Name: Rozdział 18Znakowanie F radioznaczników funkcjonalizowanych akceptorem fluorku krzemu (SiFA) do pozytonowej tomografii emisyjnej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-01-11T16:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 57 s
Description: Poznaj uproszczoną metodę znakowania ligandów izotopem fluoru-18 przy użyciu związków SiFA do obrazowania PET. Technika ta umożliwia efektywne przygotowanie radioznaczników w warunkach łagodniejszych niż tradycyjne metody.

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

Autorzy nie mają żadnych podziękowań.

UWAGA: Należy pamiętać, że 18F jest izotopem radioaktywnym, dlatego konieczne jest przeprowadzenie wszystkich procedur za odpowiednim ekranowaniem. Ekranowanie ołowiem jest odpowiednie dla tego typu promieniowania. Pamiętaj, aby nosić plakietki wykrywania promieniowania przez cały czas trwania tej procedury. Dodatkowo po syntezie należy natychmiast wyrzucić rękawice przed dotknięciem czegokolwiek, ponieważ mogą być skażone aktywnością radioaktywną. Korzystaj z monitorów ręczno-nożnych, a także liczników Geigera do naleśników, aby sprawdzić, czy rękawy, dłonie i stopy nie są zanieczyszczone.
1. Suszenie azeotropowe 18F-anionów
UWAGA: Rysunek 2A pokazuje wykres przepływu pracy tej procedury, która trwa ~10 min.
<ol>
	<li>Przygotować czwartorzędowy wkład anionowymienny metyloamoniowy (QMA) (tabela materiałów), przepuszczając przez wkład 0,5 M K2CO3 (10 ml), a następnie wodę dejonizowaną (10 ml).</li>
	<li>Przepuścić wodny roztwór [18F]F-/[18O]H2O (100−500 MBq) przez wstępnie kondycjonowany wkład QMA w odwrotnej kolejności, używając adaptera męskiego na męski. Wyrzuć [18O]H2O. 
	UWAGA: Kroki te można wykonać za pomocą modułu automatycznej syntezy lub za pomocą dodatkowego ekranowania na strzykawce.</li>
	<li>Eluować pierwsze cztery krople utrwalonych anionów fluorku [18F] z wkładu QMA do przygotowanego roztworu [2.2.2]cryptand (tabela materiałów) (10 mg), 0,2 M K2CO3 (50 μL, 10 μmol) i acetonitrylu (1 ml) w grubościennej v-fiolce i zamknąć fiolkę. 
	UWAGA: Używane są tylko pierwsze cztery krople, ponieważ większość radioaktywnego fluorku [18F] jest wymywana z QMA w tych kroplach. Zmniejsza to ilość zasady przenoszonej do przodu w roztworze podstawowym [18F]fluorku, co jest konieczne, aby uniknąć degradacji ugrupowania SiFA.</li>
	<li>Zamknąć fiolkę i umieścić w łaźni z olejem mineralnym o temperaturze 90 °C, umieszczonej na płycie grzejnej. Wprowadzić igłę odpowietrzającą i igłę podłączoną do strumienia argonu gazowego do przegrody nasadki fiolki. Odczekać 5 minut, aby odparować rozpuszczalniki pod delikatnym strumieniem argonu. Usuń wszelkie pozostałe ślady wody, dodając 1 ml acetonitrylu w celu ułatwienia azeotropowego współparowania. Powtórz ten krok 2 razy, aby zapewnić suchość.</li>
	<li>Po widocznym usunięciu rozpuszczalnika należy zatrzymać przepływ argonu, wyjąć strzykawki z nakrętki fiolki i wyjąć fiolkę z kąpieli olejowej.</li>
	<li>Zawiesić wysuszony [18F]fluorek w wybranym rozpuszczalniku reakcyjnym. 
	UWAGA: W tym przypadku dodaje się acetonitryl (1 ml) w celu wytworzenia roztworu podstawowego wysoce reaktywnego [18F-]F- (100−500 MBq). To rozwiązanie może być teraz używane do etykietowania.</li>
</ol>
2. Jednoetapowe oznaczanie ligandów SiFA
UWAGA: Rysunek 2B pokazuje wykres przebiegu tej procedury, która trwa ~15 minut.
<ol>
	<li>Przygotuj wkład C-18 (tabela materiałów), przepłukując go etanolem (10 ml) i wodą destylowaną (10 ml).</li>
	<li>Dodać roztwór podstawowy [18F-] fluorku do fiolki reakcyjnej zawierającej prekursor znakowany SiFA (100 μl, 20−100 nmol). Odczekać, aby reakcja etykietowania postępowała przez 5 minut w temperaturze pokojowej bez mieszania roztworu. 
	UWAGA: Można dodać cały roztwór podstawowy lub podwielokrotność, w zależności od tego, jak duża aktywność jest pożądana w reakcji.</li>
	<li>Pobrać mieszaninę reakcyjną do strzykawki o pojemności 20 ml zawierającej 0,1 M buforu fosforanowego (9 ml) i przepuścić roztwór przez wstępnie przygotowany wkład C-18 w celu wychwytywania oznakowanego znacznika.</li>
	<li>Umyć wkład wodą destylowaną (5 ml), następnie wymyć uwięziony znacznik z wkładu C-18 etanolem (300 μl) i rozcieńczyć sterylnym buforem fosforanowym do wstrzykiwań (3 ml).</li>
	<li>Przepuścić oczyszczony znacznik [18F]SiFA przez sterylny filtr. 
	UWAGA: Aby uzyskać wyraźny obraz PET do obrazowania małych zwierząt, podzielona dawka pacjenta powinna wynosić od 5 do 8 MBq. W przypadku stosowania u ludzi, dawka dla pacjenta powinna wynosić od 200 do 300 MBq.</li>
	<li>Wstrzyknąć małą porcję (~4 MBq) oczyszczonego znacznika [18F]SiFA do systemu HPLC wyposażonego w kolumnę C-18 z odwróconymi fazami, aby potwierdzić, że czystość radiochemiczna jest większa niż 95%.</li>
</ol>

