Name: Een geoptimaliseerde protocol voor de efficiënte Radioactief merken van Gold Nanodeeltjes met behulp van een 125-Gemerkte azide prosthetische groep (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-10-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 23 s
Description: Leer een efficiënte methode voor radioactieve merking van goudnanodeeltjes met jodium-125 via koper-vrije klikchemie. Deze techniek biedt hoge opbrengst en zuiverheid voor beeldvormingsonderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd ondersteund door subsidies van de National Research Foundation of Korea, gefinancierd door de regering van de Republiek Korea, (Subsidienummers 2012M2B2B1055245 en 2012M2A2A6011335) en door het RI-Biomics Center van het Korea Atomic Energy Research Institute.

Let op: De geoxideerde vorm van radioactief jodium is vrij volatiel en moet met voldoende lood schilden en lead flacons worden behandeld. Alle radiochemische stappen moeten in een goed geventileerde houtskool gefilterd kap worden uitgevoerd, en de experimentele procedures moeten worden gevolgd door radioactiviteit detectie-apparaten. 1. Bereiding van chemicaliën en de omgekeerde fase cartridge voor de synthese van de 125I-gemerkte azide <ol><li> Bereiding van reagentia in oplossing <ol><li> Los 1 mg van het azide precursor (2) in 150 pi absolute ethanol (figuur 1). OPMERKING: Een gedetailleerde syntheseprocedure voor de azide precursor (2) gemeld bij het vorige artikel 22. </li><li> Los 1 mg chloramine T in 20 pl 1x fosfaatbuffer zoutoplossing (pH = 7,4). </li><li> Los 2 mg natriummetabisulfiet in 20 ui H2O </li></ol></li><li> preparatie van het patroon <ol><li> Was de TC18 patroon met 10 ml absolute ethanol, gevolgd door 10 ml H2O Laat de matrix van de cartridge met lucht niet droog. </li></ol></li></ol> 2. radiosynthese van de 125I-gemerkte azide prosthetische groep <ol><li> Radioactieve jodering reactie van de precursor <ol><li> Voeg het azide precursor-oplossing (1 mg in 150 pi absolute ethanol) en azijnzuur (10 ui) aan een 1,5 ml microcentrifugebuis. </li><li> Voeg 150 MBq [125I] NaI in 0,1 M NaOH (50 pl) aan het reactiemengsel. </li><li> Toevoegen chloramine T-oplossing (1 mg in 20 pl 1 x met fosfaat gebufferde zoutoplossing) en sluit de microcentrifugebuis bevattende reactiemengsel. </li><li> Incubeer het reactiemengsel bij kamertemperatuur gedurende 15 minuten totdat de reactie voltooid radioactieve jodering. </li><li> Toevoegen natriummetabisulfietoplossing (2 mg in 20 gl H 2 O) aan het reactiemengselde radioactieve jodering reactie te blussen. </li><li> Trekken 0,2 pi van het ruwe product en verdun vervolgens met 100 ul oplossing (H2O / CH3CN, 1: 1) voor HPLC analyse. Opmerking: Voor alle HPLC experimenten, gebruik 0,1% mierenzuur bevattende H2 O (oplosmiddel A) en 0,1% mierenzuur bevattende acetonitril (oplosmiddel B) als elutiemiddelen. </li><li> Analyseer het verdunde ruwe product met behulp van een omgekeerde fase analytische radio-HPLC (C18 omgekeerde fasekolom, stroomsnelheid: 1 ml / min; eluens gradiënt: 20% solvent B gedurende 0-2 min, 20-80% oplosmiddel B 2-22 min, 80-100% solvent B gedurende 22-23 min, en 100% solvent B gedurende 23-28 min, retentietijd: 16,4 min) (figuur 2). </li></ol></li><li> Zuivering van het ruwe product met preparatieve HPLC OPMERKING: Laat voldoende loden mantel rond HPLC onderdelen zoals de injector, kolom detector, inzameling flesjes en de houder waarin het effluent verzameld. <ol><li> intrekken the gehele reactiemengsel in een HPLC flesje. Spoel de reactiebuis met acetonitril (0,5 ml) en voeg de spoeling in dezelfde injectieflacon. Verdun de verzamelde oplossing met H2O (1 ml). </li><li> Injecteer het ruwe product op een preparatieve radio-HPLC (C18 omgekeerde fasekolom, stroomsnelheid: 10 ml / min; eluens gradiënt: 20% solvent B gedurende 0-2 min, 20-80% solvent B gedurende 2-22 min, 80-100% solvent B gedurende 22-23 min, en 100% solvent B gedurende 23-28 min). </li><li> Verzamel de radioactieve piek die de 125I-gemerkte azide (1) (tR HPLC onder deze omstandigheden 17,8-18,8 min) in een glazen reageerbuis (figuur 2). </li><li> Meet de radiochemische opbrengst van de fractie met een radioactiviteit dosiskalibrator volgens het protocol van de fabrikant. </li><li> Injecteer het gezuiverde product op een analytische radio-HPLC met behulp van dezelfde HPLC-omstandigheden voor de bepaling van de radiochemische zuiverheid van het product. </li></ol></li><li> Vastefase-extractie van het product <ol><li> Verdun de fractie die het gewenste product (1) met 40 ml zuiver H2O </li><li> Voeg de verdunde oplossing in een geconditioneerd TC18 cartridge. </li><li> Spoel de patroon met een extra 15 ml H2O </li><li> Elueer het product (1) opgesloten in de patroon met 2 ml aceton in een 10-ml glazen flacon die wordt beschermd door een loden schild. Meet de radioactiviteit van het eluaat met een radioactieve dosis calibrator volgens het protocol van de fabrikant. OPMERKING: Dimethylsulfoxide (DMSO) of absolute ethanol kunnen ook worden gebruikt voor elutie van het product uit de patroon. Ongeveer 5-10% van de radioactiviteit gewoonlijk vast aan de patroon, en de resterende radiogelabelde product niet volledig geëlueerd met overmaat organisch oplosmiddel. </li><li> Damp het aceton met een stroom stikstof of argongas. </li><li> Los het residue met DMSO (100-200 ul) voor de volgende radiomerking stap. </li></ol></li></ol> 3. Synthese van DBCO-group-geconjugeerde Gold Nanodeeltjes <ol><li> Modificatie van het oppervlak van 13-nm-sized gouden nanodeeltjes met DBCO-groep bevattende polyethyleenglycol <ol><li> Bereid natrium-citraat gestabiliseerd gouden nanodeeltjes (3) (gemiddelde size = 13 nm) op basis van een vorige verslag 24. </li><li> Voeg een waterige oplossing van Tween 20 (1 mM, 1,5 ml) waardoor de citraat gestabiliseerde gouden nanodeeltjes (10 nM, 15 ml). De