Name: Zautomatyzowana synteza radiochemiczna 18F 3F4AP: nowy znacznik PET do obrazowania chorób demielinizacyjnych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 3 s
Description: Poznaj zautomatyzowaną syntezę radiochemiczną [18F]3F4AP, nowego znacznika PET do obrazowania chorób demielinizacyjnych. Metoda obejmuje kontrolę jakości HPLC i TLC, zapewniając wysoką czystość produktu dla badań neuroobrazowych.

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

playerTrialDesktop

Ten projekt był wspierany przez granty NIH/NIBIB 1K99EB020075 dla Pedro Brugarolasa oraz Nagrodę Funduszu Innowacji od Chicago Innovation Exchange dla Briana Popko i Pedro Brugarolasa. Prof. Brian Popko jest wdzięczny za mentoring i wsparcie finansowe dla projektu. Prof. Chin-Tu Chen i Integrated Small Animal Imaging Research Resource na Uniwersytecie w Chicago są doceniani za hojne udostępnianie przestrzeni laboratoryjnej i sprzętu. IBA jest znana ze sponsorowania otwartego dostępu do tego artykułu.

UWAGA: Wszystkie procedury związane z użyciem materiałów radioaktywnych muszą być zatwierdzone przez lokalne Biuro Bezpieczeństwa Radiologicznego. Podczas pracy z materiałami radioaktywnymi należy nosić fartuch laboratoryjny i osobiste plakietki radiacyjne. Przez cały czas używaj dwóch warstw rękawiczek i sprawdzaj ręce za pomocą licznika Geigera po każdym kroku, który wiąże się z radioaktywnością. Jeśli rękawice są skażone radioaktywnością, należy je wyrzucić i wymienić na rękawice zewnętrzne. Stosuj odpowiednie ekranowanie, minimalizuj czas kontaktu ze źródłem promieniowania i maksymalizuj odległość.
1. Tydzień przed eksperymentem: Przygotowanie materiałów
<ol>
	<li>Pobierz sekwencję [18F]3F4AP: Użytkownicy Synthera mogą zalogować się do bazy danych użytkowników (http://www.iba-radiopharmasolutions.com/products/chemistry) i pobrać plik sekwencji dla 3F4AP. Użytkownicy innych syntezatorów mogą być zmuszeni do napisania własnego skryptu na podstawie sekwencji kroków. Przejrzyj sekwencję z adnotacjami, aby zapoznać się z krokami związanymi z syntezą.</li>
	<li>Upewnij się, że jest wystarczająca ilość gazu do syntezy. Syntezator wymaga sprężonego gazu, helu lub azotu. Wymaga również sprężonego powietrza >75 psi. Upewnij się, że ciśnienia mieszczą się w zakresie zalecanym przez producenta.</li>
	<li>Przygotować fazę ruchomą HPLC: przygotować 1 l 50 mM fosforanu sodu i 10 mM trietyloaminy. Za pomocą pH-metru dostosuj pH do 8,0 ±0,1, dodając kroplami nasycony wodorotlenek sodu, mieszając. Przefiltruj roztwór przez filtr butelkowy 0,22 μm i dodaj 5% objętości etanolu.</li>
	<li>Suszyć szklane naczynia w piekarniku przez noc.</li>
</ol>
2. Dzień eksperymentu: Przed przybyciem fluoru-18
<ol>
	<li>Używając strzykawek o pojemności 1 ml, napełnij fiolki z odczynnikami odpowiednimi odczynnikami. W przypadku fiolek 2 i 3 należy używać fiolek suszonych w piecu i bezwodnych rozpuszczalników przechowywanych w argonie. Uszczelnić fiolki za pomocą zaciskarki.
	<ol>
		<li>Napełnij fiolkę 1 (fiolka o średnicy 11 mm / objętości 2 ml) 400 μl TBA-HCO3 + 800 μl acetonitrylu (MeCN).</li>
		<li>Napełnij fiolkę 2 (fiolka 13 mm / 4 ml) 50 μl roztworu prekursora 1,0 mg/ml + 450 μl MeCN.</li>
		<li>Napełnij fiolkę 3 (fiolka 11 mm / 2 ml) 500 μl MeCN.</li>
		<li>Napełnić fiolkę 4 (fiolka 13 mm / 4 ml) 4 ml 0,2% kwasu szczawiowego w metanolu (MeOH).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kondycjonuj wkłady ekstrakcyjne QMA (silna wymiana anionowa) i tlenek glinu-N. Za pomocą strzykawki o pojemności 10 ml przepuść kroplami 5 ml 8,4% NaHCO3 przez QMA, a następnie 5 ml ultraczystej dejonizowanej wody typu I (18,2 ΜΩ•cm w temperaturze 25 ºC). Przepuść kroplami 5 ml ultraczystej wody przez wkład Alumina-N, a następnie 5 ml MeOH + 0,2% kwasu szczawiowego.</li>
	<li>Włączyć HPLC i kondycjonować kolumnę C-18 w ilości 4 ml na minutę fazy ruchomej przez 30 minut.</li>
	<li>Załaduj nowy wkład katalizatora do uchwytu wkładu wodorogeneratora i rozpocznij przepływ 0,5 ml/min 100% MeOH. Ustaw regulator wodoru na 50 psi i kondycjonuj wkład przez 15 minut (rysunek 2).</li>
	<li>Zmontować zintegrowany procesor płynów (IFP), umieszczając fiolki od 1 do 4 w ich pozycjach, mocując wkłady i fiolkę do pobierania zgodnie z ilustracją 3. Podłączyć fiolkę zbiorczą z igłą odpowietrzającą do przewodu wyjściowego wodorodawcy.</li>
	<li>Uruchom oprogramowanie syntezatora. Podaj login i hasło. Wykonaj testy syntezatora przed uruchomieniem zgodnie z instrukcjami producenta.</li>
	<li>Kliknij "Sekwencje", a następnie "Otwórz", aby załadować sekwencję 3F4AP.</li>
	<li>Załaduj interaktywny, klikając przycisk "Załaduj" na ekranie. Wpisz nazwę pliku dla przebiegu i rozpocznij sekwencję, klikając "Start". (Automatyczny syntezator automatycznie zatrzyma się przed krokiem ładowania 18F.)</li>
	<li>Zobacz, jak syntezator przechodzi przez rutynowe etapy samokontroli (część pierwsza sekwencji). Spójrz na ekran, aby upewnić się, że nie ma żadnych ostrzeżeń ani alarmów. Zwróć uwagę na dźwięki, gdy syntezator przepłukuje linie i podgrzewa naczynie reakcyjne w ramach przygotowań do biegu. Wskaźnik temperatury powinien wzrosnąć i pozostać na poziomie 65 ºC. Poczekaj na sygnał (sygnał dźwiękowy) wskazujący, że syntezator jest gotowy na transfer 18F.</li>
</ol>
3. Dzień eksperymentu: 18F Etykietowanie
<ol>
	<li>Zdalnie przenieś żądaną ilość 18F wytworzonego przez cyklotron z tarczy cyklotronowej do fiolki 18F. Sprawdź ilość radioaktywności i zapisz ją wraz z czasem dostawy. 
	UWAGA: Jeśli nie używasz linii bezpośredniej do transferu 18F, użyj ampułkostrzykawki z dołączoną igłą, aby przenieść aktywność do fiolki przez przegrodę. Ilość promieniotwórczości wyjściowej zależy od limitów ustalonych przez Biuro Bezpieczeństwa Radiologicznego i pożądanej ilości końcowego znacznika. Typowa ilość waha się od 50 do 500 mCi.</li>
	<li>Wznów sekwencję na syntezatorze, naciskając "Resume". Spowoduje to rozpoczęcie transferu 18F do QMA.</li>
	<li>Monitoruj postęp syntezy w całej automatycznej sekwencji na ekranie komputera.
	<ol>
		<li>Obserwuj, jak przenosi 18F z fiolki do QMA przez 90 sekund. Po uwięzieniu 18F- na QMA eluuje roztworem TBA-HCO3 (fiolka 1). (Część druga sekwencji)</li>
		<li>Monitoruj ślady ciśnienia i temperatury na syntezatorze, podczas gdy TBA18F jest suszony pod zmniejszonym ciśnieniem (5 kPa) i ogrzewaniem (100 ºC), po którym następują dodatkowe etapy suszenia i schładzania. (Część 3 sekwencji)</li>
		<li>Obserwuj transfer bezwodnego MeCN (fiolka 3) i roztworu prekursora (fiolka 2) do reaktora i jak reaguje przez 1 minutę w temperaturze pokojowej. Roztwór powinien być bezbarwny lub bardzo słabo żółty. (Część 4 sekwencji)</li>
		<li>Obserwuj przenoszenie roztworu kwasu szczawiowego (fiolka 4) do reaktora. Obserwuj, jak roztwór jest przenoszony pod ciśnieniem z reaktora przez wkład z tlenku glinu-N do fiolki z produktem końcowym. (Część 5 sekwencji)</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Na końcu sekwencji wydrukuj raport, wysuń monitor interaktywny, wyłącz zbiorniki gazu i zamknij oprogramowanie.</li>
	<li>Ustalając najpierw procedurę, należy zmierzyć radioaktywność we wkładzie z tlenku glinu-N i w fiolce do pobierania poprzez oddzielne wprowadzenie wkładu i fiolki do kalibratora dawki. Rejestruj aktywność i czas pomiaru. Umieść zużyty wkład w ołowiowym pojemniku na odpady. Umieścić fiolkę do pobierania w osłoniętym pojemniku w celu transportu do następnego etapu.</li>
