Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Автоматизированный радиосинтез [68Ga]Ga-FAPI-46 для рутинного клинического применения

2.4K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/66708

⸱

24 мая 2024 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Radiopharmaceutical Production and Development Centre (RAPID), Medical Technology and Physics Department, Sir Charles Gairdner Hospital, 2National Imaging Facility, Centre for Microscopy, Characterisation and Analysis, University of Western Australia, 3Department of Nuclear Medicine, Sir Charles Gairdner Hospital, 4Medical School, University of Western Australia

В этой статье

Краткое содержание

В этой работе описывается автоматизированное производство до 1,7 ГБк [68Ga]Ga-FAPI-46 на синтезаторе iPHASE MultiSyn для ПЭТ-визуализации белка активации фибробластов.

Аннотация

[68Ga]Ga-FAPI-46 - это новый многообещающий индикатор для визуализации белка активации фибробластов (FAP) с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Меченые ингибиторы FAP (FAPI) продемонстрировали свое применение при различных типах рака, включая рак молочной железы, легких, простаты, поджелудочной железы и колоректальный рак. FAPI-PET также обладает практическим преимуществом перед FDG-PET, так как не требует голодания и отдыха. [68Га]Ga-FAPI-46 демонстрирует улучшенные фармакокинетические свойства, улучшенное удержание опухоли и более контрастные изображения, чем ранее представленные [68Ga]Ga-FAPI-02 и [68Ga]Ga-FAPI-04. Хотя первоначально был описан протокол ручного синтеза для [68Ga]Ga-FAPI-46, в последние годы сообщалось об автоматизированных методах с использованием различных коммерческих синтезаторов.

В этой работе мы описываем разработку автоматизированного синтеза [68Ga]Ga-FAPI-46 с использованием синтезатора iPHASE MultiSyn для клинических применений. Первоначально была исследована оптимизация времени реакции и сравнение производительности четырех различных картриджей с твердофазной экстракцией (SPE) для очистки конечного продукта. Затем была проведена разработка и валидация производства 0,6-1,7 ГБк [68Ga]Ga-FAPI-46 с использованием этих оптимизированных параметров. Продукт синтезировали с выходом с поправкой на распад 89,8 ± 4,8% (n = 6) в течение 25 мин. Конечный продукт соответствовал всем рекомендованным требованиям контроля качества и был стабилен до 3 ч после синтеза.

Введение

Белок активации фибробластов (FAP) стал важной мишенью для визуализации и терапии рака1,2. FAP является специфическим маркером ассоциированных с раком фибробластов (CAF), типа стромальных клеток, составляющих большую часть микроокружения солидных раковых опухолей. CAFs играют ключевую роль в росте, инвазии и метастазировании опухоли3. Они обнаруживаются в большинстве солидных опухолей, включая рак молочной железы, простаты и поджелудочной железы 1. Нацеливаясь на FAP с помощью низкомолекулярных ингибиторов, меченных диагностическими или терапевтическими радионуклидами, можно достичь селективной неинвазивной визуализации и терапии этих видов рака4,5,6. Молекулы ингибиторов FAP (FAPI), такие как FAPI-02, FAPI-04, FAPI-46 и FAPI-74, меченные 68Ga и 18F, представляют собой класс химических агентов, нацеленных на FAP, которые были разработаны командами из Университетской больницы Гейдельберга и Немецкого онкологического исследовательского центра (DKFZ), Германия7,8,9,10,11, опираясь на более раннюю работу по выявлению высокоперспективного N-(4-хинолиноил)-глицил-(2-цианопирролидина) скаффолда для ингибирования FAP12,13. В последнее время для визуализации и терапии были разработаны ингибиторы циклического пептида FAP, такие как FAP-228614 и 3BP-394015.