oplossing wordt gedurende 20 minuten op een rondschudapparaat. </li><li> Voeg een waterige oplossing van DBCO-bevattende polyethyleenglycol thiol (gemiddeld molecuulgewicht = 5000, 100 pM, 1,5 ml). De oplossing wordt gedurende 2 uur op een rondschudapparaat. </li></ol></li><li> Zuivering van het DBCO groep gemodificeerde goud nanodeeltjes <ol><li> Zuiver het-DBCO-groep gemodificeerde gouden nanodeeltjes (4) &lt;/ Strong&gt; Door opeenvolgende centrifugeren (11.400 x g, 15 min x 3). </li><li> Giet het supernatant en voeg zuiver water voor resuspensie van het goud nanodeeltjes pellets. </li></ol></li></ol> 4. Radioactief merken van DBCO-groep gemodificeerde Gold Nanodeeltjes via de Copper-vrije Click Reaction <ol><li> Synthese van 125I-gemerkt goud nanodeeltjes met de 125 I-gemerkt azide (1) <ol><li> Bereid een geconcentreerde oplossing van DBCO-groep gemodificeerd goud nanodeeltjes door centrifugatie (11.400 x g, 15 min), en dient de concentratie van de nanodeeltjes van goud tot 2 uM. </li><li> Voeg 4,1 MBq van de 125-gemerkte azide (1) in DMSO (5 ui) aan een suspensie van gouden nanodeeltjes (4) (2 uM, 50 ui). </li><li> Incubeer het verkregen reactiemengsel bij 40 ° C gedurende 60 minuten. </li><li> Onttrek een aliquot (0,2 pl) van het ruwe product en toepassen op een silica-coated dunnelaagchromatografie (TLC) plaat. </li><li> Ontwikkel het TLC plaat onder toepassing van ethylacetaat als mobiele fase. </li><li> Plaats de TLC plaat op een radio-TLC scanner en laat de scanner het radioactief reactie (figuur 3) volgens het protocol van de fabrikant te volgen. </li></ol></li><li> Zuivering van het ruwe product <ol><li> Zuiver het reactiemengsel dat de 125-gemerkte gouden nanodeeltjes (4) door centrifugeren (11.400 x g, 15 min). </li><li> Giet het supernatant en voeg zuiver water voor resuspensie van het goud nanodeeltjes pellets. </li><li> Onttrek een aliquot (0,2 pl) van het gezuiverde product en toepassen op een met siliciumdioxide beklede TLC platen. </li><li> Ontwikkel het TLC-plaat met ethylacetaat als de mobiele fase. </li><li> Plaats de TLC plaat op een radio-TLC scanner en start de scanner om de radiochemische opbrengst en radiochemische zuiverheid van het 125-I gemerkt gol bepalend nanodeeltjes (4) (figuur 3) volgens het protocol van de fabrikant. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Jewett, J. C., Bertozzi, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cu-free+Click+Cycloaddition+Reactions+in+Chemical+Biology%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Cu-free Click Cycloaddition Reactions in Chemical Biology.</a> Chem. Soc. Rev. 39, 1272-1279 (2010).</li>
<li>Debets, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioconjugation+with+Strained+Alkenes+and+Alkyne%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Bioconjugation with Strained Alkenes and Alkyne.</a> Acc. Chem. Res. 44, 805-815 (2011).</li>
<li>Sletten, E. M., Bertozzi, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+Mechanism+to+Mouse%3A+A+Tale+of+Two+Bioorthogonal+Reactions%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">From Mechanism to Mouse: A Tale of Two Bioorthogonal Reactions.</a> Acc. Chem. Res. 44, 666-676 (2011).</li>
<li>Koo, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioorthogonal+Cu-Free+Click+Chemistry+in+vivo+for+Tumor-Targeted+Delivery+of+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Bioorthogonal Cu-Free Click Chemistry in vivo for Tumor-Targeted Delivery of Nanoparticles.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 51, 11836-11840 (2012).</li>
<li>Chang, P. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper-Free+Click+Chemistry+in+Living+Animals%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Copper-Free Click Chemistry in Living Animals.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107, 1821-1826 (2010).</li>
<li>Bostic, H. E., Smith, M. D., Poloukhtine, A. A., Popik, V. V., Best, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+Labeling+and+Immobilization+via+copper-free+Click+Chemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Membrane Labeling and Immobilization via copper-free Click Chemistry.</a> Chem. Commun. 48, 1431-1433 (2012).</li>
<li>Someya, T., Ando, A., Kimoto, M., Hirao, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Site-Specific+Labeling+of+RNA+by+Combining+Genetic+Alphabet+Expansion+Transcription+and+Copper-Free+Click+Chemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Site-Specific Labeling of RNA by Combining Genetic Alphabet Expansion Transcription and Copper-Free Click Chemistry.</a> Nucl. Acids Res. 43, 6665-6676 (2015).</li>
<li>Lee, S. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesoporous+Silica+Nanoparticle+Pretargeting+for+PET+Imaging+Based+on+a+Rapid+Bioorthogonal+Reaction+in+a+Living+Body%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Mesoporous Silica Nanoparticle Pretargeting for PET Imaging Based on a Rapid Bioorthogonal Reaction in a Living Body.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52, 10549-10552 (2013).</li>
<li>Sachin, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((F-18+Labeling+Protocol+of+Peptides+Based+on+Chemically+Orthogonal+Strain-Promoted+Cycloaddition+under+Physiologically+Friendly+Reaction+Conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chem%22%5BJournal%5D)">F-18 Labeling Protocol of Peptides Based on Chemically Orthogonal Strain-Promoted Cycloaddition under Physiologically Friendly Reaction Conditions.</a> Bioconjugate Chem. 23, 1680-1686 (2012).</li>
<li>Evans, H. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper-Free+Click+-+A+Promising+Tool+for+Pre-targeted+PET+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Copper-Free Click - A Promising Tool for Pre-targeted PET Imaging.</a> Chem. Commun. 48, 991-993 (2012).</li>
