Este método descreve o uso de uma nova metodologia de alta produtividade, baseada em reações químicas de gotículas, para a rápida e econômica otimização dos radiofarmacêuticos usando quantidades de nanomole de reagentes.
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Artigo de método
Otimização de reações radioquímicas usando Arrays droplet
Neste artigo
Resumo
Resumo
Os radiosintematizadores automatizados atuais são projetados para produzir grandes lotes clínicos de radiofarmacêuticos. Eles não são adequados para otimização de reação ou desenvolvimento radiofarmacêutico novo, uma vez que cada ponto de dados envolve consumo significativo de reagentes, e a contaminação do aparelho requer tempo para decadência radioativa antes do próximo uso. Para lidar com essas limitações, foi desenvolvida uma plataforma para a realização de matrizes de reações em miniatura baseadas em gotículas em paralelo, cada uma confinada dentro de uma armadilha de tensão superficial em um "chip" de silício revestido de politetrafluoroetileno padronizado. Esses chips permitem estudos rápidos e convenientes de parâmetros de reação, incluindo concentrações de reagentes, solvente de reação, temperatura de reação e tempo. Esta plataforma permite a conclusão de centenas de reações em poucos dias com consumo mínimo de reagente, em vez de levar meses usando um radiosintesizer convencional.
Introdução
Os radiofarmacêuticos de emissão de pósitrons (PET) são amplamente utilizados como ferramentas de pesquisa para monitorar processos bioquímicos específicos in vivo e estudar doenças, e para o desenvolvimento de novas drogas e terapias. Além disso, o PET é uma ferramenta crítica para o diagnóstico ou estadiamento da doença e o acompanhamento da resposta do paciente à terapia1,2,3. Devido à curta meia-vida dos radioisótopos PET (por exemplo, 110 min para radiofarmacêuticos com rótulo flúor-18) e risco de radiação, esses compostos são preparados usando sistemas automatizados esp....
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Protocolo
ATENÇÃO: Este protocolo envolve o manuseio de materiais radioativos. Experimentos não devem ser realizados sem o treinamento necessário e equipamentos de proteção individual e aprovação do escritório de segurança de radiação em sua organização. Experimentos devem ser realizados por trás da proteção contra radiação, de preferência em uma célula quente ventilada
1. Fabricação de chips multi-reações
NOTA: Lotes de chips de microdroplet de várias reações são fabricados a partir de wafers de silício de 4" usando técnicas de fotolitografia padrão, conforme anteriormente descritado10
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Resultados
Um experimento representativo foi realizado para ilustrar esse método. Usando 16 reações, estudos de otimização do radiofarmacêutico [18F]falílice foram realizados por concentração precursora variada (77, 39, 19, 9,6, 4,8, 2,4, 1,2 e 0,6 mM) no álcool do álcool xoyl:MeCN (1:1, v/v) como solvente de reação. As reações foram realizadas a 110 °C durante 7 min. Eficiência de coleta, composição amostral (ou seja, proporções de [18F]produto fallípride, fluoreto não redigid.......
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Discussão
Devido a limitações dos sistemas convencionais de radioquímica que permitem apenas um ou um pequeno número de reações por dia e consomem uma quantidade significativa de reagentes por ponto de dados, apenas uma pequena parte do espaço geral do parâmetro de reação pode ser explorada na prática, e muitas vezes os resultados são relatados sem repetições (n=1). Em comparação com sistemas convencionais, esta plataforma de radiossíntese de gotículas de várias reações torna-se prático realizar estudos mais abrangentes e rigoroso.......
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Divulgações
Os Regentes da Universidade da Califórnia licenciaram a tecnologia para a Sofie, Inc. que foi inventada pelo Dr. van Dam, e tomaram capital na Sofie, Inc. como parte da transação de licenciamento. Dr. van Dam é um fundador e consultor da Sofie, Inc. Os demais autores não declaram conflitos de interesse. Este trabalho foi apoiado em parte pelo Instituto Nacional do Câncer (R33 240201).
