물방울 배열을 사용하여 방사성 화학 반응의 최적화

현재 자동화된 무선 신디사이저는 FDG와 같이 널리 사용되는 방사성 의약품의 큰 배치를 생성하도록 설계되었습니다. 하루에 가능한 합성물의 제한된 수와 상대적으로 높은 시약 소비로 인해 이러한 시스템은 합성 최적화 연구를 수행하는 데 적합하지 않습니다. 이 기술을 사용하면 최대 16개의 동시 반응을 병렬로 수행하여 처리량이 크게 증가하고 시약 소비량은 백 배 감소된다.

또한, 병렬로 반응을 수행함으로써 연구를 완료하려면 방사성 동위 원소의 공정한 배치가 필요합니다. 처리량이 증가하면 기존 계측기의 사용에 비해 각각 복제수가 많은 반응 조건을 보다 폭넓게 탐색할 수 있습니다. 이 프로토콜은 fallypride의 합성에서 전구체 농도의 최적화를 보여주지만, 기술은 그밖 조건 및 그밖 방사선 약제들을 낙관하기 위하여 이용될 수 있습니다.

표준 포토리소그래피 기술을 사용하여 4인치 실리콘 웨이퍼에서 다중 반응 마이크로 드롭렛 칩을 제작하는 것으로 시작합니다. 본 프로토콜에서, 전구체 농도의 높은 처리량 최적화는 방사성 제약 Fallypride의 합성으로 입증된다. 16개의 동시 반응은 단일 칩에서 수행될 수 있다.

비교할 조건은 반응 사이트에 매핑됩니다. 부피 혼합물에 의해 일대일로 식용 알코올 및 아세토닐릴로 구성된 반응 용매의 스톡 용액을 준비한다. 볼륨이 계획된 희석 계열을 만들기에 충분한지 확인합니다.

탐사할 최대 농도로 반응 용매에 전구체의 30마이크로리터 스톡 솔루션을 준비한다. 전구체 스톡 용액 및 반응 용매로부터 전구체 용액의 상이한 농도를 준비하기 위해 마이크로 센드심분리기 튜브 세트에서 2회 연속 희석을 수행한다. 또 다른 마이크로센심심분리기 튜브 세트를 준비하여 각 조질 반응 제품을 수집하여 영구 마커를 사용하여 각 튜브에 고유한 숫자로 라벨을 부착합니다.

마이크로센트심분리기 튜브의 총 수가 복제 수를 곱한 조건 수와 일치하는지 확인합니다. 9-1 메탄올로 구성된 10밀리리터 의 수집 용액을 탈온화물에 준비합니다. Aliquot 50 마이크로리터각각의 추가 세트로 16 마이크로 센심 분리기 튜브가 수집 용액으로 표시되어 있습니다.

불소 고드 소스의 약 7 밀리퍼리를 75 밀리머 테트라부티람모늄 중탄산염56 마이크로리터와 혼합하고 최대 140 마이크로리터의 DI 워터와 희석하여 불소 재고 솔루션을 준비하십시오. 마이크로피펫을 사용하여 다중 반응 칩의 첫 번째 반응 지점에 불소 스톡 솔루션 8개의 마이크로리터 액수를 적재합니다. 용량 교정기에 배치하여 칩의 활성을 측정하고 측정이 수행되는 시간을 기록합니다.

용량 교정기에서 칩을 제거하고 두 번째 반응 지점에 불소 스톡 용액의 8 개의 마이크로 리터 방울을적재한다. 칩의 활동을 측정하고 측정이 수행되는 시간을 기록합니다. 다른 모든 반응 사이트에 대해 이 프로세스를 반복합니다.

방사성 동위원소를 적재하고 해당 부위가 로드되기 전에 이전 측정을 빼낸 후 활동 측정을 통해 반응 스팟당 적재된 활성을 계산합니다. 히터의 다중 반응 칩을 정렬하려면 세라믹 히터 위에 얇은 열 페이스트를 추가합니다. 칩의 기준 모서리와 히터의 기준 모서리를 정렬하는 핀셋을 사용하여 히터 위에 칩을 조심스럽게 배치합니다.

칩은 히터를 소량으로 오버행해야 합니다. 제어 프로그램에서 히터를 섭씨 105도로 설정하여 1분간 칩을 가열하여 물방울을 증발시키고, 플루오라이드와 테트라부틸람모늄 중탄산염의 말린 잔류물을 남깁니다. 그런 다음 히터를 섭씨 30도로 설정하고 제어 프로그램을 사용하여 냉각 팬을 켜서 칩을 냉각시켰습니다.

마이크로 피펫을 사용하여, 첫 번째 반응 부위에 말린 잔류물 위에 fallypride 전구체6 마이크로리터 용액을 추가합니다. 칩의 다른 모든 반응 사이트에 대해 반복합니다. 최적화 계획을 사용하여 각 반응 부위에 사용되는 희석 계열의 농도를 결정합니다.