<li>Campbell-Verduyn, L. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain-Promoted+Copper-Free+%26%2334%3BClick%26%2334%3B+Chemistry+for+18F+Radiolabeling+of+Bombesin%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Strain-Promoted Copper-Free &#34;Click&#34; Chemistry for 18F Radiolabeling of Bombesin.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 50, 11117-11120 (2011).</li>
<li>Arumugam, S., Chin, J., Schirrmacher, R., Popik, V. V., Kostikov, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((18F%5DAzadibenzocyclooctyne+%28%5B18F%5DADIBO%29%3A+A+Biocompatible+Radioactive+Labeling+Synthon+for+Peptides+using+Catalyst+Free+%5B3%2B2%5D+Cycloaddition%5BTitle%5D)+AND+%22Bioorg.+Med.+Chem.+Lett%22%5BJournal%5D)">18F]Azadibenzocyclooctyne ([18F]ADIBO): A Biocompatible Radioactive Labeling Synthon for Peptides using Catalyst Free [3+2] Cycloaddition.</a> Bioorg. Med. Chem. Lett. 21, 6987-6991 (2011).</li>
<li>Bouvet, V., Wuest, M., Wuest, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper-Free+Click+Chemistry+with+the+Short-Lived+Positron+Emitter+Fluorine-18%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Biomol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Copper-Free Click Chemistry with the Short-Lived Positron Emitter Fluorine-18.</a> Org. Biomol. Chem. 9, 7393-7399 (2011).</li>
<li>Satpati, D., Bauer, N., Hausner, S. H., Sutcliffe, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+%5B64Cu%5DDOTA-ADIBON3-Ala-PEG28-A20FMDV2+via+Copper-Free+Click+Chemistry+for+PET+Imaging+of+Integrin+%CE%B1v%CE%B26%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Radioanal.+Nucl.+Chem%22%5BJournal%5D)">Synthesis of [64Cu]DOTA-ADIBON3-Ala-PEG28-A20FMDV2 via Copper-Free Click Chemistry for PET Imaging of Integrin αvβ6.</a> J. Radioanal. Nucl. Chem. 302, 765-771 (2014).</li>
<li>Lee, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facile+Method+To+Radiolabel+Glycol+Chitosan+Nanoparticles+with+64Cu+via+Copper-Free+Click+Chemistry+for+MicroPET+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Facile Method To Radiolabel Glycol Chitosan Nanoparticles with 64Cu via Copper-Free Click Chemistry for MicroPET Imaging.</a> Mol. Pharmaceutics. 10, 2190-2198 (2013).</li>
<li>Zeng, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((64Cu+Core-Labeled+Nanoparticles+with+High+Specific+Activity+via+Metal-Free+Click+Chemistry%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">64Cu Core-Labeled Nanoparticles with High Specific Activity via Metal-Free Click Chemistry.</a> ACS Nano. 6, 5209-5219 (2012).</li>
<li>Jeon, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiosynthesis+and+in+vivo+Evaluation+of+%5B125I%5D2-4%28iodophenethyl%29-2-Methylmalonic+Acid+as+a+Potential+Radiotracer+for+Detection+of+Apoptosis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Radioanal.+Nucl.+Chem%22%5BJournal%5D)">Radiosynthesis and in vivo Evaluation of [125I]2-4(iodophenethyl)-2-Methylmalonic Acid as a Potential Radiotracer for Detection of Apoptosis.</a> J. Radioanal. Nucl. Chem. 308, 23-29 (2016).</li>
<li>Adam, M. J., Wilbur, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiohalogens+for+Imaging+and+Therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Radiohalogens for Imaging and Therapy.</a> Chem. Soc. Rev. 34, 153-163 (2005).</li>
<li>Jeon, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiosynthesis+of+123I-Labeld+Hesperetin+for+Biodistribution+Study+of+Orally+Administered+Hesperetin%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Radioanal.+Nucl.+Chem%22%5BJournal%5D)">Radiosynthesis of 123I-Labeld Hesperetin for Biodistribution Study of Orally Administered Hesperetin.</a> J. Radioanal. Nucl. Chem. 306, 437-443 (2015).</li>
<li>Kil, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+%5B123I%5DIPEB+and+%5B123I%5DIMPEB+as+SPECT+Radioligands+for+Metabotropic+Glutamate+Receptor+Subtype%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Med.+Chem.+Lett%22%5BJournal%5D)">Development of [123I]IPEB and [123I]IMPEB as SPECT Radioligands for Metabotropic Glutamate Receptor Subtype.</a> ACS Med. Chem. Lett. 5, 652-656 (2014).</li>
<li>Chen, M. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Utility+of+I-123+Pretherapy+Scan+in+I-131+Radioiodine+Therapy+for+Thyroid+Cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Thyroid%22%5BJournal%5D)">The Utility of I-123 Pretherapy Scan in I-131 Radioiodine Therapy for Thyroid Cancer.</a> Thyroid. 22, 304-309 (2012).</li>
<li>Jeon, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+Method+for+Iodine+Radioisotope+Labeling+of+Cyclooctyne-Containing+Molecules+using+Strain-Promoted+Copper-Free+Click+Reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Bioorg.+Med.+Chem%22%5BJournal%5D)">Efficient Method for Iodine Radioisotope Labeling of Cyclooctyne-Containing Molecules using Strain-Promoted Copper-Free Click Reaction.</a> Bioorg. Med. Chem. 23, 3303-3308 (2015).</li>
<li>Choi, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+Evaluation+of+an+125I-Labeled+Azide+Prosthetic+Group+for+Efficient+and+Bioorthogonal+Radiolabeling+of+Cyclooctyne-Group+Containing+Molecules+using+Copper-Free+Click+Reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Bioorg.+Med.+Chem.+Lett%22%5BJournal%5D)">Synthesis and Evaluation of an 125I-Labeled Azide Prosthetic Group for Efficient and Bioorthogonal Radiolabeling of Cyclooctyne-Group Containing Molecules using Copper-Free Click Reaction.</a> Bioorg. Med. Chem. Lett. 26, 875-878 (2016).</li>
<li>Kim, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+Targeting+and+Imaging+Using+Cyclic+RGD-PEGylated+Gold+Nanoparticle+Probes+with+Directly+Conjugated+Iodine-125%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Tumor Targeting and Imaging Using Cyclic RGD-PEGylated Gold Nanoparticle Probes with Directly Conjugated Iodine-125.</a> Small. 7, 2052-2060 (2011).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

