Analyse synthetisierter Chargen ermittelt wurde (siehe Tabelle 1 undAbbildung 1 ). Dieser Vergleich verdeutlicht den klaren Vorteil von Parametern wie radiochemischer Ausbeute und molarer Aktivität, die mit der Implementierung der Radiomarkierung nach der "Schleifenmethode" verbunden sind, die durch zugängliche und einfache Modulmodifikationen mit minimalen Kosten für das radiochemische Labor ermöglicht wird.

<table><tbody><tr><td>2-(4'-Aminophenyl)-6-hydroxybenzothiazol</td><td>ABX</td><td>5101</td><td>Vorläufer für die PiB-Synthese (6-OH-BTA-0)</td></tr><tr><td>(2S,3S)-Desethylreboxetin</td><td>ABX</td><td>4407</td><td>Vorläufer für die MRB-Synthese</td></tr><tr><td>Essigsäure</td><td>Sigma Aldrich</td><td>695092</td><td>Reagenz für die Synthese von [11C]PiB</td></tr><tr><td>Aceton-d6</td><td>Sigma Aldrich</td><td>444863</td><td>Lösungsmittel für die Synthese von [11C]PiB</td></tr><tr><td>Acetonitril, HPLC-Qualität</td><td>Sigma Aldrich</td><td>34998</td><td>Verschiedene Konzentrationen, die in der mobilen Phase für die Herstellung von Radiotracern verwendet werden</td></tr><tr><td>Acetonitril-d3</td><td>Sigma Aldrich</td><td>151807</td><td>Lösungsmittel für die Synthese von [11C]mHED</td></tr><tr><td>Ammoniumformiat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>798568</td><td>Reagenz für die Synthese von [11C]MRB</td></tr><tr><td>Ammoniumhydroxid</td><td>Ricca Chemical</td><td>642-16</td><td>Reagenz für die Synthese von [11C]ER-176</td></tr><tr><td>Analysenwaage</td><td>Mettler Toledo&nbsp;</td><td>M-XS104</td><td>Waage zum Abwiegen von Materialien für Produktionen</td></tr><tr><td>Ascarite II</td><td>Thermo Fisher</td><td>CN-C049U90</td><td>Wird in Trockenkolonnen für FxC Pro Module</td></tr><tr><td>Biosicherheitswerkbank</td><td>Comecer&nbsp;</td><td>M-BH4</td><td>wird für die FPV-Assemblierung</td></tr> <tr><td>(R)-N-sec-Butyl-4-(2-chlorphenyl)-chinazolin-2-carboxamid</td><td>ABX</td><td>1665.0001</td><td>ER-176 Vorläufer</td></tr><tr><td>C18 Light Sep-Pak Kartusche</td><td>verwendet WATERS</td><td>WAT023501</td><td>Festphasenextraktionspatrone zur Verwendung bei der Synthese von Kohlenstoff-11-Radiotracern</td></tr><tr><td>Carboxen, 60 & 80 mesh</td><td>Supelco</td><td>CN-10478-U</td><td>Wird im FxC Pro Modul verwendet</td></tr><tr><td>Komprimiert &ndash; NOS (99% Stickstoff/1% Sauerstoff)</td><td>Airgas&nbsp;</td><td>CN-X02NI99C3003091</td><td>Zielgas für den Zyklotronbeschuss</td></tr> Abgabe <tr><td>von heißen Zellen (DHC)</td><td>Comecer&nbsp;</td><td>M-MIP1-1390</td><td>Dosierung von Radiotracern</td></tr><tr><td>Dosiskalibrator</td><td>Capintec</td><td>M-CRC-55t</td><td>Messung der Aktivität von Radiotracern</td></tr><tr><td>Endosafe nexgen-PTS</td><td>Charles River&nbsp;</td><td>PTS150</td><td>Endosafe PTS, tragbares Testsystem</td></tr><tr><td>Endotoxin PTS - Limulus Amöbozyten-Lysat (LAL) Testkartusche</td><td>Charles