<ol><li>Wahl, R. L., Buchanan, J. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWahl%2C+RL+%22Principles+and+practice+of+positron+emission+tomography%22">Principles and practice of positron emission tomography</a>. , Lippincott Williams & Wilkins. Philadelphia, PA. (2002).</li>
<li>Wängler, C., Schirrmacher, R., Bartenstein, P., Wängler, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Click-chemistry+reactions+in+radiopharmaceutical+chemistry%3A+Fast+%26+easy+introduction+of+radiolabels+into+biomolecules+for+in+vivo+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Medical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Click-chemistry reactions in radiopharmaceutical chemistry: Fast & easy introduction of radiolabels into biomolecules for in vivo imaging.</a> Current Medical Chemistry. 17, 1092-1116 (2010).</li>
<li>Schirrmacher, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((18F-labeling+of+peptides+by+means+of+an+organosilicon-based+fluoride+acceptor%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">18F-labeling of peptides by means of an organosilicon-based fluoride acceptor.</a> Angewandte Chemie International Edition. 45, 6047-6050 (2006).</li>
<li>Kostikov, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxalic+acid+supported+Si-18F-radiofluorination%3A+One-step+radiosynthesis+of+N-succinimidyl+3-%28di-tert-butyl%5B18F%5Dfluorosilyl%29benzoate+%28%5B18F%5DSiFB%29+for+protein+labeling%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Oxalic acid supported Si-18F-radiofluorination: One-step radiosynthesis of N-succinimidyl 3-(di-tert-butyl[18F]fluorosilyl)benzoate ([18F]SiFB) for protein labeling.</a> Bioconjugate Chemistry. 23 (1), 106-114 (2012).</li>
<li>Cacace, F., Speranza, M., Wolf, A. P., Macgregor, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nucleophilic+aromatic+substitution%3B+kinetics+of+fluorine-18+substitution+reactions+in+polyfluorobenzenes.+Isotopic+exchange+between+18F-+and+polyfluorobenzenes+in+dimethylsulfoxide.+A+kinetic+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Fluorine+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Nucleophilic aromatic substitution; kinetics of fluorine-18 substitution reactions in polyfluorobenzenes. Isotopic exchange between 18F- and polyfluorobenzenes in dimethylsulfoxide. A kinetic study.</a> Journal of Fluorine Chemistry. 21, 145-158 (1982).</li>
<li>Schirrmacher, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+p-%28di-tert-butyl%5B18F%5Dfluorosilyl%29benzaldehyde+%28%5B18F%5DSiFA-A%29+with+high+specific+activity+by+isotopic+exchange%3A+A+convenient+labeling+synthon+for+the+18F-labeling+of+N-amino-oxy+derivatized+peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Synthesis of p-(di-tert-butyl[18F]fluorosilyl)benzaldehyde ([18F]SiFA-A) with high specific activity by isotopic exchange: A convenient labeling synthon for the 18F-labeling of N-amino-oxy derivatized peptides.</a> Bioconjugate Chemistry. 18, 2085-2089 (2007).</li>
<li>Kostikov, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((N-%284-%28di-tert-butyl%5B18F%5Dfluorosilyl%29benzyl%29-2-hydroxy-N%2CN-dimethylethylammonium+bromide+%28%5B18F%5DSiFAN%2BBr-%29%3A+A+novel+lead+compound+for+the+development+of+hydrophilic+SiFA-based+prosthetic+groups+for+18F-labeling%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Fluorine+Chemistry%22%5BJournal%5D)">N-(4-(di-tert-butyl[18F]fluorosilyl)benzyl)-2-hydroxy-N,N-dimethylethylammonium bromide ([18F]SiFAN+Br-): A novel lead compound for the development of hydrophilic SiFA-based prosthetic groups for 18F-labeling.</a> Journal of Fluorine Chemistry. 132, 27-34 (2011).</li>
<li>Wängler, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kit-like+18F-labeling+of+proteins%3A+Synthesis+of+4-%28di-tert-butyl%5B18F%5Dfluorosilyl%29benzenethiol+%28Si%5B18F%5DFA-SH%29+labeled+rat+serum+albumin+for+blood+pool+imaging+with+PET%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Kit-like 18F-labeling of proteins: Synthesis of 4-(di-tert-butyl[18F]fluorosilyl)benzenethiol (Si[18F]FA-SH) labeled rat serum albumin for blood pool imaging with PET.</a> Bioconjugate Chemistry. 20, 317-321 (2009).</li>
<li>Iovkova, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((para-Functionalized+aryl-di-tert-butylfluorosilanes+as+potential+labeling+synthons+for+18F+radiopharmaceuticals%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry%22%5BJournal%5D)">para-Functionalized aryl-di-tert-butylfluorosilanes as potential labeling synthons for 18F radiopharmaceuticals.</a> Chemistry. 15, 2140-2147 (2009).</li>
<li>Wängler, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-step+18F-labeling+of+carbohydrate-conjugated+octreotate-derivatives+containing+a+silicon-fluoride-acceptor+%28SiFA%29%3A+In+vitro+and+in+vivo+evaluation+as+tumor+imaging+agents+for+positron+emission+tomography+%28PET%29%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chemistry%22%5BJournal%5D)">One-step 18F-labeling of carbohydrate-conjugated octreotate-derivatives containing a silicon-fluoride-acceptor (SiFA): In vitro and in vivo evaluation as tumor imaging agents for positron emission tomography (PET).</a> Bioconjugate Chemistry. 21, 2289-2296 (2010).</li>
<li>Ilhan, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((First-in-human+18F-SiFAlin-TATE+PET%2FCT+for+NET+imaging+and+theranostics%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Nuclear+Medicine+and+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">First-in-human 18F-SiFAlin-TATE PET/CT for NET imaging and theranostics.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 46, 2400-2401 (2019).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Chemia znakowania SiFA stanowi jedną z pierwszych 18metod znakowania F, wykorzystującą niezwykle wydajną reakcję wymiany izotopowej, którą można przeprowadzić w temperaturze pokojowej. Typowa reakcja radiochemiczna polega na tworzeniu wiązania węgiel-fluor poprzez reakcję [18F]fluorku o funkcji reaktywnej fluoru poprzez szlak eliminacji lub substytucji. Te warunki reakcji są często trudne, przeprowadzane przy ekstremalnym pH lub wysokiej temperaturze i są obciążone produktami ubocznymi lub uczestnik...