In het algemeen, de waargenomen radiochemische opbrengst van het gezuiverde 125-gemerkte azide (1) was 75 ± 10% (n = 8). De radiolabeling werd bereikt met 50-150 MBq radioactiviteit, en de radiochemische resultaten zijn zeer consistent. Als [125I] NaI (t 1/2 = 59,4 d) radioactief verval ondergaan langer dan een maand werd in de radioactieve jodering reactie, de radiochemische opbrengst van 1 werd waargenomen dat enigszins verminderd (53-65%). De...

De door spanning gepromoveerde kopervrije klikreactie tussen azides en cyclooctynen is uitgebreid toegepast op de efficiënte bioorthogonale markering van een breed scala aan biomoleculen, nanomaterialen en levende organismen1-7. Vanwege de uitstekende locatie-specificiteit en snelle reactiesnelheid van deze conjugatiereactie, is het ook gebruikt om radiogelabelde tracers te synthetiseren. Een paar 18F-gelabelde azide of DBCO-prosthetische groepen zijn voorbereid voor in vitro markering van verschillende kankers targetende peptiden en antilichamen, evenals voor in vivo voorgetargette beeldvorming van tumoren8-13. Naast deze voorbeelden, werd dezelfde conjugatiereactie toegepast op de metaal-radio-isotoop-markering van nanomaterialen voor positronemissietomografie (PET) beeldvormingsstudies14-16.
Al enkele decennia lang wordt radioactief jodium gebruikt voor biomedisch onderzoek en klinische proeven via PET-beeldvorming (124I), enkele-foton-emissie-computertomografie (SPECT) beeldvorming (123I, 125I), en behandeling van schildklierkanker (131I)17-21. Daarom is een efficiënte methode voor radioactief jodiummarkering fundamenteel belangrijk voor verschillende onderzoeken, inclusief moleculaire beeldvormingsstudies, analyse van orgaanverdeling van biomoleculen, biomarkeridentificatie en geneesmiddelontwikkeling. Een kopervrije klikreactiestrategie zou kunnen worden gebruikt bij radioactief jodiummarkering. Echter, deze toepassing is niet zo uitgebreid onderzocht als 18F-gelabelde biomoleculen22-23. Hier zullen we een stapsgewijs protocol geven voor de synthese van een 125I-gelabeld azide voor radiomarkering van DBCO-groep-afgeleide moleculen. De procedures in dit rapport zullen radiojodinering van de stannyleerde precursor, zuiveringsstappen met HPLC en extractie op vaste fase omvatten. We demonstreren ook efficiënte radiomarkering van DBCO-groep-gemodificeerde 13-nm-grootte goud nanodeeltjes met behulp van de 125I-gelabelde azide. Het gedetailleerde protocol in dit rapport zal synthetische chemici helpen om een nieuwe radiomarkeringsmethodologie te begrijpen voor de synthese van radiogelabelde producten.