River&nbsp;</td><td>PTS20F</td><td>LAL-Kartuschen zur Messung des Endotingehalts auf Radiotracern</td></tr><tr><td>Ethanol, 200 proof, HPLC-Qualität</td><td>Sigma Aldrich</td><td>459828</td><td>Wird für das Endprodukt und die mobile Phase von ER, MRB, mHED und PiB</td></tr><tr><td>verwendet Chromatogramm 2030</td><td>Shimadzu</td><td>M-GC-2030</td><td>Messung von Hilfsstoffen aus der Radiotracerproduktion</td></tr><tr><td>Graphpac</td><td>Supelco, Millipore Sigma</td><td>10258</td><td>Wird im FxC Pro Module für die Synthese von [11C]ER-176, [11C]MRB, [11C]mHED und [11C]PiB</td></tr><tr><td>Helium, Airgas in Forschungsqualität</td> verwendet<td>&nbsp;</td><td>CN-HER-300</td><td>Heliumtank, 99,9999% (Tank in Forschungsqualität)</td></tr><tr><td>Shimadzu LC-20 Serie&nbsp;</td><td>Shimadzu</td><td>Verschiedenes&nbsp;</td><td>Analytisches HPLC-System</td></tr><tr><td>Wasserstoff, ultrahochreine Qualität&nbsp; &nbsp;</td><td>Fluggas&nbsp;</td><td>CN-HYUHP-300</td><td>Wasserstofftank für das FxC Pro Modul</td></tr><tr><td>Jod</td><td>Thermo Fisher</td><td>I35</td><td>Verwendet im FxC Pro Modul, Umwandlung von [11C]CH4 in [11C]CH3I</td></tr><tr><td>Luna 10 mm C18 (2) 100 &Aring; 250 x 10 mm</td><td>Säule Phenomenex</td><td>00G-4253-N0</td><td>Semi-Prep-Säule für die MRB-Synthese</td></tr><tr><td>Luna 5 mm C18 (2) 100 & Aring; 250 x 10 mm Säule</td><td>Phenomenex</td><td>00G-4252-N0</td><td>Semi-Prep-Säule für die PiB-Synthese</td></tr><tr><td>Macherey-Nagel MN VP 250/10 Nucleosil 100-5 C18 Nautilus-Säule</td><td>Macherey-Nagel</td><td>715412.1</td><td>Semi-Prep-Säule für die mHED-Synthese</td></tr><tr><td>Metaraminol (freie Base)</td><td>ABX</td><td>3380.0001</td><td>Vorläufer für die Herstellung von [11C]mHED</td></tr><tr><td>Milli-Q Direct 8 DI System</td><td>Millipore</td><td>M-ZROQ00800</td><td>Deionisiertes Wassersystem</td></tr><tr><td>N,N-Dimethylformamid-d7</td><td>Sigma Aldrich</td><td>189979</td><td>Lösungsmittel für die Synthese von [11C]MRB-Nadel</td></tr><tr><td>, 18 G x 1</td><td>Becton Dickinson</td><td>BD 305195</td><td>Nadeln, die in verschiedenen Phasen der Produktionseinrichtung verwendet werden</td></tr><tr><td>Nadel, 20 G x 1-1/2"</td><td>Becton Dickinson</td><td>BD 305176</td><td>Nadeln, die in verschiedenen Phasen der Produktionseinrichtung verwendet werden</td></tr><tr><td>Nadel, 22 G x 4", Spinal&nbsp;</td><td>Air-Tite Products</td><td>N224</td><td>Nadeln, die in verschiedenen Phasen der Produktionseinrichtung verwendet werden</td></tr><tr><td>Onyx Monolithic C18 100 x 10 mm Säule</td><td>Phenomenex</td><td>CH0-7878</td><td>Semi-Prep-Säule für die ER-176-Synthese</td></tr><tr><td>Phosphorpentoxid mit Sicapent-Indikator</td><td>Sigma Aldrich</td><td>79610</td><td>Wird in der Synthese verwendet Module für die Herstellung von Kohlenstoff-11-Radiotracern</td></tr><tr><td>Porapak N</td><td>Waters</td><td>WAT027047</td><td>Material, das zum