Fluorine-18 (109-minutowy okres półtrwania, 97% emisji pozytonów) jest jednym z najważniejszych radionuklidów dla pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), nieinwazyjnej metody obrazowania, która wizualizuje i określa ilościowo biodystrybucję znakowanych radioaktywnie znaczników dla różnych chorób1. Peptydy i białka są szczególnie trudne do znakowania fluorkiem [18F], ponieważ wymagają bloków budulcowych utworzonych przez wieloetapowe syntezy2. Aby zmniejszyć złożoność znakowania radioaktywnego 18F, niedawno wprowadzono akceptor fluorku krzemu (SiFA) jako niezawodne narzędzie3. Grupa SiFA składa się z centralnego atomu krzemu połączonego z dwiema trzeciorzędowymi grupami butylowymi, derywatyzowanym ugrupowaniem fenylowym i nieradioaktywnym atomem fluoru. Trzeciorzędowe grupy butylowe nadają stabilność hydrolityczną wiązaniu krzem-fluorek, co jest krytyczną cechą dla zastosowań in vivo koniugatów SiFA jako środków obrazowania.
Po przyłączeniu do małej cząsteczki lub biomolekuły, elementy budulcowe SiFA wiążą radioaktywne [18F]fluorkowe aniony, wymieniając fluor-19 na fluor-18 w stężeniach nanomolowych, nie tworząc przy tym znaczących ilości radioaktywnych produktów ubocznych4. Co więcej, wysoką wydajność radiochemiczną można szybko osiągnąć poprzez znakowanie ugrupowania SiFA w dipolarnych rozpuszczalnikach aprotonowych w niskich temperaturach. Jest to wyraźny kontrast z klasycznymi reakcjami wymiany izotopowej, w których powstają radioznaczniki o niskiej aktywności właściwej5. W takich przypadkach należy użyć dużych ilości prekursora (w zakresie miligramów) w celu uzyskania rozsądnego włączenia [18F]fluorku. Reakcje wymiany izotopowej z wykorzystaniem SiFA są znacznie bardziej wydajne, co potwierdzają badania kinetyczne i obliczenia teorii funkcjonału gęstości6,7. Znakowane SiFA można łatwo oczyścić przez ekstrakcję do fazy stałej, ponieważ zarówno znakowane, jak i nieznakowane związki SiFA są chemicznie identyczne. Różni się to od tradycyjnych znaczników znakowanych radioizotopem, w których cząsteczka prekursorowa i znakowany produkt są dwoma różnymi gatunkami chemicznymi i muszą zostać rozdzielone po znakowaniu radioaktywnym za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Korzystając z bloków budulcowych SiFA, małe cząsteczki, białka i peptydy mogą być z powodzeniem znakowane fluorkiem [18F] za pomocą jedno- i dwuetapowych protokołów znakowania pozbawionych skomplikowanych procedur oczyszczania (<silna klasa="xfig">Rysunek 1)4,8,9. Co więcej, niektóre związki znakowane SiFA są niezawodnymi środkami do obrazowania in vivo przepływu krwi i nowotworów10. Prostota chemii SiFA umożliwia nawet nieprzeszkolonym badaczom wykorzystanie fluorku [18F] do syntezy i rozwoju radioznaczników.

