החל מ-β-ionone הזמין מסחרית, סונתז 28 גרם של אתיל-β-יונילידן אצטט. לאחר הפחתה, 22 גרם β-יונילידן אצטאלדהיד הגיבו עם אצטון בתנאים בסיסיים כדי לייצר C18-טטראן קטון; התקבל 12 גרם של קטון C18-טטראן מטוהר, שהיה ~90% all-trans. זה הגיב לאחר מכן עם הקרבניון של 13C 2-triethylphosphonoacetate באמצעות נוהל Wittig-Horner שונה כדי להוסיף שני 13C במיקומים 14, 15 של מולקולת הרטינול. אתיל אסטר שהתקבל (תפוקה של 3.7 גרם) הופחת לאלכוהול והפך לאסטרי ל-13C 2-רטיניל אצטט עם אנהידריד אצטי מומס בטריאתילאמין. הוויטמין הסינתטי טוהר על אלומינה מנוטרלת במים של 8% באמצעות ממיסים אורגניים נדיפים מאוד - הקסנים ואתר דיאתיל. התכשיר שהתקבל אופיין באמצעות ספקטרוסקופיה UV-Vis, TLC ו-HPLC. לאחסון לטווח ארוך, הרטיניל אצטט המסומן מאוחסן מומס בשמן סויה בטמפרטורה של -80 מעלות צלזיוס.
התוכנית הסינתטית המוצלחת עבור 14,15-13 C 2-רטיניל אצטט שתוארה לעיל מתוארת באיור 2. המסלול הכולל שמתחיל ב-β-ionone מורכב משבעה שלבים. התשואה הראשונה הייתה 0.9 גרם של אול-טרנס 14,15-13 C 2-רטיניל אצטט. שברי איזומר ציס/טרנס (1.2 גרם) שולבו וטוהרו מחדש על 300 גרם של אלומינה ניטרלית מנוטרלת 8% מנוטרלת במים כדי להביא לתוספת של 0.3 גרם נוסף של 14,15-13 C 2-רטיניל אצטט.
כדי לקבוע את היציבות של רטיניל אצטט בכמוסות, רטיניל אצטט (1 גרם) הומס בהקסנים וטוהר על ידי כרומטוגרפיה של עמודה פתוחה באמצעות 300 גרם של אלומינה מנוטרלת במים 8% עם הקסנים כממס. הרטיניל אצטט נוטר על ידי ספקטרוסקופיה TLC ו-UV-Vis, ונעשה שימוש רק בשברים הטהורים. תהליך זה זהה לזה המשמש בסינתזה וטיהור של 13C 2-רטיניל אצטט במעבדת Tanumihardjo לבדיקת RID כמתואר לעיל. הרטיניל אצטט המטוהר הומס בשמן סויה, הממס האורגני הוסר על ידי מאייד סיבובי, ושמן נוסף נוסף לריכוז סופי של 7.5 מיקרומטר (כדי להניב 1.5 מיקרומול ל-200 מיקרוליטר, נקודת האמצע בין המינון למבוגר לילד לבדיקת RID כאשר GCCIRMS משמש לניתוח). הריכוז נקבע על ידי ספקטרוסקופיה UV-Vis כמתואר לעיל.
כמות של 200 מיקרוליטר מהשמן חולקה לכמוסות תאית בגודל 3 (נפח מקסימלי 300 מיקרוליטר) למחקר היציבות. הכמוסות של כל מנה אוחסנו בחמישה תנאים. החושך הושג על ידי אחסון הקפסולות במדפים מתחת לרדיד אלומיניום. כמוסות (150) הוכנו לכל מצב בסך הכל 750 כמוסות: 1) במקפיא: -20 מעלות צלזיוס בחושך; ii) במקרר: 4 מעלות צלזיוס בחושך; iii) על הספסל: 20 מעלות צלזיוס (טמפרטורת החדר) בחושך; iv) על הספסל אך נשאר בחוץ: 20 מעלות צלזיוס (טמפרטורת החדר) חשוף לתאורת פלורסנט סטנדרטית; v) בתנור, משכפל טמפרטורות סביבה גבוהות יותר במקומות אחרים: 37 מעלות צלזיוס בחושך.
במחקר יציבות הקפסולה נמדדו שלוש כמוסות מכל מצב בכל נקודת זמן (-20 מעלות צלזיוס, 4 מעלות צלזיוס, טמפרטורת החדר כהה, אור בטמפרטורת החדר, 37 מעלות צלזיוס). כל הקפסולות הורשו להגיע לטמפרטורת החדר (קפסולות בטמפרטורת החדר נותחו תחילה); שינוי טמפרטורה גורם לשינוי ספיגה. הכמוסות נמדדו ל-480 יום. הכמוסות נשארו יציבות במשך תשעה חודשים ב-20 מעלות צלזיוס ו-4 מעלות צלזיוס (איור 4).