Verpacken der MeI-Säule in das FxC Pro-Modul verwendet wird</td></tr><tr><td>Manometer</td><td>Omega</td><td>M-DPG1100B-100G</td><td>Wird für den Filterintegritätstest</td></tr><tr><td>verwendet Shimalite-Ni</td><td>Shimadzu Corporation</td><td>221-66062</td> Material, das <td>im Ofen CH4 des FxCPro-Moduls verpackt ist, für die Umwandlung von [11C]CO2 auf [11C]CH4</td></tr><tr><td>Siemens Eclipse 11-MeV-Zyklotron</td><td>Siemens</td><td>RDS 111</td><td>Teilchenbeschleuniger zur Erzeugung von [11C]CO2 für die Kohlenstoff-11-Produktion</td></tr><tr><td>Silver Triflate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>483346</td><td>In der Triflatsäule des FxC Pro Moduls verpacktes Material zur Herstellung von [11C]mHED und [11C]PiB</td></tr><tr><td>Natriumchlorid-Injektion (Kochsalzlösung, 0,9 %), 50 mL</td><td>Hospira</td><td>0409-4888-50</td><td>Kochsalzlösung, die im Formulierungsprozess von Radiotracern verwendet</td></tr><tr><td>wird Natriumchlorid-Injektion (Kochsalzlösung, 0,9 %), 500 mL</td><td>Braun</td><td>L8001</td><td>Reagenz zur Synthese von [11C]mHED und mobiler Phase.</td></tr><tr><td>Natriumhydroxid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>221465</td><td>Reagenz, das bei der Synthese von [11C]ER-176 und anderen Komponenten in unterschiedlicher Konzentration verwendet wird.</td></tr><tr><td>Natriumiodid-Detektor</td><td>Eckert & Ziegler</td><td>PMT/Na-BFC3200</td><td>Gamma-Detektor zur Verwendung in Verbindung mit der HPLC-Einheit</td></tr><tr><td>Steriles Fläschchen, 50 mL</td><td>ALK Allergy</td><td>SEV50</td><td>50 mL sterile Fläschchen zur Verwendung als&nbsp;</td></tr><tr><td>Edelstahlschleife</td><td>GE</td><td>980314/IEG-005118</td><td>HPLC-Injektionsschleife bei 1,5 mL mit einem OD 1/16", ID: 1 mm.</td></tr><tr><td>Spritze, 1 mL</td><td>Braun</td><td>NJ-9166017-02</td><td>Spritze, die in verschiedenen Phasen der Produktionseinrichtung verwendet</td></tr> wird <tr><td>Spritze, 10 mL</td><td>Henke Sass Wolf</td><td>4100-X00V0</td><td>Spritze, die in verschiedenen Phasen der Produktionseinrichtung verwendet wird</td></tr><tr><td>Spritze, 20 mL</td><td>Henke Sass Wolf</td><td>4200-X00V0</td><td>Spritze, die in verschiedenen Phasen der Produktionseinrichtung verwendet</td></tr> wird <tr><td>Spritze, 5 mL</td><td>Becton Dickinson 309632</td><td></td><td>Spritze, die in verschiedenen Phasen der Produktionseinrichtung verwendet</td></tr> wird <tr><td>TracerLab FX2C Modul&nbsp;</td><td>GE</td><td>M-P5360QB</td><td>Automatisiertes Modul zur Herstellung von Kohlenstoff-11-Radiotracern</td></tr><tr><td>Triethylamin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>471283</td><td>Reagenz für die Synthese von [11C]PiB</td></tr><tr><td>Tuberkulinspritze, mit 21 g x 1 Nadel, steril (1 mL)</td><td>Becton Dickinson</td><td>BD 309624</td><td>Spritze, die in vormontierten Endproduktfläschchen verwendet wird</td></tr></tbody></table>