<table><tbody><tr><td>[18F]F-/H2[18O]O(</td><td>wyprodukowano cyklotron)</td><td>-</td><td>-</td></tr><tr><td>[2.2.2]Cryptand</td><td>Aldrich</td><td>291110</td><td>Kryptofix 2.2.2</td></tr><tr><td>Acetonitryl bezwodny</td><td>Aldrich</td> <td>271004-Dejonizowana</td><td></td></tr> <tr><td>woda</td><td>Baxter</td><td>JF7623-Etanol</td><td></td></tr><tr><td>, bezwodne</td><td>alkohole</td><td></td> <td>handlowe-Węglan</td></tr> <tr><td>potasu</td><td>Aldrich</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>209619-QMA wkład</td><td>Wody</td><td>186004540</td><td>QMA SepPak Lekki wkład (46 mg)</td></tr> <tr><td><silny>Sprzęt</mocny></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>wkład C-18</td><td>Wody</td><td>WAT023501</td><td>C-18 SepPak Lekki wkład</td></tr><tr><td>kolumna C18</td><td>Phenomenex</td><td>00G-4041-N0</td><td>HPLC Luna C18 250 x 10 mm, 5 &mikro; m</td></tr><tr><td>HPLC</td><td>Agilent</td> <td>Technologies-HPLC</td> <td>1200 seria</td></tr><tr><td>skaner micro-PET</td><td>Skaner Siemens-micro-PET</td><td></td> <td>R4 Radio-TLC</td></tr><tr><td>czytnik płytek</td><td></td> Raytest-Radio-TLC <td></td><td>Mini Gita</td></tr><tr><td>Sterylny filtr 0,22 i mikro; m</td><td>Milipory</td><td>SLGP033RS</td><td>-</td></tr></tbody></table>