	<li>Za pomocą strzykawki o pojemności 1 ml z dołączoną igłą 2" ręcznie przenieść około 100 μl próbki roztworu produktu pośredniego do standardowej fiolki HPLC w celu kontroli jakości w trakcie procesu. Wstrzyknąć 10 μl tej próbki do HPLC w celu oceny czystości i tożsamości związku pośredniego. 
	UWAGA: Warunki HPLC: XDB 5 μm, kolumna C18 9,4 x 250 mm. Przepływ 4 ml/min. Faza ruchoma (50 mM Na2HPO4, 10 mM TEA, 5% EtOH). Izokratyczny 15 min.</li>
</ol>
4. Dzień eksperymentu: Uwodornienie
UWAGA: Wstrzykiwanie produktu do wodorowodornika musi odbywać się przy użyciu odpowiednich środków ochrony przed uszkodzeniem. Wodór gazowy musi być odpowiednio obsługiwany i odpowietrzany.
UWAGA: reaktor uwodornienia może być podłączony zamiast kolumny HPLC na syntezatorze i sterowany za pomocą oprogramowania syntezatora.
<ol>
	<li>Ustaw przepływ wodorogeneratora na 0,5 ml/min, uruchamiając sekwencję HPLC syntezatora. Ręcznie ustaw ciśnienie wodoru na 50 psi.
	<ol>
		<li>Po zakończeniu etapów etykietowania i hartowania syntezator przeniesie roztwór produktu pośredniego do pętli wodorogeneratora/HPLC.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Gdy pik radioaktywny pojawi się w oprogramowaniu HPLC, przełącz zawór zbiorczy, aby zebrać produkt. Zmierzyć radioaktywność produktu naftowego za pomocą kalibratora dawki. 
	UWAGA: Surowy produkt powinien być wstrzykiwany do zautomatyzowanego systemu HPLC wewnątrz gorącej komórki. Po oczyszczeniu produkt końcowy jest następnie zbierany i dozowany do aseptycznej gorącej komory z laminarnym przepływem powietrza klasy 5 ISO zgodnie z przepisami USP i FDA.</li>
</ol>
5. Dzień eksperymentu: Oczyszczanie i przygotowanie dawki
<ol>
	<li>Wprowadzić produkt surowy do HPLC i użyć automatycznego kolektora frakcji do zebrania frakcji odpowiadających pikowi produktu końcowego. Każda probówka zawiera 0,66 ml roztworu. 
	UWAGA: Warunki HPLC: XDB 5 μm, kolumna C18 9,4 x 250 mm. Przepływ 4 ml/min. Faza ruchoma (50 mM Na2HPO4, 10 mM TEA, 5% EtOH). Izokratyczny 15 min. Zbieraj 4-15 min.</li>
	<li>Zmierzyć radioaktywność każdej frakcji za pomocą kalibratora dawki i zapisać ją. Połącz frakcje o największych ilościach radioaktywności (zwykle probówki 14-18).</li>
	<li>Pobrać roztwór produktu za pomocą strzykawki o pojemności 10 ml i przepuścić próbkę przez filtr 0,22 μm do sterylnej fiolki. Zapisać ilość radioaktywności, czas zakończenia syntezy i objętość roztworu na etykiecie fiolki. Jest to ostatnia dawka do wstrzykiwań. Odłóż ~0,8 ml roztworu do testów kontroli jakości.</li>
</ol>
6. Dzień eksperymentu: Testy kontroli jakości (QC)
<ol>
	<li>Przed wydaniem dawki: 
	Sprawdzić dawkę przez szkło osłonięte ołowiem. Roztwór musi być klarowny, bezbarwny i wolny od cząstek stałych.</li>
	<li>Tożsamość radiochemiczna:
	<ol>
		<li>W przypadku RadioTLC: narysować kroplę próbki na płytce do chromatyki TLC obok wzorca odniesienia. Uruchom płytkę TLC na komorze TLC, używając 95% MeOH: 5% kwasu octowego. Wizualizuj wzorzec odniesienia w oświetleniu UV i zaznacz jego położenie ołówkiem.</li>
		<li>Przyklej płytkę TLC do stopnia skanera radioTLC i zarejestruj czas szczytu. Wartości Rf wzorca odniesienia i piku promieniotwórczego muszą mieścić się w granicach 5%.</li>
		<li>W przypadku radioHPLC: uruchomić 10 μl dawki z wzorcem odniesienia i bez wzorca na HPLC. Czas retencji wzorca odniesienia i piku promieniotwórczego muszą być zgodne. Pojedynczy pik koelucji musi być widoczny na próbce wzbogaconej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W celu zapewnienia czystości radiochemicznej: należy zmierzyć obszar pod krzywą dla docelowych pików radioHPLC i radioTLC. Obszar docelowego piku musi wynosić >95% obszaru dla wszystkich pików promieniotwórczych łącznie.</li>
	<li>Dla promieniotwórczości specyficznej: promieniotwórczość właściwą oblicza się jako wielkość promieniotwórczości w piku (mierzoną na kroku 5.2) w stosunku do wielkości masowej wyznaczonej na podstawie obszaru pod krzywą śladu UV HPLC przy użyciu wcześniej ustalonej krzywej kalibracyjnej. Promieniotwórczość właściwa musi być wyższa niż 50 mCi/μmol.</li>
	<li>Do analizy pozostałości rozpuszczalnika: zmierzyć ilość pozostałości rozpuszczalników (MeCN, MeOH) w dawce za pomocą chromatografii gazowej. Poziomy rozpuszczalników muszą wynosić < 0,04% dla acetonitrylu i <3 000 ppm dla metanolu. Ilość EtOH musi być mniejsza niż 10% w/v.</li>
	<li>W celu przeprowadzenia testu integralności filtra sterylnego (punkt pęcherzykowy): podłączyć filtr użyty w kroku 5.3 do źródła azotu wyposażonego w regulator ciśnienia i zanurzyć igłę w wodzie. Stopniowo otwieraj zawór gazu, obserwując manometr. Filtr powinien wytrzymać ciśnienie do 50 psi bez pękania, o czym świadczy brak strumienia pęcherzyków z igły. Zwiększ ciśnienie powyżej 50 psi, aż z igły wydostanie się strumień bąbelków. Zapisz to ciśnienie, jest to ciśnienie rozrywające i musi wynosić >50 psi.</li>
	<li>Dla okresu półtrwania radionuklidów: zmierzyć radioaktywność produktu w dwóch punktach czasowych w odstępie ≥10 minut w kalibratorze dawki. Oblicz okres półtrwania, korzystając z poniższego równania. Okres półtrwania musi odpowiadać 18F z dokładnością do 5 minut (109 ±5 min): 
	t1/2obliczone = 0,693 t ÷ ln (A1/A2) 
	gdzie t jest odstępem między pomiarami, a A 1, A 2 aktywnością mierzoną w każdym punkcie czasowym.</li>
	<li>W celu określenia tożsamości i czystości radionuklidów: uzyskać widmo promieniowania γ próbki produktu za pomocą licznika promieniowania gamma. Widmo powinno wykazywać pojedynczy foto-pik przy energii 511 keV. W widmie nie powinno być żadnych innych foto-szczytów.</li>
	<li>Do analizy endotoksyn: zmierz poziom endotoksyn za pomocą testu ilościowego chromogennej endotoksyny LAL. Poziom endotoksyn musi wynosić <1,75 EU/ml dla produktu rozcieńczonego w stosunku 1:10 o objętości produktu końcowego 10 ml.</li>
	<li>Udokumentuj wyniki każdego testu kontroli jakości. Dawkę należy zwolnić w przypadku badań na zwierzętach tylko wtedy, gdy wszystkie testy zakończyły się pomyślnie.</li>
	<li>Uwalnianie po dawce: 
	Do badania sterylności: dodać próbkę dawki zarówno do płynnego tioglikolanu, jak i bulionu sojowego z tryptykazą. Po 14 dniach na nośnikach nie musi być widoczny żaden wzrost.</li>
</ol>
7. Dzień eksperymentu: obliczenia (Tabela 1)
<ol>
	<li>Dla nieuległej rozpadowi wydajności radiochemicznej (ndc RCY): należy obliczyć NDC RCY jako ilość promieniotwórczości w produkcie końcowym w stosunku do promieniotwórczości wyjściowej.</li>
	<li>W celu uzyskania skuteczności znakowania radioizotopowego: obliczyć wydajność znakowania jako stosunek radioaktywności w fiolce do radioaktywności we wkładzie z tlenku glinu-N (niewbudowanym [18F]F-) i w fiolce do pobierania promieni</li>.
	<li>W odniesieniu do wydajności uwodornienia: obliczyć wydajność uwodornienia jako ilość promieniotwórczości w pożądanym piku w stosunku do promieniotwórczości wstrzykniętej do HPLC.</li>
	<li>Dla strat filtracyjnych: oblicz straty filtrowania jako radioaktywność pozostałą w filtrze i strzykaj nad radioaktywnością przed filtrowaniem.</li>
</ol>