verbesserung der effizienz und der radiomarkierungsausbeute von kohlenstoff-11-radioliganden für die klinische forschung mit der loop-methode

Enhancing Efficiency and Radiolabeling Yields of Carbon-11 Radioligands for Clinical Research Using the Loop Method

Die Radiochemie-Gruppe der New York University Langone Health (NYULH) bietet verschiedene Kohlenstoff-11-, Fluor-18- und Gallium-68-Radiotracer an, die sowohl für die Humanforschung als auch für präklinische Anwendungen verwendet werden. Für die Herstellung der PET-Radiotracer werden verschiedene Verfahren eingesetzt. Unser Team verwendet die Schleifenmethode für die Synthese von (1), (2), (3) und (4) (siehe Abbildung 1 und Abbildung 8). Nach Abschluss der Produktion wird ein Aliquot aus dem sterilen Fläschchen mit dem Endprodukt entfernt. Diese Probe wird sowohl für die Inokulation der Endproduktlösung (sowohl in tryptischen Sojabrühe (TSB) als auch in flüssigen Thioglycolatmedien (FTM) als Sterilitätsprobe verwendet) als auch für eine repräsentative Probe der Bulk-Lösung für QC-Tests. Jeder Radiotracer wird QC-Tests unterzogen, bevor das Produkt zur Verabreichung freigegeben wird (siehe Tabelle 2).
Die Qualitätskontrollprüfung umfasst die Visualisierung des Produktaussehens, die Überprüfung der Filterintegrität, die Bestimmung der radionukliden Identität, des pH-Werts, der radiochemischen Identität (Radio-HPLC), der radiochemischen Reinheit (Radio-HPLC), der chemischen Reinheit (HPLC), der molaren Aktivität, der Stärke, des Restlösungsmittels, der Endotoxine und der Sterilität (siehe Tabelle 2). Die folgenden Ergebnisse wurden aus der klinischen Herstellung jedes oben genannten Radiotracers erzielt (siehe Tabelle 1).
Ein repräsentatives analytisches HPLC-Chromatogramm finden Sie in Abbildung 7 und in der ergänzenden Datei 1. Jeder Radiotracer muss alle Spezifikationen der Qualitätskontrolle (siehe Tabelle 2) erfüllen, bevor er freigegeben und einem Probanden verabreicht werden kann.
In der Ergänzenden Datei 1 finden Sie die Mengen an Vorläufern und Reagenzien sowie die analytischen HPLC-Chromatogramme von [11C]MRB (2) (Ergänzende Abbildung 1), [11C]mHED (3) (Ergänzende Abbildung 2) und [11C]PiB (4) (Ergänzende Abbildung 3).
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Verbindung</td>
			<td>Parameter</td>
			<td>Loop-Methode (durchschnittlich ± std)</td>
			<td>Reaktormethode (durchschnittlich ± std)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="7">[11K]ER-176</td>
			<td>Anzahl der Produktionen</td>
			<td>25</td>
			<td>6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Start der Synthese</td>
			<td>86 ± 5,0 GBq</td>
			<td>52 ± 25,7 GBq</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ende der Synthese</td>
			<td>5,4 ± 2,2 GBq</td>
			<td>1,6 ± 0,5 GBq</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radiochemische Reinheit</td>
			<td>99,6 ± 0,6 %</td>
			<td>99,9 ± 0,1 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ER-176-Konzentration</td>
			<td>1,1 ± 0,5 μg/ml</td>
			<td>0,63 ± 0,37 μg/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>molare Aktivität</td>
			<td>194 ± 66 GBq/μmol</td>
			<td>132 ± 78 GBq/μmol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Totale Synthesezeit</td>
			<td>36 ± 3 min</td>
			<td>44 ± 6 Minuten</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="7">[11K]MRB</td>
			<td>Anzahl der Produktionen</td>
			<td>70</td>
			<td>6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Start der Synthese</td>
			<td>84 ± 5,4 GBq</td>
			<td>39 ± 11.9 GBq</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ende der Synthese</td>
			<td>3,0 ± 1,2 GBq</td>
			<td>1,9 ± 0,7 GBq</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radiochemische Reinheit</td>
			<td>99,5 ± 0,5 %</td>
			<td>99,7 ± 0,8 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRB-Konzentration</td>
			<td>0,52 ± 0,24 μg/ml</td>
			<td>0,68 ± 0,41 μg/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>molare Aktivität</td>
			<td>190 ± 50 GBq/μmol</td>
			<td>99 ± 55 GBq/μmol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Totale Synthesezeit</td>
			<td>35 ± 3 Minuten</td>
			<td>42 ± 3 min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="7">[11C]mHED</td>
			<td>Anzahl der Produktionen</td>
			<td>5</td>
			<td>11</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Start der Synthese</td>
			<td>69 ± 10,5 GBq</td>
			<td>82 ± 4,3 GBq</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ende der Synthese</td>
			<td>5,5 ± 1,3 GBq</td>
			<td>3,3 ± 1,0 GBq</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radiochemische Reinheit</td>