<table><tbody><tr><td>Chloramin T trihydraat</td><td>Sigma</td><td>402869</td><td></td></tr><tr><td>[125I]NaI in aq. NaOH</td><td>Perkin-Elmer</td><td>NEZ033A010MC</td><td></td></tr><tr><td>Natriummetabisulfiet&nbsp;</td><td>Sigma</td><td>S9000</td><td></td></tr><tr><td>Mierenzuur</td><td>Sigma</td><td>251364</td><td></td></tr><tr><td>Sep-Pak tC18 plus cartridge</td><td>Waters</td><td>WAT036800</td><td></td></tr><tr><td>Dimethylsulfoxide&nbsp;</td><td>Sigma</td><td>D2650</td><td></td></tr><tr><td>Aceton</td><td>Sigma</td><td>650501</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Sigma</td><td>459844</td><td></td></tr><tr><td>Goud(III)chloride trihydraat</td><td>Sigma</td><td>520918</td><td></td></tr><tr><td>Tween 20&nbsp;</td><td>Sigma</td><td>P1379</td><td></td></tr><tr><td>DBCO PEG SH (MW 5.000)</td><td>NANOCS</td><td>PG2-DBTH-5k</td><td></td></tr><tr><td>TLC silicagel 60 F254</td><td>Merck</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Analytische HPLC</td><td>Agilent</td><td>1290 Infinity</td><td>Modelnummer</td></tr><tr><td>Preparatieve HPLC</td><td>Agilent</td><td>1260 Infinity</td><td>Modelnummer</td></tr><tr><td>Analytische C18 reverse-phase kolom</td><td>Agilent</td><td>Zorbax Eclipse XDB-C18</td><td></td></tr><tr><td>Preparatieve C18 reverse-phase kolom</td><td>Agilent</td><td>PrepHT XDB-C18</td><td></td></tr><tr><td>Radio TLC scanner</td><td>Bioscan</td><td>AR-2000</td><td>Modelnummer</td></tr><tr><td>Radio-isotoop dosis kalibratie</td><td>Capintec, Inc</td><td>CRC -25R dosis kalibratie</td><td>Modelnummer</td></tr></tbody></table>

een geoptimaliseerde protocol voor de efficiënte radioactief merken van gold nanodeeltjes met behulp van een<sup&gt; 125</sup&gt;-gemerkte azide prosthetische groep