<ol><li>Valk, P. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aValk%2C+PE+%22Positron+emission+tomography+%3A+basic+science+and+clinical+practice%22">Positron emission tomography : basic science and clinical practice</a>. , Springer. (2003).</li>
<li>Phelps, M. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPhelps%2C+ME+%22PET%3A+molecular+imaging+and+its+biological+applications%22">PET: molecular imaging and its biological applications</a>. , Springer. (2004).</li>
<li>Ametamey, S. M., Honer, M., Schubiger, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+imaging+with+PET%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Molecular imaging with PET.</a> Chem Rev. 108 (5), 1501-1516 (2008).</li>
<li>Oriuchi, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Present+role+and+future+prospects+of+positron+emission+tomography+in+clinical+oncology%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Sci%22%5BJournal%5D)">Present role and future prospects of positron emission tomography in clinical oncology.</a> Cancer Sci. 97 (12), 1291-1297 (2006).</li>
<li>Heiss, W. D., Herholz, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+receptor+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Brain receptor imaging.</a> J Nucl Med. 47 (2), 302-312 (2006).</li>
<li>Brugarolas, P., Freifelder, R., Cheng, S. -H., DeJesus, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+meta-substituted+%5B18F%5D3-fluoro-4-aminopyridine+via+direct+radiofluorination+of+pyridine+N-oxides%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Synthesis of meta-substituted [18F]3-fluoro-4-aminopyridine via direct radiofluorination of pyridine N-oxides.</a> Chemical Communications. , (2016).</li>
<li>Jones, R. E., Heron, J. R., Foster, D. H., Snelgar, R. S., Mason, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+4-aminopyridine+in+patients+with+multiple+sclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurol+Sci%22%5BJournal%5D)">Effects of 4-aminopyridine in patients with multiple sclerosis.</a> J Neurol Sci. 60 (3), 353-362 (1983).</li>
<li>Davis, F. A., Stefoski, D., Rush, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orally+administered+4-aminopyridine+improves+clinical+signs+in+multiple+sclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Neurol%22%5BJournal%5D)">Orally administered 4-aminopyridine improves clinical signs in multiple sclerosis.</a> Ann Neurol. 27 (2), 186-192 (1990).</li>
<li>Goodman, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained-release+oral+fampridine+in+multiple+sclerosis%3A+a+randomised%2C+double-blind%2C+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Sustained-release oral fampridine in multiple sclerosis: a randomised, double-blind, controlled trial.</a> Lancet. 373 (9665), 732-738 (2009).</li>
<li>Brugarolas, P., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBrugarolas%2C+P+%22Abstracts+Of+Papers+Of+The+American+Chemical+Society%22">Abstracts Of Papers Of The American Chemical Society</a>. , Amer Chemical Soc. (2016).</li>
<li>Brugarolas, P., et al. Development of a PET tracer for MS. J Nucl Med Meeting Abstracts. 55 (1), 1124(2014).</li>
<li>Brugarolas, P., et al. <a target="_blank" href="http://jnm.snmjournals.org/content/56/supplement_3/493">Fluorinated 4-aminopyrdines as PET tracers for MS.</a> Journal of Nuclear Medicine. 56, Suppl 3. 493(2015).</li>
<li>Yoswathananont, N., Nitta, K., Nishiuchi, Y., Sato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+hydrogenation+reactions+in+a+tube+reactor+packed+with+Pd%2FC%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Comm%22%5BJournal%5D)">Continuous hydrogenation reactions in a tube reactor packed with Pd/C.</a> Chem Comm. (1), 40-42 (2005).</li>
<li>Stöcklin, G., Pike, V. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSt%C3%B6cklin%2C+G+%22Radiopharmaceuticals+for+Positron+Emission+Tomography-Methodological+Aspects%22">Radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography-Methodological Aspects</a>. 24, Springer Science & Business Media. (1993).</li>
<li>Liu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preclinical+evaluation+of+a+high-affinity+18F-trifluoroborate+octreotate+derivative+for+somatostatin+receptor+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Preclinical evaluation of a high-affinity 18F-trifluoroborate octreotate derivative for somatostatin receptor imaging.</a> J Nucl Med. 55 (9), 1499-1505 (2014).</li>
<li>Liu, Z., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25629412">18F-trifluoroborate derivatives of [des-arg(10)]kallidin for imaging bradykinin b1 receptor expression with positron emission tomography.</a> Mol Pharm. 12 (3), 974-982 (2015).</li>
<li>Scott, P. J. H., Hockley, B. G., Kilbourn, M. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aScott%2C+PJH+%22Radiochemical+Syntheses%2C+Volume+1%3A+Radiopharmaceuticals+for+Positron+Emission+Tomography%22">Radiochemical Syntheses, Volume 1: Radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography</a>. , Wiley. (2012).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Przygotowanie znaczników PET wymaga wydajnego etykietowania przy minimalnej interwencji użytkownika w celu zminimalizowania narażenia na promieniowanie14. Tutaj opisaliśmy pierwszą półautomatyczną procedurę radiochemicznej syntezy [18F]3F4AP, znacznika PET, który jest obecnie badany pod kątem obrazowej demielinizacji. Ta półautomatyczna metoda wytwarza radioznacznik o wysokiej czystości i wystarczającej aktywności swoistej do badań na zwierzętach. Wcześniejsze metody syntezy tego związku opierały się na ręcznej syntezie6, co znacznie ograniczało ilość radioaktywnego znacznika, który można wyprodukować. Zautomatyzowana metoda syntezy zapewnia również bardziej powtarzalne wyniki i ułatwia przeniesienie procedury do innych laboratoriów dysponujących podobnym sprzętem. Przyszłe wysiłki zmierzające do pełnej automatyzacji procedury będą miały zasadnicze znaczenie dla produkcji znacznika w dużych ilościach do badań na dużych zwierzętach lub ludziach.
Ta procedura wykorzystuje wymianę nukleofilową 19F na 18F w celu włączenia radioizotopu do cząsteczki będącej przedmiotem zainteresowania. Zaletą tej reakcji jest to, że jest szybka i wytwarza prawie wyłącznie pożądany produkt bez konieczności wykonywania potencjalnie długiego etapu oczyszczania w celu usunięcia nadmiaru prekursora. Jednym z ograniczeń stosowania reakcji znakowania fluorykowymiennego, takich jak ta zastosowana tutaj, jest to, że ze względu na początkową masę zimnego związku, końcowa aktywność właściwa zdefiniowana jako ilość promieniotwórczości w mCi nad ilością związku w μmol może być ograniczona. W naszych standardowych warunkach, zaczynając od 100-200 mCi 18 F i 50 μg prekursora, typowa aktywność swoista pod koniec syntezy wynosi do 100-200 mCi/μmol, co wydaje się wystarczające do przedklinicznych badań obrazowych PET. Niemniej jednak specyficzna aktywność może ulec poprawie poprzez zwiększenie ilości wyjściowej dla 18F- przy jednoczesnym utrzymaniu niskiej ilości masy. Pojawiło się kilka doniesień o wytwarzaniu radioligandów na drodze wymiany fluorków o wysokiej aktywności właściwej (1-3 Ci/μmol), zaczynając od wysokiej aktywności i niskich ilości prekursorów15,16.
Podobnie jak w przypadku wszystkich syntez radiochemicznych znaczników PET, bardzo ważne jest, aby działać szybko, aby zminimalizować rozpad promieniotwórczy. Ważne jest również, aby zminimalizować czas obchodzenia się z materiałami radioaktywnymi, stosować odpowiednie ekranowanie i maksymalizować odległość między materiałem radioaktywnym a użytkownikiem, aby zminimalizować narażenie na promieniowanie. Aspekty te są szczególnie ważne podczas drugiej połowy protokołu (oczyszczanie i kontrola jakości), w której użytkownik musi ręcznie wstrzyknąć roztwór do HPLC, zebrać frakcje i przefiltrować produkt końcowy.
Podobnie jak w przypadku wszystkich syntez radiochemicznych znaczników PET, bardzo ważne jest, aby działać szybko, aby zminimalizować rozpad promieniotwórczy. Ważne jest również, aby zminimalizować czas obchodzenia się z materiałami radioaktywnymi, stosować odpowiednie ekranowanie i maksymalizować odległość między materiałem radioaktywnym a użytkownikiem, aby zminimalizować narażenie na promieniowanie. Aspekty te są szczególnie ważne w drugiej połowie protokołu (uwodornienie i oczyszczanie), w której użytkownik musi ręcznie wstrzyknąć roztwór do wodorowody, zebrać frakcje, ustawić procedurę suszenia, ponownie rozpuścić produkt w buforze i przefiltrować go. Na etapie filtrowania łatwo jest stracić dużą ilość materiału radioaktywnego w ściankach fiolek. Dlatego ważne jest, aby spróbować zebrać całą ciecz przed filtrowaniem. Użycie większej ilości buforu do rozpuszczenia może poprawić wydajność odzysku, ale jego stosowanie jest odradzane, ponieważ będzie wymagało wstrzyknięcia większej objętości do HPLC, powodując rozszerzenie piku i zwiększenie objętości dawki końcowej.
Aby rozwiązać problemy i zoptymalizować procedurę, ważne jest, aby śledzić wydajność każdego kroku. W przypadku większości etapów odbywa się to po prostu poprzez pomiar ilości radioaktywności przed i po każdym kroku. W przypadku reakcji uzysk można obliczyć poprzez ilościowe określenie pików HPLC. Tabela 1 w sekcji wyników przedstawia typowe plony dla każdego etapu. W poniższej tabeli 2 wymieniono wiele często występujących awarii wraz z potencjalnymi przyczynami awarii i sposobami ich usunięcia.
Wreszcie, mimo że przedstawiona tutaj procedura jest specyficzna dla syntezy [18F]3F4AP, ogólny przebieg pracy i wiele indywidualnych etapów jest wspólnych dla syntezy innych związków17. W tym artykule zademonstrowaliśmy również typowe testy kontroli jakości wykonywane na dowolnym znaczniku PET.