			<td>98,2 ± 1,3 %</td>
			<td>99,1 ± 0,7 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mHED-Konzentration</td>
			<td>0,40 ± 0,10 μg/ml</td>
			<td>0,52 ± 0,37 μg/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>molare Aktivität</td>
			<td>301 ± 48 GBq/μmol</td>
			<td>155 ± 77 GBq/μmol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Totale Synthesezeit</td>
			<td>27 ± 4 min</td>
			<td>32 ± 2 min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="7">[11K]PiB</td>
			<td>Anzahl der Produktionen</td>
			<td>51</td>
			<td>10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Start der Synthese</td>
			<td>86 ± 5,4 GBq</td>
			<td>57 ± 17,2 GBq</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ende der Synthese</td>
			<td>3,2 ± 0,8 GBq</td>
			<td>1,4 ± 0,2 GBq</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radiochemische Reinheit</td>
			<td>97,0 ± 1,5 %</td>
			<td>99,1 ± 1,4 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PiB-Konzentration</td>
			<td>0,22 ± 0,51 μg/ml</td>
			<td>0,30 ± 0,24 μg/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>molare Aktivität</td>
			<td>201 ± 68 GBq/μmol</td>
			<td>207 ± 124 GBq/μmol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Totale Synthesezeit</td>
			<td>35 ± 2 Minuten</td>
			<td>36 ± 5 Minuten</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabelle 1: Ergebnisse aus der Herstellung von [11C]ER-176 (1), [11C]MRB (2), [11C] m HED (3) und [11C]PiB (4) mittels Schleifenmethode oder Reaktionsgefäßmethode. Alle Werte werden am Ende der Synthese angegeben. Abkürzungen: [11C]ER-176 = [11C]-(R)-N-sec-butyl-4-(2-chlorphenyl)-N-methylchinazolin-2-carboxamid; [11K]MRB = (S,S)-[11C]methylreboxetin; [11K]mHED = [11C]-Meta-Hydroxyephedrin; [11K]PiB = 2-[4-[(11C)methylamino]phenyl]-1,3-benzothiazol-6-ol.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67406/67406fig1.jpg"> 
Abbildung 1: Strukturen von [11C]ER-176 (1), [11C]MRB (2), [11C] m HED (3) und [11C]PiB (4). Abkürzungen: [11C]ER-176 = [11C]-(R)-N-sec-butyl-4-(2-chlorphenyl)-N-methylchinazolin-2-carboxamid; [11K]MRB = (S,S)-[11C]methylreboxetin; [11K]mHED = [11C]-Meta-Hydroxyephedrin; [11K]PiB = 2-[4-[(11C)methylamino]phenyl]-1,3-benzothiazol-6-ol. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67406/67406fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67406/67406fig3.jpg"> 
Abbildung 3: Änderungen, die am automatisierten Modul vorgenommen wurden. In Rot ist der Umbau des Synthesemoduls dargestellt, um den Kreislauf für die Herstellung von PET-Radiotracern durch Kohlenstoff-11-Methylierung einzubauen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67406/67406fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67406/67406fig4.jpg"> 
Abbildung 4: Modulinstallation und -erneuerung zur Integration der Schleifenmethode für die Kohlenstoff-11-Methylierung von PET-Radiotracern. (A) HPLC-Injektionsschleife mit Verbindungsanschlüssen. (B) Methode des Reaktionsgefäßes. Der rote Pfeil zeigt die V8-Verbindung. (C) Neuinstallation der Loop-Methode, Umgehung des Reaktorbehälters. Es ist zu beachten, dass die V8-Verbindung zum HPLC-Einlass das Reaktionsgefäß umgeht und so den direkten Zugang von [11C]iodomethan oder [11C]methyltriflat zur HPLC-Schleife ermöglicht. (D) Platzierung der Verbindung in Bezug auf den Reaktorbehälter. Beachten Sie die Verbindung zur HPLC-Schlaufe aus Edelstahl. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67406/67406fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67406/67406fig5.jpg"> 
Abbildung 5: Semi-Prep HPLC Profile von ER-176 und [11C]ER-176 mit Loop Method Herstellung. (A) Semi-Prep HPLC Profil für ER-176 (1) mittels Loop-Methode bei UV = 235 nm; tR = 13,2 min. (B) Semi-Prep-Radio-HPLC-Profil für [11C]ER-176 (1); tR = 12,4 min. Bedingungen: mobile Phase von 37:63 (v/v) Acetonitril: 20 mM Ammoniumhydroxid bei einer Flussrate von 5,0 mL/min. Abkürzung: [11C]ER-176 = [11C]-(R)-N-sec-butyl-4-(2-chlorphenyl)-N-methylchinazolin-2-carboxamid. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67406/67406fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67406/67406fig6.jpg"> 
Abbildung 6: Semi-Prep-HPLC-Profile von ER-176 und [11C]ER-176 mit Reaktormethode. (A) Semi-Prep-HPLC-Profil von ER-176 (1) mittels Reaktormethodenproduktion bei UV = 235 nm; tR = 9,8 min. (B) Semi-Prep-Radio-HPLC-Profil für [11C]ER-176 (1); tR = 9,2 min. Bedingungen: mobile Phase von 37:63 (v/v) Acetonitril: 20 mM Ammoniumhydroxid bei einer Flussrate von 5,5 mL/min. Abkürzungen: [11C]ER-176 = [11C]-(R)-N-sec-butyl-4-(2-chlorphenyl)-N-methylchinazolin-2-carboxamid; tR = Verweilzeit. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67406/67406fig6large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67406/67406fig7.jpg"> 