rozdział 18znakowanie f radioznaczników funkcjonalizowanych akceptorem fluorku krzemu (sifa) do pozytonowej tomografii emisyjnej

18F-Labeling of Radiotracers Functionalized with a Silicon Fluoride Acceptor (SiFA) for Positron Emission Tomography

Motyw strukturalny di-tert-butylofluorosililobenzenu znany jako akceptor fluorku krzemu (SiFA) jest użytecznym znacznikiem w zestawie narzędzi radiochemików do włączania radioaktywnego [18F]fluorku do znaczników do użycia w pozytonowej tomografii emisyjnej. W porównaniu z konwencjonalnymi strategiami znakowania radioaktywnego, wymiana izotopowa fluoru-19 z SiFA z fluorkiem [18F] odbywa się w temperaturze pokojowej i wymaga minimalnej liczby uczestników reakcji. Powstawanie produktów ubocznych jest więc znikome, a oczyszczanie jest znacznie uproszczone. Jednakże, podczas gdy cząsteczka prekursorowa używana do znakowania i końcowy produkt znakowany radioizotopowo są izotopowo odrębne, są one chemicznie identyczne, a zatem są nierozłączne podczas procedur oczyszczania. Znacznik SiFA jest również podatny na degradację w podstawowych warunkach wynikających z przetwarzania i suszenia [18F]fluorku. "Metoda 4 kropli", w której tylko pierwsze 4 krople eluowanego fluorku [18F] są używane z ekstrakcji do fazy stałej, zmniejsza ilość zasady w reakcji, ułatwia zmniejszenie molowych ilości prekursora i zmniejsza degradację.

Uproszczona wymiana izotopowa SiFA pozwala na osiągnięcie wysokiego stopnia radiochemicznego wbudowania [18F]fluorku (60−90%) przy minimalnym stopniu złożoności syntezy (Rysunek 1). Większość cząsteczek może zostać oznakowana radiochemicznie [18F]fluorkiem w jednym kroku, bez konieczności zastosowania HPLC do oczyszczania (Rysunek 2). Radio-HPLC może być wykorzystywany w celach kontroli jakości, przy czym pik absorbancji w ultrafiolecie (UV...