Zdolność do nieinwazyjnego śledzenia małocząsteczkowego leku w ludzkim ciele ma ogromny potencjał dla medycyny precyzyjnej. Wśród technik obrazowania molekularnego pozytonowa tomografia emisyjna (PET) ma wiele korzystnych cech: wysoka czułość detektorów PET pozwala na wykrywanie i ilościowe oznaczanie bardzo małych ilości materiału promieniotwórczego, a charakterystyka skanerów pozwala na dokładne mapowanie przestrzenne lokalizacji leku1,2,3. Na przykład PET umożliwia wykrywanie i lokalizację nowotworów i przerzutów w oparciu o poziom wychwytu radioaktywnego analogu glukozy, [18F]FDG4. PET może również zapewnić lokalizację i kwantyfikację określonych receptorów mózgowych i ich zajętości, co może być cenne dla diagnozowania i zrozumienia zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych5. Aby opracować małocząsteczkowy znacznik PET, interesujący go związek musi być oznakowany izotopem emitującym pozytony, zwykle 11C lub 18F. Pomiędzy tymi dwoma radioizotopami, 18F ma dłuższy okres półtrwania (109 min vs. 20,3 dla 11C), co pozwala na produkcję wielodawkową i poza miejscem produkcji. Niemniej jednak dodanie 18F do cząsteczki może być trudne. Rozdział 18Znakowanie F wymaga szybkich reakcji zgodnych z automatyzacją, co zwalnia chemika z bezpośredniego zajmowania się aktywnością i otrzymywania wysoko pochłanianych dawek promieniowania.
Niedawno opisaliśmy użycie N-tlenków pirydyny jako prekursorów do fluorowania pirydyn oraz użycie tej chemii w radiochemicznej syntezie [18F]3F4AP6, radiofluorowanego analogu zatwierdzonego przez FDA leku na stwardnienie rozsiane, 4-aminopirydyny (4AP)7,8,9. Ten nowy radioznacznik jest obecnie badany jako znacznik PET do demielinizacji10,11,12. W tym artykule wideo demonstrujemy półautomatyczną syntezę tego związku przy użyciu jednostki syntezy IBA Synthera (zwanej dalej "syntezatorem") i własnego urządzenia do uwodornienia przepływowego. Synteza opiera się na reakcji pokazanej na rysunku 1. Przygotowanie do zabiegu trwa około 1 godziny, znakowanie radioizotopem i oczyszczanie 1,5 godziny, a procedury kontroli jakości 0,5 godziny.