Abbildung 7: Analytische HPLC-Profile für ER-176. (A) Analytisches HPLC-Profil der UV-Spektren für ER-176 (1) bei 235 nm; tR = 6,10 min. (B) Analytisches HPLC-Profil des Radiotracers für [11C]ER-176 (1); tR = 6,36 min. Bedingungen: 10 μm C18 (2) 100 <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67406/67406eq1.jpg" style="font-size: 14px;"> LC Säule 250 x 4,6 mm; Methanol/Wasser 74/26 mit einer Durchflussrate von 1,5 mL/min. Abkürzung: [11C]ER-176 = [11C]-(R)-N-sec-butyl-4-(2-chlorphenyl)-N-methylchinazolin-2-carboxamid; tR = Retentionszeit <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67406/67406fig7large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67406/67406fig8.jpg"> 
Abbildung 8: Syntheseschema für die Synthese von Kohlenstoff-11-Verbindungen. (i) Die Bildung von [11C]CH3I und [11C]CH3OTf, und (iia) die radioaktive Markierung von [11C]ER-176 (1), (iib.) [11K]MRB (2), (iic.)[11K]mHED (3) und (iid.) [11K]PiB (4). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67406/67406fig8large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Test/Parameter</td>
			<td>Leistungsbeschreibung</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aussehen (Sichtprüfung)</td>
			<td>Klare, farblose Lösung, die frei von Feinstaub ist</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Integrität des Membranfilters</td>
			<td>≥ 50 psi</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ph</td>
			<td>4.5 - 8.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radionuklide Identität (Halbwertszeit)</td>
			<td>19,3 - 21,3 Minuten</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radiochemische Identität (Radio-HPLC)</td>
			<td>0,90 ≤ tR Prod / t R Std ≤ 1,10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radiochemische Reinheit (Radio-HPLC)</td>
			<td>≥ 95,0 %†</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wirkstoffkonzentration (HPLC)</td>
			<td>siehe Anmerkungen*</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chemische Verunreinigungen insgesamt (HPLC)</td>
			<td>Siehe Anmerkungen**</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Molare Aktivität (@ EOS)</td>
			<td>&gt; 9,25 GBq/μmol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Restacetonitril (GC)</td>
			<td>≤ 410 Seiten/Min.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Restaceton (GC)</td>
			<td>≤ 5.000 ppm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rückstand von Dimethylsulfoxid (GC)</td>
			<td>≤ 5.000 ppm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Restethanol (GC)</td>
			<td>≤ 10% (v/v)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Restmethanol (GC)</td>
			<td>≤ 3.000 ppm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Restliches N,N-Dimethylformamid (GC)</td>
			<td>≤ 880 Seiten/Min.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Limulus-Amöbozyten-Lysat (LAL)</td>
			<td>≤ 17,5 EU/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterilität (innerhalb von 30 h einleiten)</td>
			<td>Steril (14 Tage)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aufzeichnungen über die Vorbereitung</td>
			<td>Vollständig und genau</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Etiketten</td>
			<td>Vollständig, genau, abgestimmt</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabelle 2: Qualitätskontrollkriterien für die Zulassung oder Ablehnung von Kohlendioxid-11-Radiotracern. † Radiochemische Reinheit ≥ 90,0 % für [11C]mHED; * Wirkstoffkonzentration: [11C]ER-176 ≤ 10 μg/Dosis; [11K]MRB ≤ 10 μg/Dosis; [11K]mHED ≤ 50 μg/Dosis; [11K]PiB ≤ 13,4 μg/Dosis; ** Chemische Verunreinigungen insgesamt: [11C]ER-176 ≤ 1,0 μg/Dosis; [11K]MRB ≤ 1,0 μg/Dosis; [11K]mHED ≤ 5,0 μg/Dosis; [11K]PiB ≤ 1,34 μg/Dosis. Abkürzungen: [11C]ER-176 = [11C]-(R)-N-sec-butyl-4-(2-chlorphenyl)-N-methylchinazolin-2-carboxamid; [11K]MRB = (S,S)-[11C]methylreboxetin; [11K]mHED = [11C]-Meta-Hydroxyephedrin; [11K]PiB = 2-[4-[(11C)methylamino]phenyl]-1,3-benzothiazol-6-ol; EOS = Ende der Synthese; GC = Gaschromatographie; LAL = Limulus-Amöbozyten-Lysat.
Ergänzende Datei 1: Chemikalien und Materialien, Reagenzien für die Schleifen- oder Reaktorgefäßmethode, Qualitätskontrolltests, analytische HPLC-Chromatogramme. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67406/67406_JoVe_Supplementary%20File_Final_CarberryEdit.zip" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>

