1. Przygotowania wstępne
- Fiolka V-vial (5-mL) RV1 (z mieszadełkiem magnetycznym) służy jako główne naczynie reakcyjne do przeprowadzania syntezy mikrofalowej. Jest ona połączona z adapterem PEEK z siedmioma portami wlotowymi/wylotowymi i umieszczona w komorze mikrofalowej (patrz Rysunek 2). RV2 jest połączona z kartridżem SPE (I) w celu zbierania surowego produktu [18F]SFB. RV3 jest połączona z kartridżem SPE (II) do zbierania końcowego roztworu [18F]SFB. Może ona zostać umieszczona w ciepłej kąpieli wodnej (40°C) w celu zagęszczenia odpowiedniego roztworu przed jego rozpuszczeniem w buforze PBS, szczególnie na potrzeby późniejszego znakowania radiochemicznego biomolekuł.
- Przygotowanie do zbierania surowego [18F]SFB: Napełnić zbiorniki A, B i C odpowiednio roztworem MeCN/H2O [6 mL; 1:4 (v:v)], 5% wodnym AcOH (8 mL) oraz MeCN (2 mL). Następnie aktywować kartridż SPE (I) (polistyrenowy, Merck LiCholut EN) etanolem (10 mL), a następnie przemyć 5% wodnym AcOH (10 mL).
- Przygotowanie do zbierania oczyszczonego [18F]SFB: Przygotować zbiorniki D i E, napełniając je odpowiednio 10 ml H2O i 3 ml eteru dietylowego. Drugi kartridż SPE (II) (polistyrenowy, Merck LiCholut EN) aktywuje się zgodnie z procedurą opisaną powyżej.
- Uruchomić HPLC (bufor eluujący: MeCN/ H2O, 1:1 (v/v) zawierający 0,2% TFA; przepływ: 3 ml/min) w celu wstępnego kondycjonowania kolumny HPLC [kolumna półpreparatywna w odwróconej fazie (Luna, 5 μm C18(2) 100 Å, 250 x 10 mm), Phenomenex, Torrance, CA, USA].
2. Przygotowanie suszonego [tj. bez dodatku nośnika, (n.c.a)] fluorku [18F]
- Roztwór [18F]fluorku w [18O]H2O (100 μL) dodano do mieszaniny Kryptofix 222 (20 mg), 1M wodnego K2CO3 (26 μL) i MeCN (0,8 mL) w probówce Eppendorf. Cały roztwór dokładnie wymieszano przed przeniesieniem do RV1 za pomocą linii wlotowej 1. Roztwór [18F]fluorku można również przepuścić przez kartridż do wymiany anionowej (np. QMA-light Sep-Pak firmy Waters), aby wyłapać fluor-18, a następnie eluować mieszaniną K2CO3 i Kryptofix w MeCN.
- Należy uruchomić sekwencję suszenia (20W, 3 min) w programie sterowania mikrofalowego, aby usunąć pozostałą wodę z RV1 [pod próżnią]. Po schłodzeniu systemu do temperatury poniżej 50°C do reaktora wprowadzono dodatkowy MeCN (1,0 mL) i powtórzono sekwencję raz.
3. Synteza benzoesanu etylu 4-[18F]fluorowanego
- Do RV1, poprzez linię wlotową 2, dodano roztwór w DMSO (0.4 mL) zawierający triflan etylo-4-(N,N,N-trimetyloamoniowy)benzoesanu (1.5 mg).
- W programie sterowania mikrofalą wykonano sekwencję znakowania (50W, 1 min) przy jednoczesnym mieszaniu, chłodzeniu naczynia i zamknięciu wszystkich zaworów, aby otrzymać etylo-4-[18F]fluorobenzoesan ([18F]2).
4. Synteza benzoesanu 4-[18F]fluoropotasu
- Do RV1 przez linię doprowadzającą 3 dodano roztwór DMSO (0,5 mL) zawierający KOtBu (13 mg).
- W programie sterowania mikrofalą, przy włączonym mieszaniu, chłodzeniu naczynia i zamkniętych zaworach, wykonano program Deprotect (40 W, 1 min), aby otrzymać sól 4-[18F]fluorobenzoesanu ([18F]3).
5. Synteza surowego [18F]SFB
- Do RV1 za pomocą linii wlotowej 6 dodano roztwór TSTU (30 mg) w acetonitrylu (2.5 mL). TSTU jest wrażliwy na wilgoć i światło. Należy go podzielić na małe porcje w fiolkach i przechowywać w temperaturze 4°C w zamkniętym pojemniku owiniętym folią aluminiową.
- Należy uruchomić sekwencję sprzęgania (30W, 2 min) w programie sterowania mikrofalą przy jednoczesnym mieszaniu, chłodzeniu naczynia i zamknięciu wszystkich zaworów, aby otrzymać surowy [18F]SFB.
6. Przygotowanie [18F]SFB oczyszczonego metodą SPE
- Do RV1 przez linię wlotową 7 dodano 5% wodny roztwór AcOH (1,0 mL) w celu neutralizacji mieszaniny reakcyjnej. Następnie roztwór przeniesiono do fiolki B zawierającej 8 ml 5% wodnego roztworu AcOH (Rysunek 2).