Agradecimentos
Agradecemos ao Centro De Ciclotron Biomédico da UCLA e ao Dr. Roger Slavik e ao Dr. Giuseppe Carlucci por fornecerem generosamente fluoreto de18F para esses estudos e o UCLA NanoLab por apoio com equipamentos para fabricação de chips.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 2,3-dimetil-2-butanol (álcool thexyl) | Sigma-Aldrich | 594-60-5 | 98% |
| Acetona | KMG Chemicals | Sala limpa LP grau | |
| formato de amônio (NH4< / sub>HCO2< / sub>) | Sigma-Aldrich | 540-69-2 | 97% |
| Acetonitrila anidra (MeCN) | Sigma-Aldrich | 75-05-8 | 99,80% |
| Aquecedor cerâmico | Watlow | Utramic CER-1-01-0093 | de 25 mm x 25 mm |
| Construído | Outros instrumentos podem ser usados para leitura de placas TLC, incluindo: sistema de imagem óptica in vivo de pequenos animais, scanner 2D rádio-TLC, scanner 1D rádio-TLC | ||
| DI água | Sigma-Aldrich | 7732-18-5 | |
| Pipetas de transferência descartáveis, 3 mL | Falcon | 13-680-50 | |
| Calibrador de dose | Capintec, Inc. | CRC-25 PET | |
| Fallypride | ABX Compostos Bioquímicos Avançados | 1560.0010.000 | Padrão de referência Fallypride, >95% |
| [18F]fluoreto em [18O]H2O | UCLA Ahmanson Biomedical Cyclotron Facility | Devido à meia-vida curta, isso deve ser obtido no laboratório de radioquímica local ou na radiofarmácia comercial | |
| Placas de cobertura de vidro (76,2 mm x 50,8 mm x 1 mm de espessura) | C& Um | 6101 | |
| Headway | Research, Inc. | PWM50-PS-R790 Sistema Sipinner | Caixa de controle PWM50, PS-motor, R790-bowl |
| Forno de alta temperatura | Carbolite | HTCR 6 28 | |
| Placa quente | Thermo Scientific | Super-Nuova HP133425 | |
| Isopropanol (IPA) | KMG Chemicals | Sala Limpa LP grau | |
| Máscara alinhador | Karl Suss | MA/BA6 | |
| Metanol (MeOH) | Sigma-Aldrich | 67-56-1 | ≥ 99,9% |
| Tubo de microcentrífuga | Eppendorf | 0030 123.301 | 500 µ L, incolor, polipropileno |
| Micropipeta (0,5-10 µ L) | Labnet | BioPette P3940-10 | |
| Micropipeta (100-1000 µ L) | Labnet | BioPette P3940-1000 | |
| Micropipeta (10-100 µ L) | Pontas | Labnet BioPette P3940-100 | |
| (0.1-10 µ L) | USA Scientific Inc Pontas | 11113810 | |
| Pontas de Micropipeta (2-200 µ L) | BrandTech | 13-889-143 | |
| Pontas de Micropipeta (50-1000 µ L) | BrandTech | 13-889-145 | |
| Solução de desenvolvedor de fotorresistência | MicroChem | MEGAPOSIT MF-26A | |
| Fotorresistente positivo | MicroChem | MEGAPOSIT 220-7.0 | |
| Gravador de íons reativos (RIE) | Oxford Instruments | Plasma Lab 80 Plus | |
| Cortador de wafer de silício | Euro Tool | CSCB-431.00 | |
| Wafer de silício; 4" de diâmetro | Silicon Valley Microelectronics Inc. | 0017227-048 | Tipo P, boro dopado, espessura 525 ± 25 µ m |
| Teflon AF 2400 | Chemours | D14896765 | 1% de sólidos |
| Bicarbonato de tetrabutilamônio (TBAHCO3) | ABX Compostos Bioquímicos Avançados | 808 | Solução aquosa estabilizada com etanol, 0,075 M |
| Pasta condutora Themal | OMEGA | OT-201-2 | |
| Placas TLC | Merck KGaA | 1,05554.0001 | Gel de sílica 60 F254, 50 mm x 60 mm, fundo |
| de alumínioTosyl-fallypride | ABX Advanced Biochemical Compounds | 1550.004.000 | Precursor de fallipida, >90% |
| Trimetilamina (TEA) | Sigma-Aldrich | 75-50-3 | ≥ 99% |
| Pinças | Cole-Parmer | UX-07387-08 | Aço inoxidável, ponta fina |
Referências
- Matthews, P. M., Rabiner, E. A., Passchier, J., Gunn, R. N. Positron emission tomography molecular imaging for drug development. British Journal of Clinical Pharmacology. 73 (2), 175-186 (2012).
- Piel, M., Vernaleken, I., Rösch, F. Pos....
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Reimpressões e permissões