<table><tbody><tr><td>Cyklotron produkowany [18F]fluorek</td><td>Dostarczony/Zevacor</td><td>IBA Cyclone 18</td><td>100-200 mCi</td></tr><tr><td>Zintegrowany procesor płynów do produkcji FLT/FDG</td><td>ABX</td><td>K-2715SYN</td><td>Kaseta używana do substytucji nukleofilowej</td></tr><tr><td>Bezwodny acetonitryl</td><td>Janssen</td><td>36431-0010</td><td>Transfer pod</td></tr><tr><td>azotem Metanol</td><td>Janssen</td><td>67-56-1</td><td></td></tr><tr><td>ultraczysta woda</td><td>dostarczana</td><td></td><td>przez dom Millipore System MilliQ</td></tr><tr><td>TBA-HCO3</td><td>ABX</td><td>808.0000.6</td><td>abx.de</td></tr><tr><td>QMA</td><td>Waters</td><td>WAT023525</td><td>Czwartorzędowy metyloamonianek: Wkład ekstrakcyjny do fazy stałej z anionowymiennością do wychwytywania i uwalniania 18F- z wody docelowej</td></tr><tr><td>Wodorowęglan sodu</td><td>ABX</td><td>K-28XX.03</td><td>Wstępnie napełnione strzykawki 5 ml</td></tr><tr><td>Tlenek glinu-N</td><td>Wody</td><td>WAT020510</td><td>Tlenek glinu-N do ekstrakcji fazy stałej (do wychwytywania nieprzereagowanego 18F-)</td></tr><tr><td>3-fluoro-4-nitropirydyny N-tlenek</td><td>Synthonix</td><td>76954-0</td><td>Przechowywać w eksykatorze. Prekursor</td></tr><tr><td>3-fluoro-4-aminopirydyna</td><td>Sigma Aldrich</td><td>704490-1G</td><td>Wzorzec odniesienia</td></tr><tr><td>Kwas szczawiowy</td><td>Sigma Aldrich</td><td>75688-50G</td><td></td></tr><tr><td>Fosforan sodu jednozasadowy</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>S80191-1</td><td></td></tr><tr><td>Trietyloamina</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>04885-1</td><td></td></tr><tr><td>Etanol</td><td>Decon Labs</td><td>DSP-MD.43</td><td>USP</td></tr><tr><td>Fiolka produktu końcowego</td><td>ABX</td><td>K28XX.04</td><td></td></tr><tr><td>Strzykawka z filtrem Millex</td><td>Millex</td><td>SLGVR04NL</td><td></td></tr><tr><td>10% wkład Pd/C</td><td>Sigma Aldrich</td><td>THS-01111-12EA</td><td></td></tr><tr><td>Fiolki 11 mm + uszczelki zaciskane</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>03-250-618, 06-451-117 lub równoważne</td><td></td></tr><tr><td>fiolki 13 mm + uszczelki zaciskane</td><td>Fisher Scientific</td><td>06-718-992, 06-718-643 lub równoważne</td><td></td></tr><tr><td>fiolki HPLC</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-391-16, 03-391-17 lub równoważne</td><td></td></tr><tr><td>SEMIPREP C18 kolumna</td><td>Agilent</td><td>990967-202</td><td></td></tr><tr><td>V-fiolki</td><td>Alltech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Strzykawki: 1, 3, 10 ml</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-829-10D, 14-829-13Q, 14-829-18G lub równoważne</td><td></td></tr><tr><td>Sprężone gazy: N2, He, H2</td><td>Airgas</td><td>UHP N300, UHP HE300, UHP H300 lub równoważne</td><td></td></tr><tr><td>płytki TLC</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z193275 lub odpowiednik</td><td></td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Company</td><td>Catalog Numer</td><td>Komentarze</td></tr><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Synthera automatyczny syntezator</td><td>IBA SA, Belgia, iba-worldwide.com</td><td>Synthera, 250.001</td><td>Automatyczna jednostka syntezy</td></tr><tr><td>Własny hydrogenator</td><td>Zobacz zdjęcie</td><td></td><td>Zobacz opis tekstowy</td></tr><tr><td>Gorące ogniwa</td><td>Comecer</td><td></td><td>Dla manipulowanie materiałami promieniotwórczymi</td></tr><tr><td>Skaner RadioTLC</td><td>Eckert and Ziegler</td><td></td><td>Do pracy z materiałami sterylnymi</td></tr><tr><td>HPLC</td><td>Dionex</td><td>Ultimate 3000</td><td></td></tr><tr><td>Kalibrator dawki</td><td>Capintec</td><td>CRC15</td><td>Lub równoważny</td></tr><tr><td>Licznik gamma</td><td>Capintec, 7 Vreeland Road, Florham Park, NJ 07932</td><td>CRC 15, PET-CRC25 lub równoważny</td><td>Do pomiaru promieniotwórczości</td></tr><tr><td>Dozymetry osobiste</td><td>Packard</td><td>Cobra II</td><td>Do pomiaru widma gamma</td></tr><tr><td>Osobiste odznaki i pierścienie promieniowania</td><td>Atlantic Nuclear</td><td>Rados Rad-60 Elektroniczny dozymetr lub odpowiednik</td><td></td></tr><tr><td>Rotavap + pompa próżniowa</td><td>Landauer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tłoki ołowiane + osłony strzykawek</td><td>Heidolph</td><td></td><td>Lub odpowiednik</td></tr><tr><td>Licznik Geigera</td><td>Pinestar</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Licznik Geigera</td><td>Ludlum</td><td>Model 3 + wykrywacz Pancake GM, 4801605, 47-1539 lub równoważny</td><td></td></tr></tbody></table>

zautomatyzowana synteza radiochemiczna [18f]3f4ap: nowy znacznik pet do obrazowania chorób demielinizacyjnych

Automated Radiochemical Synthesis of [18F]3F4AP: A Novel PET Tracer for Imaging Demyelinating Diseases

3-[18F]fluoro-4-aminopirydyna, [18F]3F4AP, jest radiofluorowanym analogiem zatwierdzonego przez FDA leku na stwardnienie rozsiane 4-aminopirydyny (4AP). Związek ten jest obecnie badany jako znacznik PET do demielinizacji. Niedawno opisaliśmy nową reakcję chemiczną mającą na celu wytworzenie metafluorowanych pirydyn, polegającą na bezpośrednim fluorowaniu N-tlenku pirydyny i wykorzystaniu tej reakcji do radiochemicznej syntezy [18F]3F4AP. W tym artykule pokazujemy, jak wyprodukować ten znacznik za pomocą zautomatyzowanego syntezatora i własnego reaktora uwodornienia przepływowego. Pokazujemy również standardowe procedury kontroli jakości wykonywane przed uwolnieniem radioznacznika do przedklinicznych badań obrazowych na zwierzętach. Ta półautomatyczna procedura może posłużyć jako podstawa do przyszłej produkcji [18F]3F4AP do badań klinicznych.

Radiochemiczna synteza [18F]3F4AP składa się z dwóch etapów (Rysunek 1). Pierwszy etap jest przeprowadzany w pełni automatycznie przy użyciu modułu syntezy (Rysunek 3). Ten system oparty na kasetach wykorzystuje cztery fiolki z odczynnikami i jedną fiolkę reaktora oraz posiada sterowane komputerowo zawory, które umożliwiają transfer i mieszanie odczynników, a także ogrzewanie, zwiększanie ciśnienia i ewakuację reaktora. Ponadto obsługuje on standardowe wkłady do ekstrakcji w fazie stałej służące do rozdzielania odczynników. Interfejs komputerowy pozwala użytkownikom na pisanie i modyfikowanie skryptów w celu przeprowadzania własnych syntez. W przypadku [18F]3F4AP procedura syntezy składa się z pięciu podstawowych części. W pierwszej części syntezator wykonuje kroki autotestu, wstępnie ogrzewa reaktor i czeka na sygnał operatora, że 18F jest gotowy. Podczas drugiej części [18F]fluorek jest przenoszony z fiolki 18F do wkładu wymiany anionowej, a następnie eluowany z wkładu do reaktora przy użyciu roztworu wodorowęglanu tetrabutylammonium. W trzeciej części syntezator osusza azeotropowo [18F]fluorek pod próżnią, aby uczynić go reaktywnym w kierunku podstawienia nukleofilowego. W czwartej części prekursor jest automatycznie dodawany do reaktora, gdzie reaguje z 18F- w celu wytworzenia związku znakowanego. Na koniec reakcję przerywa się poprzez dodanie 0,2% kwasu szczawiowego w metanolu, co zapobiega rozkładowi produktu promowanemu przez zasady, a końcowy roztwór jest przenoszony pod ciśnieniem do fiolki zbiorczej po przejściu przez wkład z tlenkiem glinu-N, który wyłapuje wszelki niezreagowany fluorek.
Po zakończeniu etapu znakowania można pobrać niewielką próbkę do kontroli jakości. Analiza próbki za pomocą HPLC zapewnia potwierdzenie poprawności etapu znakowania oraz pozwala na oszacowanie czystości radiochemicznej (Rysunek 4). Ponadto, na podstawie śladu UV w analizie HPLC można obliczyć masową ilość produktu, korzystając z wcześniej opracowanej krzywej kalibracyjnej.
Podczas gdy trwa kontrola jakości procesu za pomocą HPLC, przeprowadza się drugi etap reakcji, czyli redukcję grup N-tlenkowych i nitrowych. W tym celu znakowany produkt jest automatycznie wstrzykiwany do wewnętrznego urządzenia do uwodornienia, opracowanego na podstawie metody opublikowanej przez Yoswathananont et al.13 (Rycina 2). Urządzenie to składa się z pompy HPLC oraz zbiornika ze sprężonym wodorem, połączonych z urządzeniem do uwodornienia przepływowego za pomocą linii wyposażonych w zawory zwrotne zapobiegające cofaniu się strumienia. Produkt jest tłoczony przez pompę HPLC i mieszany z wodorem w mieszalniku w kształcie litery T. Mieszanina ta przechodzi następnie przez mały wkład zawierający katalizator 10% Pd/C na nośniku stałym. Po przejściu przez katalizator zredukowany produkt jest zbierany w małych frakcjach.
Po uwodornieniu surowy produkt jest transportowany i ręcznie wstrzykiwany do układu HPLC w celu oczyszczenia produktu końcowego (Rysunek 5). Fazę ruchomą HPLC dobrano tak, aby była ona kompatybilna z podawaniem zwierzętom. Następnie zbiera się piki odpowiadające produktowi i poddaje je sterylizacji przez filtrowanie, aby uzyskać dawkę końcową.
Przed podaniem dawki w badaniach obrazowych PET przeprowadza się testy kontroli jakości. Testy te są wykonywane w celu upewnienia się, że znacznik jest właściwym związkiem chemicznym i że jest bezpieczny do wstrzyknięcia. Niektóre z tych testów mogą nie być wymagane w przypadku podawania zwierzętom, jednak zazwyczaj zaleca się stosowanie wytycznych dotyczących użycia u ludzi. Takie podejście zapewnia jakość produktu, co zwiększa pewność co do wyników i znacznie ułatwia przyszłe przejście do produkcji preparatu przeznaczonego do wstrzykiwania ludziom.
Tabela 1 zawiera typowe parametry syntezy, w tym początkową aktywność promieniotwórczą, początkową ilość prekursora, wydajność każdego etapu, aktywność właściwą, straty przy filtrowaniu itp. Parametry te są pomocne w rozwiązywaniu problemów w przypadku sporadycznych niepowodzeń oraz w przyszłej optymalizacji procedury.
<img alt="Schemat nukleofilowego podstawienia aromatycznego z użyciem TBA-¹⁸F; redukcja wodorem H₂ na katalizatorze Pd w temperaturze 25°C." src="/files/ftp_upload/55537/55537fig1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1. Schemat reakcji. Synteza radiochemiczna polega na znakowaniu poprzez wymianę 19F/18F, a następnie uwodornieniu katalizowanym palladem. <a href="https://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Schemat procesu uwodornienia katalitycznego z mieszalnikiem T, kartridżem Pd/C, substratem i przepływem H2." src="/files/ftp_upload/55537/55537fig2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rysunek 2"> 
Rysunek 2. System uwodornienia. Schemat urządzenia. Urządzenie to oparto na publikacji Yoswathananont et al. (ref 13). 
<img alt="Schemat syntezy radiochemicznej, przygotowanie [18F]3F4AP, sekwencja zautomatyzowana, system próżniowy." src="/files/ftp_upload/55537/55537fig3.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3. Schemat zintegrowanego procesora fluidycznego (IFP) syntezatora oraz odczynników. IFP zawiera cztery fiolki z odczynnikami, wkład QMA oraz jedną fiolkę reaktora. <a href="https://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig3large.jpg" target="_blank">Aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny, kliknij tutaj.</a> 
 