Verbesserung der Effizienz und der Radiomarkierungsausbeute von Kohlenstoff-11-Radioliganden für die klinische Forschung mit der Loop-Methode

A successful positron emission tomography imaging program involving carbon-11 radiotracers demands fast, efficient, and reliable synthesis methods, ...

enhancing-efficiency-radiolabeling-yields-carbon-11-radioligands-for

Research

Forschung

JoVE Journal

Chemistry

Chemie

Dieses Video beschreibt die Technik der präzielgerichteten Radioimmuntherapie oder PRIT, bei der Immunkonjugate gefolgt von Radioliganden zur Behandlung von Tumoren verabreicht werden. Diese Radioimmuntherapie reduziert die Strahlendosis für gesundes Gewebe und verwendet Radionuklide mit sehr geringen Halbwertszeiten, die mit antikörperbasierten Vektoren inkompatibel sind.

Pretargeted Radioimmuntherapie: Eine Methode zur gezielten Verabreichung von therapeutischen Radionukliden an Tumore

Aufgrund seiner mehrtägigen radioaktiven Halbwertszeit und günstigen Zerfallseigenschaften eignet sich das Positronen-emittierende Radiometall 89Zr hervorragend für den Einsatz in Antikörper-basierten Radiopharmaka für die PET-Bildgebung. In diesem Protokoll werden die Biokonjugation, Radiosynthese und präklinische Anwendung von 89Zr-markierten Antikörpern beschrieben.

Die Biokonjugation und Radiosynthese<sup&gt; 89</sup&gt; Zr-DFO-markiertem Antikörper

Ein detailliertes Verfahren für die Synthese eines 125 I-markierten Azid und die radioaktiven Markierung von dibenzocyclooctyne (DBCO) -Gruppe-konjugierten, 13 nm große Goldnanopartikel einen kupferfreien Klick - Reaktion beschrieben.