제어 프로그램을 사용하여 7분간 칩을 섭씨 110도로 가열한 다음 히터를 섭씨 30도로 설정하고 제어 프로그램을 사용하여 냉각 팬을 켜서 칩을 식힙니다. 지정된 마이크로센심분리기 튜브에서 10 마이크로리터의 수집 용액을 추가하여 첫 번째 반응 부위에서 원유 제품을 수집합니다. 5초 동안 기다린 후 희석된 원유 제품을 흡인하여 해당 수집 마이크로원심분리기 튜브로 전송합니다.

이 프로세스를 동일한 파이펫 팁을 사용하여 총 4회 반복한 다음 마이크로센티립시립지 튜브를 닫습니다. 칩의 다른 모든 반응 사이트에서 원유 제품을 수집하려면 다음 단계를 반복합니다. 칩상제반응에 대한 수집 효율을 결정하기 위해, 마이크로센심분리기 튜브를 투여량 교정기에서 제1 반응 스팟의 수집된 원유 생성물로 배치하여 활성을 측정한다.

측정의 측정 및 시간을 기록합니다. 수집된 각 원유 제품에 대해 이 프로세스를 반복합니다. 수집된 원유 제품의 활성을 동일한 반응 부위에 대해 측정된 시작 활성으로 나누어 수집 효율을 계산합니다.

칩의 다른 모든 반응 사이트에 대해 반복합니다. 다음으로, 수집된 각 원유 제품의 조성물을 분석한다. 연필로 TLC 플레이트의 아래쪽 가장자리에서 15mm 떨어진 선을 그리고 같은 가장자리에서 50밀리미터 떨어진 다른 선을 그립니다.

첫 번째 선은 원선이고 두 번째 선은 용매 최전선입니다. 8개의 작은 X를 원점에서 5mm 간격으로 그려 8개의 차선 각각에 대한 샘플 스포팅 위치를 정의합니다. 마이크로파이프를 사용하여 첫 번째 원유 제품의 0.5 마이크로리터를 첫 번째 차선X의 TLC 플레이트로 전송합니다.

추가 원유 제품을 위해 이 것을 반복한 다음 반점이 마르기를 기다립니다. 용매 전면이 용매 최전선에 도달할 때까지 25 밀리머 암모늄용매암모늄의 60%의 이동 단계를 사용하여 각 TLC 플레이트를 1%TEA로 결합합니다. 그 때, 챔버에서 TLC 플레이트를 제거하고 TLC 플레이트의 용매가 건조 할 때까지 기다린 다음 Cerenkov 이미징 시스템에 TLC 플레이트를 배치하고 유리 현미경 슬라이드로 덮습니다.

세렌코프 이미징 시스템을 5분 노출로 설정하여 각 TLC 플레이트의 방사능 이미지를 얻은 다음, 생성된 이미지 파일을 TLC 플레이트로 선택하고 표준 이미지 보정을 수행합니다. 첫 번째 TLC 플레이트의 첫 번째 차선에 대한 관심 영역을 사용합니다. 차선에 보이는 각 대역 주위의 영역을 그린 다음 모든 영역의 총 통합 강도에 비해 각 영역의 통합 강도의 분수를 계산합니다.

Fallypride 대역에서 활동의 일부로 불소 효율을 결정합니다. 모든 TLC 플레이트의 다른 모든 차선에 대해 이 분석을 반복합니다. 이어서, 각 반응에 대해 원유 방사성화학 수율을 계산하고 전구체 농도의 함수로서 원유 방사성화학 수율을 검사하여 최적의 전구체 농도를 선택한다.

방사성 제약 의 최적화 연구는 식실 알코올 아세토나이트에서 다양한 전구체 농도에 의해 수행되었다. 반응은 7 분 당 섭씨 110도에서 수행되었습니다. 수집 효율 및 샘플 조성물은 여기에 표시됩니다.

전구체 농도가 증가하고 반응하지 않은 불소의 농도가 감소하면서 불소 효율이 증가했습니다. 낮은 전구체 농도에서 소량의 방사성 측면 생성물이 있었는데, 이는 더 높은 전구체 농도에서 형성되지 않았다. 수집 효율은 대부분의 조건에서 거의 정량적이었지만 낮은 전구체 농도에서 약간 떨어졌습니다.

가장 높은 원유 방사성 화학 적 수율은 39 밀리머 전구체 농도로 달성되었다. 이 조건에서, 불소 효율은 96%였으며 원유 RCY는 87%였으며 관찰된 방사성 측 생성물 형성이 없었다. 칩의 반응 액적에 해당하는 반응 조건에 대한 맵 계획을 가지고 실험 중에 다시 검사할 수 있는 시약 튜브 및 제품 수집 튜브에 적절하게 라벨을 붙이는 것이 중요합니다.

절차는 염기의 양, 용매의 종류, 또는 반응 부피와 같은 다른 반응 조건의 최적화에 사용될 수 있다. 그것은 또한 다른 방사성 의약품의 합성을 최적화 하는 데 사용할 수 있습니다.