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

Hier demonstreren we een gedetailleerd protocol voor de radiosynthese van een 125I-gelabelde azide-prothetische groep en de toepassing ervan voor de efficiënte radiolabeling van DBCO-groep-gefunctionaliseerde goudnanodeeltjes met behulp van een kopervrije click-reactie. Radiojodinatie van de gestannyleerde voorloper (2) werd uitgevoerd met behulp van [125I]NaI en chlooramine T als oxidator bij kamertemperatuur gedurende 15 minuten. Na zuivering van het ruwe product door HPLC, werd de gezuiverde 125I-gelabelde azide (1) verkregen met hoge radiochemische opbrengst (75 ± 10%, n = 8) en uitstekende radiochemische zuiverheid (>99%). Voor de synthese van radiogelabelde 13-nm-grote goudnanodeeltjes werden de DBCO-gefunctionaliseerde goudnanodeeltjes (3) bereid met behulp van een thiolering polyethyleenglycol-polymeer. Een kopervrije click-reactie tussen 1 en 3 gaf de 125I-gelabelde goudnanodeeltjes (4) met meer dan 95% radiochemische opbrengst, zoals bepaald door radio-dunlaagchromatografie (radio-TLC). Deze resultaten geven duidelijk aan dat de huidige radiolabeling-methode met behulp van een spanningsgepromoveerde kopervrije click-reactie nuttig zal zijn voor de efficiënte en gemakkelijke radiolabeling van DBCO-groep-bevattende nanomaterialen.

De radioactieve jodering reactie van de precursor stannylated (2) gebruikte 150 MBq [125I] NaI, azijnzuur en chloramine T bij kamertemperatuur gedurende 15 minuten uitgevoerd om het radioactief gemerkte product te verschaffen (1). Na preparatieve HPLC zuivering van het ruwe mengsel, werd het gewenste product verkregen met 75 ± 10% (n = 8) van radiochemische opbrengst. Analytische HPLC wees uit dat de radiochemische zuiverheid van de 125I-...

Een gedetailleerde procedure voor de synthese van een 125 I-gemerkt azide en het radioactief merken van dibenzocyclooctyne (DBCO) -groep geconjugeerd, 13-nm-sized goud nanodeeltjes met behulp kopervrij click reactie wordt beschreven.

Een geoptimaliseerde protocol voor de efficiënte Radioactief merken van Gold Nanodeeltjes met behulp van een<sup&gt; 125</sup&gt;-Gemerkte azide prosthetische groep

Here, we demonstrate a detailed protocol for the radiosynthesis of a 125I-labeled azide prosthetic group and its application to the efficient ...