<img alt="Wyniki chromatografii; widma radioaktywności i UV; analiza dwudługościowa; detekcja piku." src="/files/ftp_upload/55537/55537fig4.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4. Ślady UV i radioHPLC dla produktu pośredniego. 3-fluoro-4-nitropyrydyna N-tlenek wykazuje charakterystyczne pochłanianie przy 313 nm. <a href="https://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig4large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Wykres chromatograficzny; piki radioaktywności; dawka końcowa w stosunku do wzorca z dodatkiem; detekcja UV przy 254 nm, 313 nm." src="/files/ftp_upload/55537/55537fig5.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rycina 5"> 
Rycina 5. Ślady UV i radioHPLC dla produktu końcowego. 3-fluoro-4-aminopirydyna absorbuje przy 254 nm. <a href="https://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig5large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Koncepcja</td>
			<td>Średnia (n = 4)</td>
			<td>odchylenie standardowe</td>
			<td>Komentarze</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wstępny 18Aktywność F (mCi)</td>
			<td>148.0</td>
			<td>44.9</td>
			<td>Rozpoczęcie syntezy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ilość prekursora (μg)</td>
			<td>50</td>
			<td></td>
			<td>Zastosowanie 50 μL stoku o stężeniu 1,0 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aktywność pozostała w QMA (mCi)</td>
			<td>3.0</td>
			<td>1.7</td>
			<td>Pomiar wykonano po zakończeniu etapu znakowania</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wydajność znakowania radioizotopowego</td>
			<td>29.7%</td>
			<td>6.3%</td>
			<td>Act_collection_vial ÷ (Act_collection_vial + Act_AluN)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Czystość radiochemiczna (HPLC-1)</td>
			<td>&gt; 98%</td>
			<td></td>
			<td>Z HPLC-1 QC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spec. akt. produktu pośredniego (mCi/μmol)</td>
			<td>122.9</td>
			<td>29.7</td>
			<td>Z HPLC-1 przy użyciu krzywej kalibracyjnej</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Odzysk w procesie uwodornienia (prąd stały)</td>
			<td>74%</td>
			<td>9.0%</td>
			<td>Skorygowano o rozpad</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Czystość radiochemiczna w technice HPLC (HPLC-2)</td>
			<td>90.7%</td>
			<td>2.9%</td>
			<td>Obliczone na podstawie HPLC-2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wydajność suszenia</td>
			<td>&gt; 98%</td>
			<td></td>
			<td>Skorygowano o rozpad</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Odzyskiwanie poprzez filtrowanie</td>
			<td>93.5%</td>
			<td>1.7%</td>
			<td>Skorygowano o rozpad</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Objętość dawki (ml)</td>
			<td>3.3</td>
			<td></td>
			<td>Zebrać frakcje o najwyższej radioaktywności</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aktywność właściwa produktu końcowego (mCi/µmol)</td>
			<td>75.5</td>
			<td>30.0</td>
			<td>Z HPLC-3 przy użyciu krzywej kalibracyjnej</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wydajność syntezy</td>
			<td>8.5%</td>
			<td>3.6%</td>
			<td>Bez korekty o rozpad</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Czas syntezy (min)</td>
			<td>104</td>
			<td>11.2</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1. Parametry syntezy radiochemicznej.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Typowe problemy</td>
			<td>Potencjalne przyczyny i rozwiązania</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">[18Fluoryd nie jest efektywnie eluowany z QMA</td>
			<td>· TBA-HCO3 nie został przygotowany prawidłowo. Należy upewnić się, że stężenie jest odpowiednie.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· Występują nieszczelności w TBA-HCO3 fiolka. Przed zamontowaniem na IFP należy upewnić się, że zamknięcie zaciskowe jest szczelne, a septum nie zostało przebite.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· TBA-HCO3 jest w złym stanie. Należy zamówić nową partię.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">Wydajność znakowania jest niska</td>
			<td>· W roztworze prekursora znajduje się wilgoć. Należy osuszyć prekursor oraz rozpuszczalniki.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· Temperatura jest zbyt niska.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">Roztwór reakcyjny ma kolor żółty</td>
			<td>· Produkt ulega rozkładowi pod wpływem zasady. Należy użyć mniejszej ilości TBA-HCO.3.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· Ilość prekursora jest zbyt duża. Należy użyć mniejszej ilości prekursora.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· Ilość rozpuszczalnika jest zbyt mała w stosunku do ilości 18F-Użyć większej ilości rozpuszczalnika.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dodatkowe piki w radioHPLC</td>
			<td>· Zachodzi substytucja grupy nitrowej: należy obniżyć temperaturę reakcji lub skrócić czas reakcji.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">Reakcja uwodornienia nie zachodzi</td>
			<td>· Katalizator jest zużyty. Należy użyć nowej kolumny.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Przepływ jest zbyt szybki i nie zapewnia wystarczającego kontaktu między katalizatorem a substratem. Zmniejszyć przepływ.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· Ciśnienie wodoru jest zbyt niskie. Zwiększyć H22 ciśnienie</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ciśnienie wodoru gwałtownie wzrasta podczas procedury</td>
			<td>· Szczelność kartridża została naruszona, a nośnik stały zapycha linie. Przerwać przepływ i zakręcić dopływ gazu. Odczekać do rozpadu radioaktywności. Wyjąć kartridż z katalizatorem i przepłukać układ. Włożyć nowy kartridż.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wydajność uwodornienia jest niska</td>
			<td>· Zbyt duża ilość zanieczyszczeń konkurujących o katalizator (MeCN, kwas szczawiowy). Należy zmniejszyć ilość zanieczyszczeń lub zwiększyć masę prekursora (Ostrzeżenie: zwiększenie ilości prekursora spowoduje obniżenie aktywności właściwej).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">Odzysk radioaktywności z etapu uwodornienia jest niski</td>
			<td>· W układzie występuje wyciek. Należy sprawdzić szczelność i przeprowadzić płukanie wsteczne do linii wodoru.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· Związek ulega defluorynacji w reaktorze. Należy ocenić różne warunki reakcji (ciśnienie, temperaturę, przepływ, itp.).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">Zbyt duża ilość radioaktywności jest tracona podczas filtracji</td>
			<td>· Przed użyciem należy zwilżyć filtr.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· Należy użyć filtra o mniejszej objętości martwej.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="4">Peak produktu końcowego w analizie HPLC jest szeroki</td>
			<td>· Wstrzyknięto zbyt dużą objętość. Należy wstrzyknąć mniejszą ilość. Należy użyć kolumny o większej średnicy.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· Kolumna nie została odpowiednio przygotowana. Przeprowadzić kondycjonowanie kolumny przez co najmniej 30 objętości kolumny.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· pH fazy ruchomej jest zbyt niskie. Należy upewnić się, że pH ≥ 8.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>· Kolumna nie jest w dobrym stanie. Należy wymienić kolumnę. Należy użyć kolumny kompatybilnej z pH zasadowym.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 2. Przewodnik rozwiązywania problemów.