נערכה השוואת שיטות להשוואת מזרקי טוברקולין חד פעמיים לפיפטות תזוזה חיוביות של Rainin כתקן הייחוס. פיפטת התזוזה החיובית של Rainin כוילה במים, תוך התחשבות בטמפרטורה ובלחץ המקומיים, ולאחר מכן נבדקה עם שלושה קצות במשולש כדי לקבוע את נפח שמן היעד המופץ בהגדרה של 200 מיקרוליטר על סירת משקל מזופתת. פרוטוקול החלוקה נערך על ידי 10 טכנאים ברמת ניסיון. עבור כל טכנאי, שמונה מזרקים נבדקו בשלושה עותקים והושוו להתייחסות לפיפטה. דפנות הפיפטה ניגבו בטישו, והשמן נשפך לתוך סירת השקילה בזווית, מה שהבטיח שחרור שמן מקסימלי. הטכנאים היו עיוורים לתוצאות המסה המחולקת לאורך כל הפרוטוקול; מסת השמן נרשמה על ידי טכנאי נפרד. התהליך חזר על עצמו עם 200 מיקרוליטר שמן סויה באמצעות שמונה מזרקי טוברקולין (למשל, Norm-Ject).
נעשה שימוש בתוכנה סטטיסטית R כדי להתאים למודל רכיבי שונות (FitVCA)22 (איור 5). גורמי השונות שנמדדו כללו טכנאי, מזרק בתוך טכנאי ושגיאת שכפול. ערך אספקת המזרק המנורמל הממוצע (95% CI) בהשוואה לנפח אספקת הפיפטה היה 0.996 (0.912, 1.08). שונות משגיאת שכפול היוותה 64.8% מהשונות הכוללת, מה שמצביע על כך שהמקור הגדול ביותר לשונות היה ממדידות חוזרות באותו מזרק. אחוז השונות מהטכנאי והמזרק בתוך הטכנאי היה נמוך בהרבה, ותרם 22.9% ו-12.3%, בהתאמה.
ניתוח תת-קבוצות בוצע על ידי פיצול הטכנאים לשתי קבוצות (n = 5 לקבוצה) על סמך ניסיון. אספקת המזרק הממוצעת המנורמלת הייתה דומה בין שתי הקבוצות, אך ה-CI של 95% היה צר יותר עבור טכנאים עם ניסיון רב יותר; 1.001 (0.939, 1.063) ו-0.998 (0.900, 1.100), בהתאמה. בקרב טכנאים מנוסים יותר, רוב השונות הגיעה ממזרק בתוך טכנאי (57.0%) ושגיאת שכפול (42.9%), בעוד שעבור טכנאים פחות מנוסים, רוב השונות הגיעה מטכנאי (32.7%) ושגיאת שכפול (67.2%).

איור 1: מבנה הרטינול עם הפחמנים הממוספרים. ה-13C מתווספים בדרך כלל במצבים 14 ו-15 לשימוש עם ספקטרומטריית מסה של כרומטוגרפיית גז-בעירה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: התוכנית הסינתטית של 14,15-13 C 2-רטיניל אצטט המשמשת בבדיקות דילול איזוטופים של רטינול כאשר ספקטרומטריית מסה של יחס כרומטוגרפיה-בעירה-איזוטופ משמשת לניתוח סרום או חלב אם. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 3: מזרק טוברקולין של 1 מ"ל ללא נפח מת בקצה ופיפטה עם תזוזה חיובית של 250 מיקרוליטר המשמשת למינון במחקרי מעקב. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4: עקומות פירוק של רטיניל אצטט המאוחסנות בכמוסות בחמישה תנאים שונים. התנאים הם -20 מעלות צלזיוס, 4 מעלות צלזיוס, 20 מעלות צלזיוס (טמפרטורת החדר) בחושך, 20 מעלות צלזיוס (טמפרטורת החדר) באור פלורסנט סטנדרטי ו-37 מעלות צלזיוס. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 5: ניתוח מרכיבי שונות של כמות אספקת המינון בהשוואה של מזרקי טוברקולין של 1 מ"ל לפיפטה עם תזוזה חיובית של 250 מיקרוליטר בקרב 10 טכנאים שהיו עיוורים לתוצאות במהלך ההערכה. הערכים מחולקים מסת שמן (200 מיקרוליטר) ממזרקים מנורמלים לפיפטה תזוזה חיובית. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור משלים S1: דוגמה לבדיקת הטוהר הסופית של 14,15-13C-רטיניל אצטט על ידי כרומטוגרפיה נוזלית בלחץ אולטרה-לחץ. הספקטרום המתאים אופייני לצורות cis/trans של הוויטמין. תנאי ה-UPLC היו ממס A 70:25:5 (אצטוניטריל: מים: איזופרופנול) עם 10 מ"מ אמוניום אצטט וממס B היה 75% אצטוניטריל, 25% איזופרופנול. העמודה ששימשה הייתה עמודה Acquity UPLC, BEH C18 1.7 מיקרומטר, 2.1 x 100 מ"מ. העמודה נקבעה על 29 מעלות צלזיוס, וקצב הזרימה היה 0.4 מ"ל לדקה. השיפוע התחיל ב-100% ממס A והחזיק מעמד במשך 5.0 דקות, ולאחר מכן עבר ל-98% ממס B ב-7 דקות והוחזק במשך 8 דקות לפני המעבר חזרה ל-100% ממס A במשך דקה אחת והוחזק למשך שיווי משקל של 4 דקות. אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.