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

The para-substituted di-tert-butylfluorosilylbenzene structural motif known as the silicon-fluoride acceptor (SiFA) is a useful tag in the ...

Ogólnym celem poniższej procedury jest wykazanie znakowania liganda radionuklidem fluory-18 lub F-18 przy użyciu związków akceptorowych fluorku krzemu, zwanych dalej SiFA. Znakowanie liganda za pomocą F-18 i wstrzykiwanie go do organizmu umożliwia obrazowanie wielu chorób za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej lub PET. Fluor-18 jest jednym z najważniejszych radionuklidów do obrazowania PET.Ma okres półtrwania wynoszący 109 minut, a 97% jego rozpadu odbywa się przez emisję pozytonów, co czyni go prawie idealnym do obrazowania PET. Peptydy i białka są szczególnie trudne do znakowania za pomocą F-18, ponieważ wymagają bloków budulcowych powstałych w wyniku wieloetapowej syntezy. W przeciwnym razie makrocząsteczki będą stanowić dużą część dostępnych znaczników PET.Aby zmniejszyć złożoność znakowania radioaktywnego F-18, wprowadzono akceptory fluorku krzemu jako niezawodne narzędzie. Grupa SiFA składa się z centralnego atomu krzemu połączonego z dwiema trzeciorzędowymi grupami butylowymi, derywatyzowanym ugrupowaniem fenylowym i atomem fluoru. Dwie trzeciorzędowe grupy butylowe nadają stabilność hydrolityczną wiązaniu fluorku krzemu, co jest kluczową cechą w zastosowaniach in vivo koniugatów SiFA jako środków obrazowania.Ugrupowanie fenylowe działa jako łącznik między radionuklidem a biologicznie aktywną cząsteczką, reprezentowaną na tym schemacie jako R. Po przyłączeniu do biomolekuły bloki budulcowe SiFA łatwo wymieniają fluor-19 na radioaktywny fluor-18 ze względu na niską energię aktywacji reakcji wymiany izotopowej. Prekursor znakowania i związek znakowany F-18 są chemicznie identyczne, co sprawia, że oczyszczanie jest stosunkowo proste.Niekanoniczna technika znakowania izotopowego zastosowana w przypadku SiFA jest również na równi z innymi nowatorskimi technikami znakowania, takimi jak wymiana izotopowa trifluoroboranu i chelatacja fluorku glinu. Należy pamiętać, że F-18 jest izotopem promieniotwórczym. Dlatego konieczne jest przeprowadzenie wszystkich procedur za odpowiednim ekranowaniem.Ekranowanie ołowiem jest odpowiednie dla tego typu promieniowania. Pamiętaj, aby nosić plakietki wykrywania promieniowania przez cały czas trwania tej procedury. Dodatkowo po syntezie należy natychmiast wyrzucić rękawice przed dotknięciem czegokolwiek, ponieważ mogą być one skażone radioaktywnością.Korzystaj z monitorów ręcznych/nożnych, a także liczników Geigera do naleśników, aby sprawdzić, czy rękawy, dłonie i stopy nie są zanieczyszczone. Znaczna liczba małych cząsteczek organicznych została znakowana fluorem-18. Jednak interwencyjna chemia organiczna zazwyczaj wymaga trudnych warunków reakcji, aby włączyć F-18 do tych cząsteczek.Stany te są zwykle niezgodne z wrażliwymi funkcjami chemicznymi i delikatnymi makrocząsteczkami, takimi jak białka i peptydy. Dlatego bardzo poszukiwane są nowatorskie metody znakowania tych cząsteczek. Główną zaletą techniki SiFA jest to, że pozwala ona na wykonanie skomplikowanej procedury w jednym lub dwóch krokach przy minimalnym oczyszczeniu, dzięki czemu radiofarmaceutyki F-18 mogą być przygotowywane przy mniejszym przeszkoleniu i doświadczeniu.Implikacje tej techniki rozciągają się na grupy badawcze zainteresowane zastosowaniami eksperymentalnych biomolekuł in vivo. Metodologia znakowania SiFA wykorzystuje fluorek F-18, który jest rutynowo wytwarzany w obiektach cyklotronowych poprzez bombardowanie protonami wody O-18. W przypadku większości reakcji F-18 fluorek F-18 musi być najpierw oddzielony od wody cyklotronowej, aby przygotować bezwodny organiczny roztwór podstawowy wysoce nukleofilowych anionów F-18 do reakcji.Zwykle osiąga się to poprzez uwięzienie fluorku F-18 na wkładzie anionowymiennym, elucję fluoru za pomocą zasady i kryptandu rozpuszczonego