Fase sólida ¹¹C-metilação, purificação e formulação para a produção de traçadores PET

O carbono-11 é um dos radioisótopos mais utilizados na tomografia de emissão de pósitrons devido à sua abundância em moléculas orgânicas e uma curta meia-vida de 20 minutos. Neste vídeo, mostramos uma técnica eficiente de rotulagem de radiolabeling de carbono-11 usando cartuchos de extração em fase sólida. Em comparação com os métodos convencionais, as técnicas baseadas em cartuchos evitam o uso do HPLC, encurtam o tempo de radiosíntese, melhoram a confiabilidade da síntese, simplificam o processo de automação e facilitam o cumprimento das Boas Práticas de Fabricação, GMP.

A técnica baseada em cartuchos é demonstrada aqui na radiosíntese do C11 PiB, um rastreador PET usado para a imagem in vivo de placas amiloides no cérebro de pacientes que sofrem da doença de Alzheimer. Recentemente, aplicamos a técnica três em um à radiosíntese de C11 ABP688, um rastreador PET para a imagem de receptores metabotrópicos de glutamato tipo cinco, bem como outros rastreadores rotulados por carbono-11. Combine 450 mililitros de solução 0,2 molar de ácido acético com 50 mililitros de solução de 0,2 molar de acetato de sódio para preparar o tampão de acetato em pH 3.7 como tampão.

Verifique o pH do buffer com tiras de pH ou um medidor de pH. Em seguida, misture 12,5 mililitros de etanol absoluto com 87,5 mililitros de tampão de acetato em uma garrafa de 100 mililitros para fazer uma solução de etanol aquoso de 12,5% como lavagem. Combine 15 mililitros de etanol absoluto com 85 mililitros de tampão de acetato em uma garrafa de 100 mililitros para fazer solução de etanol 15% aquoso como lavagem dois.

Combine cinco mililitros de etanol absoluto com cinco mililitros de tampão de acetato para fazer solução de etanol 50% aquoso como eluente final, e desenhe 2,5 mililitros desta solução em uma seringa de 10 mililitros. Para pré-condição do cartucho tC18, da extremidade feminina, use uma seringa para passar 10 mililitros de água seguido por cinco mililitros de acetona através do cartucho. Seque o cartucho com um fluxo de nitrogênio a 50 mililitros por minuto durante um minuto.

Em um tubo Eppendorf, dissolva dois miligramas do precursor 6-OH-BTA-0 em um mililitro de acetona anidro. Segurando uma ponta luer, 250 microliteres, seringa de vidro de precisão para baixo, retire 100 microliters da solução precursora e, em seguida, 50 microliters de almofada de ar. Retire a agulha e bata na seringa para certificar-se de que a almofada de ar está acima da solução em uma seringa.

Aplique a solução precursora ao cartucho tC18 da extremidade feminina empurrando lentamente o êmbolo todo o caminho para baixo. Não empurre mais o ar. Proteja e monte o coletor descartável padrão de cinco portas no módulo de síntese.

O porto um tem duas posições. Conecte a entrada horizontal ao distribuidor automatizado equipado com uma seringa de 20 mililitros. Conecte a entrada vertical à garrafa com uma lavagem.

Conecte a saída do módulo que produz trifola de metila C11 à porta dois do coletor. Instale o cartucho tC18 carregado com precursor 6-OH-BTA-0 entre as portas três e quatro. O porto cinco tem duas posições.

Conecte a saída horizontal à garrafa de resíduo e à saída vertical ao frasco estéril para coleta de rastreadores através do filtro estéril. Na célula quente blindada por chumbo, use uma linha Teflon para entregar trifola de metila C11 no coletor através da porta dois, e passe-o através do cartucho tC18 carregado a 20 mililitros por minuto de fluxo de saída. O módulo de trifato de metila C11 regula o fluxo através das portas três e quatro e entra na garrafa de resíduos.

Uma vez que toda a radioatividade tenha sido transferida e presa no cartucho tC18 como monitorado pelo detector de radioatividade, pare o fluxo de gás fechando a porta dois. Deixe o cartucho descansar por dois minutos para completar a reação. Em seguida, através da porta um, retire 19 mililitros de lavagem de uma solução da garrafa de 100 mililitros na seringa dispensadora a 100 mililitros por minuto.

Dispense 18,5 mililitros de lavagem de uma solução do distribuidor através do cartucho tC18 através das portas três e quatro e para dentro da garrafa de resíduos a 50 mililitros por minuto. Certifique-se da ausência de bolhas de ar no coletor, pois elas podem diminuir a eficiência da separação. Repita a retirada e distribuição quatro vezes com 18,5 mililitros de lavagem de uma solução cada vez e um volume total de 92,5 mililitros passando pelo tC18.

Troque a linha de entrada na porta um da lavagem um para lavar duas. Repita a retirada e a distribuição três vezes com 18,5 mililitros de lavagem de duas soluções cada vez e volume total de 55,5 mililitros passando pelo tC18. Alternar a válvula cinco para o frasco final.

Desconecte a linha do distribuidor e conecte-a à seringa de 10 mililitros contendo 2,5 mililitros da solução final de eluente e 7,5 mililitros de ar. Segurando a seringa para baixo, empurre manualmente a solução final de eluente seguida pelo ar através do cartucho tC18 através das portas três e quatro e para dentro do frasco estéril para coleta de rastreador através do filtro estéril. Troque a seringa para aquela que contém 10 mililitros do tampão fosfato estéril e empurre todo o volume através do cartucho tC18 para o frasco estéril.

Desconecte a seringa e lave a linha com 10 mililitros de ar usando a mesma seringa. Usando seringa de um mililitro, retire amostras para procedimentos de controle de qualidade pré-lançamento, teste de endotoxina bacteriana e teste de esterilidade. Para realizar procedimentos de controle de qualidade pré-lançamento, primeiro determine a identidade radioquímica, pureza radioquímica, pureza química e atividade molar do rastreador por um sistema HPLC analítico equipado com detectores de radioatividade UV e uma coluna de fase invertida.

Determine os tempos de retenção de 6-OH-BTA-0 e 6-OH-BTA-1, e calibrar o instrumento para quantificar o conteúdo de cada composto. Determine o teor residual de solvente pelo sistema de cromatografia de gás analítico equipado com uma coluna capilar. Determine os tempos de retenção de acetona e etanol e calibrar o instrumento para quantificar o conteúdo de cada solvente.

Este estudo realizou a radiosíntese de C11 PiB por C11-metilação de 6-OH-BTA-0 precursor com trifola de metila C11. Controle de qualidade analítico HPLC de C11 PiB mostra que a pureza radioquímica foi de 98%Os tempos de retenção do precursor 6-OH-BTA-0 e do rastreador 6-OH-BTA-1 no cromatograma UV foram de 3,6 e 5,9 minutos, respectivamente. A análise do traço UV mostra concentração precursora residual abaixo do limite aceitável de 1,3 microgramas na ausência de outras impurezas não radioativas.

Isso indica que a pureza radioquímica e química do rastreador é aceitável para estudos clínicos de PET. O aumento da quantidade precursora de 6-OH-BTA-0 de 0,1 miligramas para 0,3 miligramas melhorou o rendimento radioquímico de 18,1% para 32,1%, em detrimento de uma quantidade ligeiramente maior do precursor no produto final. Esta técnica deve ser aplicável a muitos sistemas diferentes com uma diferença adequada na polaridade entre o produto precursor e radiolabeled.

Todas as manipulações envolvendo isótopos radioativos devem ser realizadas em uma célula quente protegida por chumbo por pessoal com treinamento adequado para lidar com materiais radioativos.