Demonstrujemy półautomatyczną syntezę radiochemiczną [18F]3F4AP i procedury kontroli jakości.

Zautomatyzowana synteza radiochemiczna [18F]3F4AP: nowy znacznik PET do obrazowania chorób demielinizacyjnych

3-[18F]fluoro-4-aminopyridine, [18F]3F4AP, is a radiofluorinated analog of the FDA-approved drug for multiple sclerosis 4-aminopyridine (4AP). This ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest otrzymanie znakowanej F-18 3-fluoro-4-aminopirydyny o czystości i jakości odpowiedniej do eksperymentów obrazowania PET u zwierząt. Metoda ta może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania w dziedzinie obrazowania dotyczące użyteczności 3F4AP jako znacznika PET w obrazowaniu mózgu w celu wykrywania stanów demielinizacyjnych oraz innych chorób.Główną zaletą tej metody znakowania jest elastyczność pulsacyjnego znakowania radiacyjnego uwodornieniem, która może zostać dostosowana do produkcji innych radioznaczników PET znakowanych F-18. F-18 posiada dwugodzinny okres połowicznego rozpadu, dlatego jest on produkowany w cyklotronie przed syntezą, aby zapewnić produktowi wystarczającą aktywność do wstrzyknięcia.Z uwagi na krótki okres półtrwania fluoru 18, zaleca się pracę w grupach dwu- lub trzyosobowych, aby zapewnić szybkie, a zarazem bezpieczne przeprowadzenie procedury. Aby rozpocząć przygotowania do syntezy, należy użyć nowych, sterylnych strzykawek o pojemności 1 ml do odmierzania 400 µL wodorowęglanu tetrabutyloamoniowego oraz 800 µL acetonitrylu do szklanej fiolki. Fiolkę należy zamknąć kremową zakrętką.Do wysuszonej w piecu fiolki dodać 50 µL roztworu zapasu prekursora oraz 450 µL bezwodnego acetonitrylu i szczelnie zamknąć. Do kolejnej wysuszonej w piecu fiolki przelać 500 µL bezwodnego acetonitrylu i szczelnie zamknąć. Do oddzielnej szklanej fiolki wlać 4 ml 0,2% kwasu szczawiowego w metanolu i szczelnie zamknąć.Następnie przygotuj wkład do ekstrakcji do fazy stałej z silnym wymieniaczem anionowym, dodając kroplami 5 ml 8,4% wodorowęglanu sodu, a następnie 5 ml ultraczystej wody dejonizowanej. Przygotuj wkład do ekstrakcji do fazy stałej z neutralną tlenkiem glinu, dodając kroplami 5 ml ultraczystej wody dejonizowanej, a następnie 5 ml 0,2% kwasu szczawiowego w metanolu. Umieść fiolki z odczynnikami oraz wkłady ekstrakcyjne w zintegrowanym procesorze płynowym.Włącz system HPLC i przeprowadź kondycjonowanie kolumny przy przepływie 4 ml/min przez 30 minut. Podczas kondycjonowania kolumny umieść w uchwycie do wkładów hydrogenizatora wkład z 10% katalizatorem palladu na węglu. Wyposaż fiolkę na produkt w zestaw igły odpowietrzającej, składający się ze sterylnej igły 20G o długości 1,5 cala połączonej z filtrem 0,22 µm.Podłącz fiolkę do hydrogenizatora. Otwórz zawór wodorowy, załaduj sekwencję HPLC i uruchom program, aby zainicjować przepływ metanolu i wodoru przez wkład. Załaduj IFP do syntezatora, korzystając z oprogramowania.Następnie uruchom oprogramowanie modułu syntezy i przeprowadź sprawdzenie systemu. Zamknij komorę gorącą. Otwórz sekwencję syntezy 3F4AP i załaduj tę sekwencję do modułu syntezy.Nazwij przebieg syntezy i uruchom sekwencję. Monitoruj urządzenie i oprogramowanie podczas etapów poprzedzających syntezę, aby upewnić się, że moduł syntezy działa prawidłowo. Gdy naczynie reakcyjne osiągnie 65 °C, moduł jest gotowy do przyjęcia F-18 z cyklotronu.Gdy cyklotron wyprodukuje pożądaną ilość F-18, a moduł syntezy będzie gotowy, należy przetransportować F-18 do modułu. Po przeniesieniu aktywności do fiolki odbiorczej należy kontynuować sekwencję syntezy, naciskając zielony przycisk „resume” (wznów). Monitoruj proces syntezy, podczas gdy F-18 jest wychwytywany na wkładzie do silnej wymiany anionowej, konwertowany do fluorku tetrabutylammonium F-18 i osuszany.Kontynuuj monitorowanie syntezy podczas rozpuszczania fluorku tetrabutylammonium w acetonitrylu. Prekursor reaguje z fluorkiem F-18 przez jedną minutę, po czym reakcję przerywa się roztworem kwasu szczawiowego. Przydatne jest określenie wydajności znakowania za pomocą radio-HPLC oraz wydajności F-18 uwięzionego w eluacie poprzez pomiar aktywności.Jednakże należy to robić tylko przy zastosowaniu bardzo niskiej aktywności promieniotwórczej. Monitoruj przenoszenie zatrzymanej mieszaniny reakcyjnej przez wkład z neutralną tlenkiem glinu do pętli hydrogenatora oraz wtryskiwanie mieszaniny do HPLC hydrogenatora. Zbierz roztwór produktu surowego z hydrogenatora i zmierz aktywność w fiolce za pomocą kalibratora dawców.Produkt surowy należy wstrzyknąć do systemu HPLC półpreparatywnego wewnątrz komory gorącej. Po oczyszczeniu produkt końcowy jest zbierany i dozowany w aseptycznej komorze gorącej z laminarnym przepływem powietrza klasy ISO 5, zgodnie z regulacjami USP i FDA. Na potrzeby demonstracji przedstawiamy ekstrakcję produktu surowego w tej komorze dozującej oraz etap oczyszczania z niewielką ilością aktywności.Umieść fiolkę w osłoniętym pojemniku i przenieś ją do urządzenia HPLC. Nanieś 100 µL roztworu produktu surowego na kolumnę HPLC i zbierz frakcję odpowiadającą piku produktu końcowego za pomocą automatycznego kolektora. Zmierz aktywność każdej frakcji i połącz te o najwyższej aktywności.Zapisz czas zakończenia syntezy oraz objętość i aktywność produktu. W warunkach aseptycznych pobierz około 0.8 milliliters roztworu produktu z fiolki z produktem końcowym w celu przeprowadzenia kontroli jakości. Obejrzyj fiolkę z dawką przez osłonę ze szkła ołowianego i potwierdź, że produkt jest klarowny, bezbarwny i wolny od cząsteczek metalu.Nanieś próbkę na płytkę TLC, obok standardu referencyjnego. Rozwiń płytkę w roztworze 95% methanol i 5% acetic acid. Zwizualizuj standard w świetle UV i zaznacz plamkę ołówkiem.Przymocuj płytkę TLC do radiacyjnego skanera TLC i zarejestruj czas piku. Sprawdź, czy współczynniki retencji produktu i wzorca różnią się o nie więcej niż 5%. Wstrzyknij 10 µL produktu do urządzenia HPLC wyposażonego w detektor radiacyjny.W przypadku wyników zarówno radio-HPLC, jak i TLC należy zweryfikować, czy piku produktu odpowiada co najmniej 95% całkowitej powierzchni wszystkich pików gamma w danym chromatogramie. Do próbki produktu poddanej kontroli jakości należy dodać 10 µL wzorca odniesienia i sprawdzić, czy w układzie HPLC pojawia się pojedynczy pik UV. Należy wstrzyknąć 10 µL produktu do GC, aby zweryfikować, czy zawartość pozostałych rozpuszczalników mieści się poniżej ustalonych limitów.Metoda radio-TLC jest stosowana w celu potwierdzenia braku wolnych jonów fluorkowych, które mogą powodować zafałszowanie wyników obrazowania PET. Metoda radio-HPLC służy do potwierdzenia tożsamości związku oraz obliczenia aktywności swoistej. GC jest wykorzystywana do analizy zawartości pozostałych rozpuszczalników.Należy przeprowadzić test punktu pęcherzykowego, aby zweryfikować, czy filtr zastosowany w fiolce z produktem końcowym spełnia lub przekracza specyfikacje producenta dotyczące integralności filtra. Oblicz aktywność właściwą oraz okres półtrwania, a następnie zweryfikuj tożsamość i czystość radionuklidową. Przeprowadź test sterylności i zmierz poziom endotoksyn.Należy udokumentować wyniki testów kontroli jakości. Z zastosowaniem tej metody radiotraker 3F4AP zostanie zsyntetyzowany w procesie automatycznym, w którym wymianie fluorków towarzyszyła redukcja grup anoksydowych i nitrowych. Traker został zsyntetyzowany z dostateczną czystością i aktywnością właściwą, aby przeprowadzić przedkliniczne badania obrazowania PET na modelach zwierzęcych demielinizacji.Produkt pośredni został przeanalizowany podczas opracowywania znacznika, w wyniku czego stwierdzono obecność charakterystycznego piku UV przy 313 nanometrach. Produkt końcowy najlepiej wizualizowano za pomocą HPLC przy 254 nanometrach. Zaobserwowana czystość radiochemiczna w radio-HPLC została potwierdzona za pomocą radio-TLC.Cała prezentacja tej metody jest kluczowa, ponieważ wiele etapów nie jest powszechnie stosowanych w laboratoriach chemicznych lub radiochemicznych. Zazwyczaj osoby rozpoczynające pracę z tą metodą mają trudności z precyzyjnym przestrzeganiem procedury syntezy oraz z przeprowadzaniem rygorystycznych testów kontroli jakości. Podczas opracowywania tej procedury ważne jest pomiar ilości radioaktywności przed i po każdym etapie, aby określić wydajność reakcji.Należy jednak przeprowadzić tę procedurę wyłącznie przy niskim poziomie radioaktywności. Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w czasie krótszym niż dwie godziny, jeśli zostanie przeprowadzona prawidłowo. Po wstrzyknięciu substancji zwierzęciu i obrazowaniu można przeprowadzić takie procedury jak sekcja tkanek i pobranie krwi, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania dotyczące biodystrybucji i metabolizmu znacznika.Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze rozumieć ogólny przebieg procesu syntezy i przeprowadzania testów kontroli jakości znacznika PET. Pamiętaj, że praca z substancjami promieniotwórczymi może być niezwykle niebezpieczna i należy zawsze stosować środki ostrożności, takie jak zasada ALARA (As Low As Reasonably Achievable – tak nisko, jak jest to racjonalnie osiągalne), a wszelkie działania należy zawsze konsultować z biurem ochrony radiologicznej.