w acetonitrylu oraz azeotropowe wysuszenie powstałego roztworu przed ponownym zawieszeniem w wybranym suchym rozpuszczalniku reakcyjnym. Zacznij od wstępnego przygotowania wkładu wymiennego QMA z 5 molowym węglanem potasu, a następnie wodą dejonizowaną. Następnie przepuść wodny roztwór fluorku F-18 przez wstępnie przygotowany wkład QMA w odwrotnej kolejności za pomocą adaptera męsko-męskiego, jak pokazano.Jeśli ma to miejsce w przypadku pracy z dużymi ilościami radioaktywności, kroki te można wykonać za pomocą modułu automatycznej syntezy lub za pomocą dodatkowego ekranowania na strzykawce. Wyrzuć wodę z tlenem-18. Pierwsze cztery krople utrwalonych anionów F-18 z wkładu QMA za pomocą przygotowanego roztworu kryptofixu, węglanu potasu i acetonitrylu należy wypłukać do grubościennej V-fiolki i zamknąć fiolkę.Umieścić fiolkę w łaźni olejowej podgrzanej do 90 stopni. Używane są tylko pierwsze cztery krople, ponieważ większość radioaktywnego fluorku jest wymywana z QMA za pomocą tych kropli. Zmniejsza to ilość zasady przenoszonej do naszego roztworu podstawowego F-18, co jest konieczne, aby uniknąć degradacji ugrupowania SiFA.Włożyć igłę odpowietrzającą i igłę podłączoną do strumienia argonu, a następnie odczekać pięć minut, aby odparować rozpuszczalniki. Aby usunąć ślady wody, dodaj acetonitryl, aby ułatwić parowanie azeotropowe. Wykonaj ten krok dwukrotnie, aby zapewnić suchość.Po usunięciu argonu i igieł odpowietrzających, ponownie zawiesić suchą pozostałość fluoru w wybranym rozpuszczalniku, w tym przypadku acetonitrylu, aby uzyskać roztwór podstawowy wysoce reaktywnego F-18. To rozwiązanie może być teraz używane do etykietowania. Przygotowanie wkładu C18 light należy przepłukać etanolem i wodą destylowaną.Dodać podstawowy roztwór fluorku F-18 do fiolki reakcyjnej zawierającej prekursor znakowany SiFA. Można dodać cały roztwór podstawowy lub podwielokrotność, w zależności od tego, ile aktywności jest pożądane w reakcji. Pozwól reakcji postępować przez pięć minut w temperaturze pokojowej bez mieszania.Wrzucić mieszaninę reakcyjną do strzykawki zawierającej 1 molowy bufor fosforanowy. Przepuścić roztwór przez wstępnie przygotowany wkład C18, aby wychwycić oznakowany znacznik. Następnie umyj wkład wodą destylowaną, a następnie wymyj znacznik etanolem.Rozcieńczyć sterylnym buforem fosforanowym do wstrzykiwań. Przepuść powstały oczyszczony znacznik znakowany F-18 przez sterylny filtr. Aby uzyskać wyraźny obraz PET do obrazowania małych zwierząt, dawka dla pacjenta powinna wynosić od pięciu do ośmiu megabekereli.W przypadku stosowania u ludzi, dawka podzielona na części dla pacjenta powinna wynosić od 200 do 300 megabekereli. Zebrać i wstrzyknąć małą porcję znacznika znakowanego F-18 do systemu HPLC wyposażonego w kolumnę C18 z odwróconą fazą, aby potwierdzić, że czystość radiochemiczna jest większa niż 95%Znacznik SiFA znakowany F-18 można wstrzyknąć zwierzęciu lub człowiekowi, a dane dynamiczne zebrane ze skanera PET można zrekonstruować w celu utworzenia szeregu czasowego trójwymiarowych obrazów PET. Na przykład ten znacznik małocząsteczkowy oznaczony SiFA, opracowany do obrazowania raka prostaty, został z powodzeniem wykorzystany do wizualizacji guzów wszczepionych myszom w badaniach przedklinicznych.Wykazano również, że znacznik SiFA nadaje się do znakowania radioaktywnego, peptydów ukierunkowanych na raka, takich jak tyrozyno-3-oktreotian lub TATE. Pokazany tutaj znacznik SiFAlin-TATE oznaczony znakiem F-18 został wykorzystany do wizualizacji guzów neuroendokrynnych u pacjentów z rakiem. Chemia znakowania SiFA wraz z trifluoroboranami i chelatami fluorku glinu stanowi jedną z pierwszych metod znakowania F-18 wykorzystującą niezwykle wydajną reakcję wymiany izotopowej w temperaturze pokojowej lub niższej.Metodę można wykonać w ciągu zaledwie 30 minut, co w porównaniu z konwencjonalnymi procedurami znakowania radioaktywnego minimalizuje zużycie chemikaliów i narażenie radioaktywne.

