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방법 논문

18세 양전자 방출 단층 촬영을 위한 실리콘 불소 수용기(SiFA)로 기능화된 방사성 추적기의 F 라벨링

7K 조회수

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DOI:

10.3791/60623

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2020년 1월 11일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

양전자 방출 단층 촬영을 위한 불소-18(18F) 표지된 방사성 약제의 종합은 전형적으로 경험의 달을 요구합니다. 방사성 추적자에 통합될 때 실리콘 불소 수용기(SiFA) 모티프는 비용이 많이 드는 장비 및 준비 교육과는 무관한 간단한 18F라벨 링 프로토콜을 가능하게 하며, 필요한 전구체 양을 줄이고 더 온화한 반응 조건을 활용합니다.

초록

실리콘 불소 수용자(SiFA)로 알려진 파라 치환디-부틸플루오로실벤젠 구조 모티프는 방사능[18F]불소를 양전자 방출 단층 촬영에 사용하기 위한 트레이서에 통합하기 위한 방사성 화학자의 툴킷에 유용한 태그이다. 기존의 방사성 라벨링 전략에 비해, SiFA로부터 불소-19의 동위원소 교환[18F]불소는 실온에서 수행되고 최소한의 반응 참가자가 필요하다. 따라서 부산물의 형성은 무시할 수 있으며 정제는 크게 단순화됩니다. 그러나 라벨링에 사용되는 전구체 분자와 최종 방사성 표지 된 제품은 동위원소분리이지만 화학적으로 동일하므로 정화 절차 중에 분리할 수 없습니다. SiFA 태그는 또한[18F]불소의 처리 및 건조로부터 발생하는 기본 조건하에서 열화되기 쉽다. 상기 '4방울 방법'은 고체상 추출에서 용출된 처음 4방울[18F]불소만 사용되며, 반응에서 염기의 양을 감소시키고, 전구체의 낮은 어금니 양을 용이하게 하고, 분해를 감소시킨다.

서론

불소-18(109분 반감기, 97% 양전자 방출)은 양전자 방출 단층 촬영(PET)에 가장 중요한 방사성 핵종 중 하나이며, 다양한 질병에 대한 방사성 표지 추적자의 생체 분포를 시각화하고 정량화하는 비침습적 이미징 방법1. 펩티드 및 단백질은 다단계 합성에 의해 형성된 빌딩 블록을 필요로 하기 때문에[18F]불소로 라벨을 붙이기가 특히 어렵다2. 18F-방사성 라벨링의 복잡성을 줄이기 위해 실리콘 불소 수용기 (SiFA)는 최근 신뢰할 수있는 도구3으로도입되었습니다. SiFA 그룹은 두 개의 삼차 부틸 기, 유도페닐 모에티, 비방사성 불소 원자에 연결된 중앙 실리콘 원자로 구성됩니다. 삼차 부틸 그룹은 실리콘 불소 결합에 가수 분해 안정성을 부여하며, 이는 이미징 제제로서 SiFA 접합체의 생체 내 응용 분야에 중요한 특징입니다.

소분자 또는 생체분자에 부착될 때, SiFA 빌딩 블록은 방사성 측산물의 상당한 양을 형성하지 않고 나노몰 농도에서 불소-18에 대해 불소-19를 교환함으로써 방사성[18F]불소 음이온을 결합한다4....

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프로토콜

주의 : 18F는 방사성 동위원소이므로 적절한 차폐 뒤에있는 모든 절차를 수행 해야한다는 것을 명심해야합니다. 납 차폐는 이러한 유형의 방사선에 적합합니다. 이 절차 전체에 걸쳐 방사선 검출 배지를 착용해야 합니다. 또한, 합성 후 아무것도 만지기 전에 장갑을 즉시 폐기, 그들은 방사성 활동으로 오염 될 수 있습니다. 손발 모니터와 팬케이크 가이거 카운터를 사용하여 소매, 손 및 발의 오염 여부를 확인합니다.

1. 18F-음이온의 아제오트로픽 건조

참고: 그림 2A는 ~10분 정도 걸리는 이 프로시저의 워크플로 그래프를 보여 주며, 이 그래프는 다음과 같은 것입니다.