automated-radiochemical-synthesis-18f3f4ap-novel-pet-tracer-for

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Opracowano prostą, jednoetapową syntezę N-sukcynimidylo-4-[18F]fluorobenzoesanu ([18F]SFB) w oparciu o beznawodny, trzyetapowy proces radiochemiczny. Dzięki zastosowaniu ogrzewania mikrofalowego całą procedurę można przeprowadzić w czasie krótszym niż 30 min, lub w 60 min w przypadku dodatkowego oczyszczania za pomocą preparatywnej HPLC. Skorygowane o czas rozpadu wydajności radiochemiczne (RCYs) wynosiły 35-5% (n &gt; 30).

Synteza jednoputowa z wykorzystaniem mikrofal N-succinimidylo-4-[18F]fluorobenzoesanu ([18F]SFB)

Opisujemy protokół przedklinicznego śledzenia in vivo przerzutów nowotworowych. Opiera się on na reporterze radionuklidowo-fluorescencyjnym łączącym symporter jodku sodu, wykrywany przez nieinwazyjny [18F]tetrafluoroboran-PET, oraz białko fluorescencyjne w celu usprawnionego potwierdzenia ex vivo. Metoda ma zastosowanie do przedklinicznego śledzenia komórek in vivo poza biologią guza.

Obrazowanie genu reporterowego radionuklidowo-fluorescencyjnego w celu śledzenia progresji guza w modelach guzów gryzoni

Miejsca obrazowania pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), które biorą udział w wielu wczesnych badaniach klinicznych, wymagają solidnych i wszechstronnych możliwości produkcji radioznaczników. Na przykładzie radioznacznika [18F] Klofarabiny ilustrujemy, jak zautomatyzować syntezę radioznacznika za pomocą elastycznego radiosyntezatora opartego na kasecie i zwalidować syntezę do użytku klinicznego.

Automatyzacja protokołu syntezy radioznacznika metodą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) do produkcji klinicznej

Informujemy o skutecznej technice radioznakowania węglem-11 w celu wytworzenia klinicznie istotnych znaczników dla pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) przy użyciu wkładów do ekstrakcji do fazy stałej. 11Czynnik metylujący C przepuszcza się przez kartridż, który jest wstępnie załadowany prekursorem, a następująca po nim elucja za pomocą wodnego roztworu etanolu dostarcza chemicznie i radiochemicznie czyste znaczniki PET o wysokiej wydajności radiochemicznej.

Metylacja C w fazie stałej 11, oczyszczanie i formulacja do produkcji znaczników PET

Synteza radiofarmaceutyków znakowanych fluorem-18 (18F) do pozytonowej tomografii emisyjnej zazwyczaj wymaga miesięcy doświadczenia. Po włączeniu do radioznacznika, motyw akceptora krzemowo-fluorkowego (SiFA) umożliwia prosty protokół znakowania 18F, który jest niezależny od kosztownego sprzętu i szkolenia przygotowawczego, przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości potrzebnego prekursora i wykorzystaniu łagodniejszych warunków reakcji.

Rozdział 18Znakowanie F radioznaczników funkcjonalizowanych akceptorem fluorku krzemu (SiFA) do pozytonowej tomografii emisyjnej

Tutaj opisujemy radiosyntezę 1-(2-[18F]Fluoroetylo)-L-tryptofanu, środka do obrazowania metodą pozytonowej tomografii emisyjnej do badania metabolizmu tryptofanu, przy użyciu jednogarnkowej, dwuetapowej strategii w systemie syntezy radiochemicznej o dobrych wydajnościach radiochemicznych, wysokim nadmiarze enancjomerycznym i wysokiej niezawodności.

Radiosynteza 1-(2-[18F]fluoroetylo)-L-tryptofanu przy użyciu jednogarnkowego, dwuetapowego protokołu

Ten artykuł szczegółowo opisuje metodologię znakowania radioaktywnego przeciwciała monoklonalnego anty-CD19 specyficznego dla człowieka i jak go używać do ilościowego oznaczania limfocytów B w ośrodkowym układzie nerwowym i tkankach obwodowych mysiego modelu stwardnienia rozsianego przy użyciu obrazowania in vivo PET, zliczania gamma ex vivo i metod autoradiograficznych.

Obrazowanie limfocytów B CD19 + w eksperymentalnym mysim modelu autoimmunologicznego zapalenia mózgu i rdzenia przy użyciu pozytonowej tomografii emisyjnej

Ta praca opisuje zautomatyzowaną produkcję do 1,7 GBq [68Ga]Ga-FAPI-46 na syntezatorze iPHASE MultiSyn do obrazowania PET białka aktywującego fibroblasty.

Zautomatyzowana radiosynteza [68Ga]Ga-FAPI-46 do rutynowego stosowania klinicznego

Ten protokół opisuje użycie 18F-AV-1451 PET/MRI do ujawnienia patologii tau i neurodegeneracji, pomagając neurologom w diagnozowaniu choroby Alzheimera, ocenie jej ciężkości i uzyskiwaniu wglądu w jej postęp i leżące u podstaw mechanizmy patologiczne.

Hybrydowe obrazowanie PET/MRI choroby Alzheimera na podstawie 18F-AV-1451

To badanie opisuje zautomatyzowany proces produkcji [68Ga]Ga-3BP-3940 za pomocą syntezatora GAIA V2, do obrazowania PET białka aktywującego fibroblasty. Przedstawiono również wyniki badań kontroli jakości przeprowadzonych na trzech seriach testowych.

Automatyczne przygotowanie [68Ga]GA-3BP-3940 na module syntezy do obrazowania PET mikrośrodowiska guza

Poznaj zautomatyzowaną syntezę radiochemiczną [18F]3F4AP, nowego znacznika PET do obrazowania chorób demielinizacyjnych. Metoda obejmuje kontrolę jakości HPLC i TLC, zapewniając wysoką czystość produktu dla badań neuroobrazowych.

Zautomatyzowana synteza radiochemiczna [¹⁸F]3F4AP: nowy znacznik PET do obrazowania chorób demielinizacyjnych

Przeglądaj więcej filmów