18f-labeling-radiotracers-functionalized-with-silicon-fluoride

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

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)

Ze względu na swój wielodniowy okres półtrwania radioaktywnego i korzystne właściwości rozpadu, emitujący pozytony radiometal 89Zr doskonale nadaje się do stosowania w radiofarmaceutykach opartych na przeciwciałach do obrazowania PET. W tym protokole opisana zostanie biokoniugacja, radiosynteza i przedkliniczne zastosowanie przeciwciał znakowanych 89Zr.

Biokoniugacja i radiosynteza 89przeciwciał znakowanych Zr-DFO

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

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

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

[18F]-fluorodeoksyglukoza (FDG) pozytonowa tomografia emisyjna-tomografia komputerowa jest przydatna do badania metabolizmu glukozy związanego z funkcjonowaniem mózgu. W tym miejscu przedstawiamy protokół konfiguracji znacznika [18F] FDG i półilościowej oceny analizy regionu zainteresowania dla docelowych obszarów mózgu związanych z objawami klinicznymi u pacjentów z ciężkim urazowym uszkodzeniem mózgu.

Ocena półilościowa przy użyciu znacznika FDG [18F] u pacjentów z ciężkim uszkodzeniem mózgu

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

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

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 artykuł opisuje radiosyntezę, formułowanie, kontrolę jakości nowej sondy znakowanej radioaktywnie (tj. nanoniki NM-02 znakowanej 68Ga) oraz jej zastosowanie do obrazowania PET/CT małych zwierząt w modelu ksenoprzeszczepu.

Radiosynteza, kontrola jakości i obrazowanie pozytonowej tomografii emisyjnej małych zwierząt 68nanocząsteczek znakowanych Ga

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 uproszczoną metodę znakowania ligandów izotopem fluoru-18 przy użyciu związków SiFA do obrazowania PET. Technika ta umożliwia efektywne przygotowanie radioznaczników w warunkach łagodniejszych niż tradycyjne metody.

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

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

Przeglądaj więcej filmów