方法論記事

PETトレーサー製造のための固相11C-メチル化、精製および製剤

DOI：

10.3791/60237

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2019年10月24日

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1McConnell Brain Imaging Centre, Montreal Neurological Institute, McGill University, 2Department of Neurology and Neurosurgery, McGill University

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

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我々は、固相抽出カートリッジを用いて陽電子放射断層撮影(PET)の臨床的に関連するトレーサーを製造するための効率的な炭素-11放射標識技術を報告する。11年C-メチル化剤は、前駆体をプリロードしたカートリッジを通過し、水性エタノールを用いて連続溶出し、高い放射性化学的収率で化学的および放射性化学的に純粋なPETトレーサーを提供する。

要約

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陽電子放射断層撮影(PET)で使用される放射性トレーサーの日常的な生産は、放射性シンセオンが溶液中の非放射性前駆体と反応する湿式化学に主に依存しています。このアプローチは、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によるトレーサーの精製を必要とし、続いてヒト投与のための生体適合性溶媒中で再製剤化する。我々は最近、合成、精製および精製のための使い捨て「3-in-1」単位として固相カートリッジを利用して、PET放射性医薬品のカーボン11ラベル付きPET放射性医薬品の高効率合成のための新しい11C-メチル化アプローチを開発したトレーサーの再製剤。このアプローチは、予言HPLCの使用を妨げ、転写ラインおよび放射性崩壊によるトレーサーの損失を減らす。さらに、カートリッジベースの技術は合成の信頼性を向上させ、自動化プロセスを簡素化し、良好な製造実践(GMP)要件への準拠を促進します。ここでは、ヒト脳におけるアミロイドプラークの生体内イメージング剤であるPETトレーサーピッツバーグ化合物B([11C]PiB)の製造例について、この手法を実証する。

概要

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陽電子放射断層撮影法(PET)は、生化学的プロセス、シグナルおよび変換の生体内可視化を可能にするために、生物学的活性分子に結合した同位体の放射性崩壊を検出することに依存する分子イメージングモダリティである。.カーボン-11(t1/2 = 20.3分)は、有機分子が豊富で、同じ人または動物の被験者に対して同じ日に複数のトレーサー投与を可能にする短い半減期のために、PETで最も一般的に使用される放射性同位元素の1つであり、患者の放射線負担を減らす。この同位体で標識された多くのトレーサーは、臨床研究や、古典的で新興の生物学的関連標的の生体内PETイメージングのための基礎健康研究で使用されている -[11C]D2/D3受容体のためのラクロプリド、[11C]アミロイドプラークのためのPiBは、トランスロケータタンパク質のための[11C]PBR28 - ほんの一部を挙げるための。

カーボン-11標識PETトレーサーは、主に-OH(アルコール、フェノールおよびカルボン酸)、-NH(アミンおよびアミド)または-SH(チオール)基を含む非放射性前駆体の11C-メチル化を介して製造される。簡単に言えば、同位体は、[11C]CO2の化学形態で14N(p,α)11C核反応を介してサイクロ

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プロトコル

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1. 緩衝液及び溶出剤の調製

  1. 2.72gの酢酸ナトリウム三水和物を100mLの水に溶解し、0.2M酢酸ナトリウム溶液(溶液A)を調製した。
  2. 11.4mLの氷酢酸を1Lの水に溶解し、0.2M酢酸溶液(溶液B)を調製した。
  3. 溶液Aの50mLを450mLの溶液Bと組み合わせ、バッファー参照センター15に従ってpH3.7(バッファ1)で酢酸緩衝液を調製する。pHストリップまたはpHメーターでバッファのpHを確認します。
  4. 12.5 mLの絶対エタノールと87.5 mLのバッファー1を組み合わせ、100mLボトルに12.5%の水性EtOH溶液(洗浄1)を作ります。
  5. 15 mL の絶対エタノールと 85 mL のバッファー 1 を組み合わせて、100 mL ボトルに 15% 水性 EtOH 溶液 (洗浄 2) を入れます。
  6. 5 mL の絶対エタノールと 5 mL のバッファー 1 を組み合わせて、50% 水性 EtOH 溶液 (最終溶出液) を作成し、この溶液の 2.5 mL を 10 mL シリンジに描画します。

2. カートリッジへの前駆体の塗布

  1. 10 mL の水を渡し、続いて tC18 カートリッジを通して 5 mL のアセトンを通過し、それを前提条件にします。
  2. 50....