  1. 카리지를 통해 0.5 MK2CO3(10 mL)를 통과하고 탈이온수(10 mL)를 통과시킴으로써 사각 메틸 암모늄(QMA) 음이온 교환 카트리지(표)를 전제 조건으로 한다.
  2. [18F]F-/[18O]H2O(100−500 MBq)의 ....

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결과

단순 SiFA 동위 원소 교환은[18F]불소 (60−90 %)의 높은 방사성 화학 적 혼입정도를 달성 할 수 있습니다. 합성 복잡성의 최소 금액(그림 1). 대부분의 분자는 정제를 위한 HPLC를 포함하지 않고 한 단계로[18F]불소로 방사성 표지될 수있다(도 2). 무선-HPLC는 품질 관리 목적으로 사용될 수 있으며, 여기서 최종 제품의 자외선(UV) 흡광도 피크는 총 피크 면적의 95% 이상인 무선 피크와 일치해야한다(도 3). Radio-HPLC 크로마토그램이 UV 활성 또는 방사성 불순물의 상당한 형성을 드러내는 경우, 전구체는 경미한 기본 방사성 라벨링 조건 하에서 안정되지 않을 수 있습니다. 유기 용매에 용해된 옥살산의 희석용액은 기본성을 낮추기 위한 노력의 일환으로 SiFA-전구체를 첨가하기 전에[18

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토론

SiFA 라벨링 화학은 실온에서 수행될 수 있는 매우 효율적인 동위원소 교환 반응을 채택한 최초의 18가지F 라벨링 방법 중 하나를 나타낸다. 전형적인 방사성 화학 반응은 제거 또는 치환 경로를 통해 불소 반응성 기능을 가진[18F]의 반응을 통해 탄소 불소 결합의 형성에 의존한다. 이러한 반응 조건은 종종 가혹한, 극단적인 pH 또는 높은 온도에서 수행, 그리고 HPLC와 같은 힘들고 시간이 많이 걸리는 기술을 사용 하 여 제거 해야 하는 부산물 또는 반응 참가자와 함께 누워. SiFA 라벨링 기술을 사용하면 라벨링 전구체와 18개의F-라벨화합물이 화학적으로 동일합니다. 더욱이, 반응이 아주 온화한 조건하에서 진행되기 때문에 아무 부작용도 일반적으로 관찰되지 않습니다. 이러한 기능을 통해 더 복잡한 분자(즉, 단백질, 자유 라디칼 발생기, 금속 킬레이트, 형광원, 생물 발광 전구체)에 라벨을 붙일 수 있으며, 이는 일반적으로 반응성 조건 이나 높은 온도하에서 분해되거나.......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없다.

감사의 글

저자는 아무런 인정이 없습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
[18F]F-/H2[18O]O(사이클로트론 생산)--
[2.2.2]CryptandAldrich291110Kryptofix 2.2.2
Acetonitrile 무수Aldrich
271004-Deionized waterBaxterJF7623-Ethanol
, 무수상업용 알코올-
탄산 칼륨Aldrich209619-QMA
카트리지Waters186004540QMA SepPak Light (46 mg) 카트리지
Equipment< / strong>
C-18 카트리지WatersWAT023501C-18 SepPak Light 카트리지
C18 컬럼Phenomenex00G-4041-N0HPLC 루나 C18 250 x 10 mm, 5 &마이크로; m
HPLCAgilentTechnologies-HPLC 1200 시리즈
마이크로 PET 스캐너Siemens-micro-PETR4 스캐너
라디오-TLC 플레이트 리더Mini Gita
멸균 필터 0.22µ m밀리포어SLGP033RS-
Raytest-Radio-TLC

참고문헌

  1. Wahl, R. L., Buchanan, J. W. Principles and practice of positron emission tomography. , Lippincott Williams & Wilkins. Philadelphia, PA. (2002).
  2. Wängler, C., Schirrmacher, R., Bartenstein, P., Wängler, C. Click-chemistry reactions in radio....

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재인쇄 및 허가

태그

불소-18 표지동위원소 교환 반응4방울법QMA 카트리지C18 카트리지실온 표지방사성 추적자 정제PET 영상 촬영