- Przepuść rozcieńczoną mieszaninę reakcyjną przez kartridż SPE (I), aby wychwycić surowy [18F]SFB, używając azotu (10 psi).
- Przepłucz kartridż SPE (I) mieszaniną MeCN i H2O [10 mL, 1:4 (v:v)] z rezerwuaru A.
- [18F]SFB eluoowano do RV2, używając MeCN (2 mL) z rezerwuaru C.
7. Oczyszczanie surowego [18F]SFB za pomocą radio-HPLC
- Rozcieńczyć surowe [18F]SFB lub [18F]SFB oczyszczone metodą SPE w H2O (2 mL) w RV2, a następnie przenieść mieszaninę do pętli HPLC (5 mL). Roztwór wstrzyknięto do układu radio-HPLC [MeCN/ H2O, 1:1 (v/v) z dodatkiem 0,2% TFA; szybkość przepływu: 3 mL/min].
- Frakcję zawierającą oczyszczone [18F]SFB (czas retencji: 8-10 minut) zebrać do fiolki D (wypełnionej wcześniej 10 ml H2O) (Rysunek 2). Krok krytyczny: przy prawidłowym wykonaniu objętość zebranej tutaj frakcji powinna wynosić 4-5 ml.
- Przepuścić rozcieńczoną mieszaninę reakcyjną przez kartridż SPE (II) w celu wychwycenia oczyszczonego [18F]SFB, używając azotu (10 psi). Osuszyć kartridż strumieniem azotu przez 2-3 minuty.
- [18F]SFB eluowano do RV3 za pomocą dietyloeteru (3 mL) z rezerwuaru E.
- Odparować rozpuszczalnik w RV3 do suchości łagodnym strumieniem gazowego azotu (10 psi), stosując łaźnię wodną (40° C). Ostateczny, wysuszony produkt [18F]SFB można rozpuścić w buforze PBS do dalszych zastosowań.
8. Reprezentatywne wyniki:
Opracowaliśmy uproszczoną, szybką, jednoczłonową metodę syntezy [18F]SFB, wykorzystując strategię deprotekcji w warunkach bezwodnych oraz ogrzewanie mikrofalowe podczas każdej transformacji radiochemicznej/chemicznej. Rycina 1 przedstawia szczegóły naszej radiosyntezy. Tożsamość produktu końcowego potwierdzono poprzez porównanie czasu retencji w metodzie HPLC z niepromiennym wzorcem SFB. Oczyszczony [18F]SFB poddano również analizie za pomocą radio-TLC i radio-HPLC w celu określenia jego czystości radiochemicznej i chemicznej. WYR [18F]SFB wyniosło 35 ± 5% w ciągu 60 min po oczyszczaniu metodą HPLC (n > 30), przy wysokiej czystości radiochemicznej (>99%) i dobrej czystości chemicznej (patrz. ślad UV w profilu HPLC, Rycina 3). Aktywność swoista wynosiła ok. 67-330 GBq/μmol (1.8-9.0 Ci/μmol), w zależności od początkowej radioaktywności.
![figure-protocol-1 Proces syntezy [18F]SFB; schemat reakcji chemicznej, obejmujący [K2.2.2][18F]F oraz oczyszczanie metodą HPLC.](/files/ftp_upload/2755/2755fig1.jpg)
Rycina 1. Jednoetapowa radiosynteza [18F]SFB wspomagana mikrofalowo. Najpierw przeprowadzono radiofluorowanie triflanu benzoesanu etylu 4-(N,N,N-trimetyloamoniowego) (1) przy ogrzewaniu mikrofalowym (50 W, 1 min) w obecności kompleksu [K⊃2.2.2][18F]F- w dimetylosulfotlenku (DMSO), co pozwoliło na otrzymanie benzoesanu etylu 4-[18F]fluorowego ([18F]2). Bez oczyszczania dodano roztwór tert-tlenku potasu (tBuOK) w DMSO, a naczynie reakcyjne naświetlano mikrofalowo (40 W, 1 min), aby przeprowadzić bezwodną deprotekcję. Końcową konwersję [18F]3 do [18F]SFB osiągnięto poprzez aktywację za pomocą tetrafluoroboranu O-(N-sukcynimidylo)-N,N,N',N'-tetrametyluroniowego (TSTU). TSTU w acetonitrylu dodano do mieszaniny reakcyjnej zawierającej sól 4-[18F]fluorobenzoesanu ([18F]3); ten ostatni etap syntezy po ogrzewaniu (30 W, 2 min) pozwolił na otrzymanie surowego [18F]SFB.

Rysunek 2. Schematyczny rysunek układu do jednoczłonowej syntezy [18F]SFB wspomaganej mikrofalowo.

Rysunek 3. Chromatogramy Radio-HPLC końcowego [18F]SFB. Góra: sygnał UV przy 254 nm; dół: sygnał radioaktywny; wstawka: sygnał UV przy 254 nm (x 33,3).

Tabela 1. Podsumowanie radiosyntez [18F]SFB opisanych w literaturze z wykorzystaniem triflanu alkilowego 4-(trimetyloamoniowy)benzoesanu jako prekursorów.