Ein optimiertes Protokoll für die effiziente radioaktive Markierung von Gold-Nanopartikeln durch eine Verwendung von<sup&gt; 125</sup&gt; I-markiertem Azide prosthetische Gruppe

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.

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

Nach der Herstellung eines 64 Cu-modifizierte monoklonale Antikörperbindung an einem transgenen Maus - T - Zell - Rezeptor, sind T - Zellen radioaktiv markiert in vivo, analysiert auf ihre Lebensfähigkeit, Funktionalität, Etikettieren Stabilität und Apoptose und adoptiv transferiert in Mäuse mit einem Atemweg Allergien vom verzögerten Typ Reaktion zur nichtinvasiven Bildgebung durch Positronen-Emissions-Tomographie / Computertomographie (PET / CT).

Murine Lymphocyte Kennzeichnung von<sup&gt; 64</sup&gt; Cu-Antikörper-Rezeptor-Targeting für<em&gt; In Vivo</em&gt; Zellhandel von PET / CT

Hier stellen wir ein Protokoll zur vollautomatischen Radiobeschriftung von [11C]SNAP-7941 und zur Analyse der Echtzeitkinetik dieses PET-Tracers auf P-gp-extierende und nicht-extierende Zellen dar.

Technischer Aspekt der automatisierten Synthese und Echtzeit-Kinetik-Evaluierung von [11C]SNAP-7941

Wir berichten über eine effiziente Carbon-11-Radiolabeling-Technik zur Herstellung klinisch relevanter Tracer für die Positronen-Emissionstomographie (PET) mit Festphasen-Extraktionspatronen. 11 C-Methylierungsmittel wird durch eine Patrone mit Vorläufer vorinstalliert und aufeinanderfolgende Elution mit wässrim Ethanol liefert chemisch und radiochemisch reine PET-Tracer in hohen radiochemischen Erträgen.

Feste Phase 11C-Methylierung, Reinigung und Formulierung für die Herstellung von PET Tracern

Diese Methode beschreibt den Einsatz einer neuartigen Hochdurchsatzmethode, basierend auf tröpfchenchemischen Reaktionen, zur schnellen und wirtschaftlichen Optimierung von Radiopharmazeutika unter Verwendung von Nanomolmengen an Reagenzien.

Optimierung radiochemischer Reaktionen mit Droplet Arrays

Hier wird ein Protokoll zur radioaktiven Markierung von Zellen mit einem Positronen-Emissions-Tomographie (PET)-Radioisotop, 89 Zr (t1/2 78,4 h), unter Verwendung eines gebrauchsfertigen radioaktiv markierenden Synthons, [89 Zr]Zr-p-isothiocyanatobenzyl-desferrioxamin ([89Zr]Zr-DBN), vorgestellt. Die radioaktive Markierung von Zellen mit [89Zr]Zr-DBN ermöglicht die nicht-invasive Verfolgung und Bildgebung von radioaktiv markierten Zellen im Körper mit PET für bis zu 7 Tage nach der...

Positronen-Emissions-Tomographie-Bildgebung des Zelltransports: Eine Methode der radioaktiven Markierung von Zellen

Dieser Artikel beschreibt die Radiosynthese, Formulierung und Qualitätskontrolle einer neuen radioaktiv markierten Sonde (d.h. 68Ga-markierter Nanobody NM-02) und ihre Verwendung für die PET/CT-Bildgebung von Kleintieren in einem Xenotransplantatmodell.

Radiosynthese, Qualitätskontrolle und Positronenemissionstomographie von Kleintieren Bildgebung von 68Ga-markierten Nanomolekülen

Erfahren Sie die optimierte Synthese von Kohlenstoff-11-Radiotracern mit der Loop-Methode für PET-Bildgebung in der klinischen Forschung. Dieses Protokoll demonstriert erhöhte Effizienz und Ausbeute.

Verbesserung der Effizienz und der Radiomarkierungsausbeute von Kohlenstoff-11-Radioliganden für die klinische Forschung mit der Loop-Methode (Video) | JoVE Journal

Verbesserung der Effizienz und der Radiomarkierungsausbeute von Kohlenstoff-11-Radioliganden für die klinische Forschung mit der Loop-Methode

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