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結果

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[11C]PiBの典型的な合成を要約すると、気体[11C]CH3OTfは、まず前駆体の溶液をプリロードしたtC18カートリッジを通過する(図1)。反応混合物の分離は、次のように水性エタノール溶液による連続溶出によって達成される。まず、12.5%EtOHは未反応の[11C]CH3 OTfおよび6-OH-BTA-0の大部分を溶出し、次いで15%EtOHが残留不純物を消し、最後に50%エタノール溶液が所望の[11C]PiBを滅菌バイアルに溶出する。トレーサーは、その後、無菌リン酸緩衝液で希釈され、PETイメージング部位に放出する前に厳格なQC手順を受ける。投与に適した[11C]PiBバッチの典型的な分析HPLC UVおよび放射能クロマトグラムは、図3に表される。

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ディスカッション

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フロルベタピル、フロルベタベン、フルートメタモールなど、最近の18個のF標識PETトレーサーの出現とFDAの承認にもかかわらず、[11C]PiBは、速い脳の取り込みと低い非特異的によるアミロイドイメージングのためのゴールドスタンダードトレーサーのままですバインディング。現在、このトレーサーは、湿式化学16または「ドライループ」アプローチ4、17のいずれかを介して合成される。どちらの方法もHPLC精製を必要とし、その後に水性エタノール中で再製剤化を行い、[11C]CH3OTfから約20〜30分を要する。固相に関する以前の報告のいくつかに触発され、11C-メチル化技術と[11C]PiBの臨床的重要性を支持し、安価な使い捨て固相抽出を用いてこのトレーサーの合成を開発することを目指した(SPE)カートリッジを反応、精製および製剤用の「.......

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開示事項

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著者らは、競合する財政的利益がないことを宣言する。

謝辞

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この研究は、カナダアルツハイマー病学会(A.K.)とブレインカナダ財団の助成金18-05によって部分的に支援されました。著者たちは、この研究を支援するために、マギル大学医学部、モントリオール神経研究所、マコネル脳イメージングセンターを認めたい。また、モニカ・ラカトゥス・サモイラ夫人の品質管理手順と、放射線同位体と放射性化学施設へのアクセスに関するジャン=ポール・スーシー博士とガッサン・マサーウェ博士の支援を賜ります。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
6-OH-BTA-0ABX先端生化学化合物5101[11C]PiBの非放射性前駆体
6-OH-BTA-1ABX先端生化学化合物5140[11C]PiB
Agilent 1200 HPLCシステムAgilentAgilent 1200分析HPLCシステム
エタノール絶対市販のアルコール432526
ハミルトンシリンジ(ルアーチップ、250&マイクロ;L)HamiltonHAM80701
MZ Analytical PerfectSil 120MZ-Analysentechik GmbHMZ1440-100040分析HPLCカラム
Perkin Elmer Clarus 480 GCシステムPerkin ElmerClarus 480ガスクロモトグラフ
ポリカーボネートマニホールドScintomicsACC-101合成マニホールド
Restek MTX-Wax カラム (30 m, 0.53 mm)Restek70625-273分析用GCカラム
Scintomics GRPモジュールScintomicsScintomics GRP自動合成ユニット
Sep-Pak tC18 PlusWatersWAT020515固相抽出カートリッジ
耐溶剤性マニホールドScintomicsACC-201合成マニホールド
脊髄針BD405181
滅菌延長ラインB. ブラウン8255059
滅菌フィルターミリポアSLLG013SL
滅菌バイアル (20mL)HuayiSVV-20A
滅菌水バクスターJF7623
シントラ MeIplus リサーチシントラMeIplus リサーチ[11C]CH3I/[11C]CH3OTf モジュール
シリンジ (10 mL)BD309604
シリンジ (1mL)BD309659
シリンジ (20 mL)B. Braun4617207Vディスペンサー シリンジ
ベント フィルターミリポアTEFG02525

参考文献

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Langstrom, B., Lundqvist, H. The preparation of 11C-methyl iodide and its use in the synthesis of 11C-methyl-L-methionine. The International journal of applied radiation and isotopes. 27 (7), 357-363 (1976).
  2. Larsen, P., Ulin, J., Dahlstrøm, K., Jensen, M.

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