Het algemene doel van dit protocol is om een efficiënte en snelle synthetische methode te bieden voor goudnanodeeltjes gelabeld met radioactief jodium middels de strain-gepromote koper-vrije click-reactie. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in het veld van de radiochemie, zoals de synthese van radio-isotoopgelabelde probes voor PET- of SPECT-beeldvormingsstudies. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat jodium-gelabelde goudnanodeeltjes efficiënt gesynthetiseerd kunnen worden door gebruik te maken van een azide-prothetische groep, met een uitstekende radiochemische opbrengst en radiochemische zuiverheid.Een visuele demonstratie van deze methode is essentieel, aangezien de stappen voor de radio-evaluatie moeilijk aan te leren zijn. Dergelijke procedures vereisen immers een geschikte faciliteit en ervaring met radioactieve labeling. In samenwerking met de studie zal radiostudent Ha Eun Shim de procedure demonstreren.Om de radio-joderingreactie uit te voeren, voegt u een precursoroplossing toe aan een buisje van 1,5 mL. Voeg bij kamertemperatuur 10 µL azijnzuur toe aan de precursoroplossing. Voeg vervolgens 150 MBq jodium-125 in 50 µL 0,1 M natriumhydroxide toe aan het reactiemengsel.Voeg een chloramine T-oplossing toe en sluit het microcentrifugebuisje met het reactiemengsel. Incubeer het reactiemengsel vijftien minuten bij kamertemperatuur totdat de radio-ioderingsreactie is voltooid. Voeg vervolgens een natriummetabisulfietoplossing toe aan het reactiemengsel om de radio-ioderingsreactie te stoppen.Neem 0,2 µL van het ruwe product en verdun dit vervolgens met 100 µL 50% acetonitril in water voor hogedruk vloeistofchromatografie, of HPLC-analyse. Analyseer het verdunde ruwe product met behulp van een reversed-phase analytische radio-HPLC. Overbreng het gehele reactiemengsel naar een HPLC-vial.Spoel de reactiebuis met 0,5 mL acetonitril en voeg het spoelmiddel toe aan hetzelfde injectieflacon. Verdun de verzamelde oplossing met één mL water. Om het ruwe product te zuiveren met preparatieve HPLC, wordt het ruwe product geïnjecteerd op een preparatieve radio-HPLC.Verzamel de radioactieve piek die het met jodium 125 gelabelde azide vertegenwoordigt in een glazen reageerbuis. Meet de radiochemische opbrengst van de fractie met een radioactiviteitsdosiskalibrator volgens het protocol van de fabrikant. Injecteer vervolgens het gezuiverde product op een analytische radio-HPLC met dezelfde HPLC-condities om de radiochemische zuiverheid van het product te bepalen.Om vaste-fase-extractie van het product uit te voeren, wordt de fractie die het gewenste product bevat verdund met 40 mL zuiver water. Voeg de verdunde oplossing toe aan een gepreconditioneerde TC18-cartridge. Was de cartridge met nog eens 15 mL water.Elueer het in de cartridge vastgelegde product met 2 mL aceton in een glazen vial van 10 mL die is beschermd door een loden afscherming. Meet de radioactiviteit van het elueerde product met een radioactiviteitsdosiskalibrator volgens het protocol van de fabrikant. Los na verdamping van de aceton het residu op in 100 tot 200 microliters DMSO voor de volgende radiomerkeringsstap.Voer de synthese van met DBCO-groep gemodificeerde goudnanodeeltjes uit zoals beschreven in het tekstprotocol. Bereid een geconcentreerde oplossing van de met DBCO-groep gemodificeerde goudnanodeeltjes middels centrifugatie. Stel de concentratie van de goudnanodeeltjes vervolgens in op 2 µM.Voeg 4,1 mega Bq jodium-125 gelabeld azide in 5 µL DMSO toe aan een suspensie van 50 µL 2 µM goudnanodeeltjes. Incubeer het resulterende reactiemengsel 60 minuten lang bij 40 °C. Neem een aliquot van 0,2 µL van het ruwe product en breng dit aan op een silica-gecoate dunne-laagchromatografie- of TLC-plaat.Ontwikkel de TLC-plaat met ethylacetaat als mobiele fase. Plaats de TLC-plaat in een radio-TLC-scanner en voer de scan uit om de radiomerkeringsreactie te monitoren volgens het protocol van de fabrikant. Purificeer het reactiemengsel dat de met jodium 125 gelabelde goudnanodeeltjes bevat door middel van centrifugatie.Giet het supernatant af en voeg zuiver water toe voor de resuspensie van de pellets goudnanodeeltjes. Neem een aliquot van 0,2 µL van het gezuiverde product en breng dit aan op een silica-gecoate TLC-plaat. Ontwikkel de TLC-plaat met ethylacetaat als mobiele fase.Plaats de TLC-plaat in een radio-TLC-scanner en start de scan om de radiochemische opbrengst en radiochemische zuiverheid van de met jodium-125 gelabelde goudnanodeeltjes te bepalen, volgens het protocol van de fabrikant. Representatieve resultaten van de met jodium-125 gelabelde azide-prosthetische groep worden hier getoond. Een radiochemische opbrengst van 75% werd bepaald met behulp van een radioactiviteitsdosiskalibrator.Het resultaat van de analytische radio-HPLC laat een uitstekende radiochemische zuiverheid van het product zien. Hier worden representatieve resultaten van het met jodium 125 gelabelde goudnanodeeltje getoond. Radio-TLC-analyse laat zien dat zowel de radiochemische opbrengst als de zuiverheid van het gezuiverde goudnanodeeltje meer dan 95% bedroegen. Zodra deze techniek onder de knie is, kan deze in drie uur worden voltooid mits deze correct wordt uitgevoerd.De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot de preparatie van diverse moleculaire probes voor therapeutische nucleaire beeldvorming, aangezien de labelingschemie in de huidige methode zeer efficiënt en eenvoudig is. Vergeet niet dat werken met radioactief jodium extreem gevaarlijk kan zijn en dat voorzorgsmaatregelen, zoals het gebruik van lichtere bakstenen of lichtere schoenen, altijd in acht moeten worden genomen tijdens het uitvoeren van deze procedure.

an-optimized-protocol-for-efficient-radiolabeling-gold-nanoparticles

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

This video describes the technique of pretargeted radioimmunotherapy or PRIT, in which immunoconjugates followed by radioligands are administered for treating tumors. This radioimmunotherapy reduces radiation doses to healthy tissues and utilizes radionuclides with very low half-lives incompatible with antibody-based vectors.

Pretargeted Radioimmunotherapy: A Method for Targeted Delivery of Therapeutic Radionuclides to Tumors

De bioorthogonale inverse elektrone-vraag Diels-Alder cycloadditie is gebruikt om een effectieve en modulaire pretargeted PET-beeldvormingsstrategie voor kanker te creëren. In dit protocol worden de stappen van deze methodologie beschreven in de context van een modelsysteem dat gebruikmaakt van het op colorectale kanker gerichte antilichaam huA33 en een 64Cu-gelabelde radioligand.

Het benutten van de Bioorthogonal Inverse Electron Demand Diels-Alder Cycloadditiereacties voor Pretargeted PET Imaging

Vanwege zijn meerdaagse radioactieve halfwaardetijd en gunstige vervaleigenschappen, is het positron-emitterende radiometaal 89Zr uitermate geschikt voor gebruik in antilichaamgebaseerde radiofarmaca voor PET-beeldvorming. In dit protocol worden de bioconjugatie, radiosynthese en preklinische toepassing van 89Zr-gelabelde antilichamen beschreven.

De bioconjugatie en radiosynthese van<sup&gt; 89</sup&gt; Zr-DFO-gemerkte antilichamen

Hier presenteren we een protocol om chemisch verkennende sondes op een specifieke plaats in een antilichaamfragment in te brengen door genetisch een azid-bevattend aminozuur in te bouwen en vervolgens het azid te koppelen aan een chemische sonde door spanningsgepromoveerde azid-alkyn cycloadditie (SPAAC).

Efficiënt en Site-specifiek antilichaam Labeling by-stam bevorderde azide-alkyn Cycloadditiereacties

In dit werk, wordt een protocol voor signaal verhoging van de nanosonde gebaseerde biosensing gepresenteerd. Het protocol is gebaseerd op de vermindering van chloroauric zuur op het oppervlak van de bestaande nanoprobes die bestaan uit goud, zilver, siliciumdioxide of ijzer-oxide nanodeeltjes.

Snelle nanosonde signaal versterking door In Situ gouden Nanoparticle synthese

Dit protocol beschrijft de synthese en de karakterisering van een trans- Cycloocteen (TCO)-gemodificeerde antilichaam en een 177Lu-geëtiketteerden tetrazine (Tz) radioligand voor pretargeted radioimmunotherapy (PRIT). Daarnaast geeft het het gebruik van deze twee constructies voor in vivo ook en longitudinale therapie studies in een lymfkliertest model van colorectal kanker.

Pretargeted Radioimmunotherapy op basis van de Inverse Electron vraag Diels-Alder reactie

Een betrouwbare en gemakkelijk reproduceerbare methode voor de voorbereiding van functionalizable, nabij-infrarood uitzendende fotoluminescente goudnanoclusters en hun directe detectie in HeLa-cellen door stromingscytometrie en confocale laserscanningmicroscopie wordt beschreven.

Synthese van near-infrared emitting gold nanoclusters voor biologische toepassingen

Hier wordt een protocol gepresenteerd voor het radioactief labelen van cellen met een positronemissietomografie (PET) radio-isotoop, 89 Zr (t1/2 78,4 uur), met behulp van een kant-en-klaar radioactief labelend synthon, [89 Zr]Zr-p-isothiocyanatobenzyl-desferrioxamine ([89Zr]Zr-DBN). Radiolabeling van cellen met [89Zr]Zr-DBN maakt niet-invasieve tracking en beeldvorming mogelijk van toegediende radioactief gelabelde cellen in het lichaam met PET tot 7 dagen na toediening.

Positronemissietomografie Beeldvorming van celhandel: een methode voor celradiolabeling

Dit artikel beschrijft de radiosynthese, formulering, kwaliteitscontrole van een nieuwe radioactief gelabelde sonde (d.w.z. 68Ga-gelabelde nanobody NM-02) en het gebruik ervan voor PET/CT-beeldvorming bij kleine dieren in een xenotransplantaatmodel.

Radiosynthese, kwaliteitscontrole en positronemissietomografie bij kleine dieren Beeldvorming van 68Ga-gelabelde nanomoleculen

Dit protocol bevat een gedetailleerde procedure voor de bereiding van vier koolstof-11 radiotracers door middel van de "lusmethode" [11C] methylering. We beschrijven de procedure om [11C]ER-176 te synthetiseren, met gegevens voor drie extra radiotracers: [11C]MRB, [11C]m HED en [11C]PiB. De lusmethode zorgt voor een efficiënte synthese met verhoogde radiochemische opbrengsten tegen traditionele methylering van reactievaten [11C].

Verbetering van de efficiëntie en radiolabelingopbrengsten van koolstof-11 radioliganden voor klinisch onderzoek met behulp van de lusmethode

Dit onderzoek beschrijft het geautomatiseerde proces voor de productie van [68Ga]Ga-3BP-3940 met de GAIA V2-synthesizer, voor PET-beeldvorming van fibroblastactiveringseiwit. Ook worden de resultaten gepresenteerd van kwaliteitscontroletests die zijn uitgevoerd op drie testbatches.

Geautomatiseerde bereiding van [68Ga]Ga-3BP-3940 op een synthesemodule voor PET-beeldvorming van de tumormicro-omgeving

Leer een efficiënte methode voor radioactieve merking van goudnanodeeltjes met jodium-125 via koper-vrije klikchemie. Deze techniek biedt hoge opbrengst en zuiverheid voor beeldvormingsonderzoek.

Een geoptimaliseerde protocol voor de efficiënte Radioactief merken van Gold Nanodeeltjes met behulp van een 125-Gemerkte azide prosthetische groep (Video) | JoVE Journal

Een geoptimaliseerde protocol voor de efficiënte Radioactief merken van Gold Nanodeeltjes met behulp van een

Meer video's verkennen