[68Ga]Ga-FAPI-04 продемонстрировал использование в 28 различных типах рака, включая рак молочной железы, легких, простаты, поджелудочной железы и колоректальный рак16. В дополнение к практическому преимуществу, заключающемуся в том, что не требуется голодание и отдых9, FAPI-PET показал диагностическое преимущество (или дополняющую роль) FDG-PET, например, при раке желудочно-кишечного тракта, молочной железы, яичников и печени, при метастазах в мозг при раке легких17, и в случаях, когда результаты FDG неубедительны18. 68FAPI, меченный Ga, также показал некоторые интересные неонкологические применения при воспалительных заболеваниях, связанных с иммунитетом, таких как фиброз и ревматоидный артрит19,20. Недавно представленный [68Ga]Ga-FAPI-46, вариант [68Ga]Ga-FAPI-04, который имеет модифицированную связь додекана тетрауксусной кислоты (DOTA), демонстрирует улучшенные фармакокинетические свойства и улучшенное удержание опухоли, что приводит к более контрастным изображениям, чем те, которые были получены с использованием [68Ga]Ga-FAPI-02 или [68Ga]Ga-FAPI-046,10. Использование меченых ингибиторов FAP для диагностики и лечения осуществляется в соответствии с международным патентом21, а использование [68Ga]Ga-FAPI-46 в настоящее время лицензировано22.

Заявленные препараты [68Ga]Ga-FAPI-46 с использованием циклотронного производства 68Ga, или 68Ga, элюированных из генератора 68Ge/68Ga, включают использование как ручных протоколов, так и автоматических синтезаторов. Был описан протокол ручной маркировки для [68Ga]Ga-FAPI-46, основанный на ранее описанных методах для [68Ga]Ga-FAPI-02 и [68Ga]Ga-FAPI-0423,24. Хотя ручная маркировка не требует специализированного оборудования, такой подход может привести к увеличению дозы облучения оператора и потенциальной вариабельности в пределах production25; Отсюда необходимость автоматизации производства для рутинных клинических применений. Кроме того, использование автоматизированного синтезатора в большей степени соответствует международным нормам GMP. Препарат [68Ga]Ga-FAPI-46 был разработан на различных коммерческих синтезаторах с использованием 68Ga от разных генераторов26,27,28,29,30,31,32,33 или циклотронный 68Ga34. Особенности этих автоматизированных методов обобщены в Дополнительной таблице S1 (Дополнительный файл 1). В последние годы также были опубликованы автоматизированные методы синтеза других 68Ga- и 177меченых Lu ингибиторов FAP35,36.

В центре RAPID больницы сэра Чарльза Гейрднера мы разработали и проверили препарат [68Ga]Ga-FAPI-46 на синтезаторе iPHASE MultiSyn (далее именуемом синтезатором MS). Этот синтезатор регулярно используется в нашей лаборатории, а также на других производственных объектах в Австралии для приготовления радиофармацевтических препаратов с мечеными 68Ga, 177Lu и 89Zr37,38,39. Управление синтезатором MS осуществляется путем загрузки списка шагов последовательности Excel во внутреннюю память. Этот список шагов последовательности удобен для пользователя и легко изменяется. Кроме того, синтезатор позволяет выполнять вмешательства в середине производства, такие как повторение шагов, возврат к предыдущим шагам, пропуск этапов и приостановка производства, когда это необходимо. Он оснащен детекторами радиации, размещенными в стратегических местах, что позволяет пользователю контролировать производственный процесс в режиме реального времени. Синтезатор MS совместим со всеми коммерческими генераторами 68Ga и позволяет элюировать один или два генератора. В описанной в данной работе методике используется 68Ga из одного или двух генераторов 68Ge/68Ga и включает в себя как предварительную очистку 68Ga, так и последующую очистку конечного продукта. В рамках данного исследования также оценивалось оптимальное время реакции и сравнение производительности трех различных типов картриджей для твердофазной экстракции (SPE) после очистки с картриджем, поставляемым в кассете поставщика.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: Данный протокол предполагает работу с радиоактивными материалами. Весь персонал, выполняющий эту работу, должен пройти соответствующее обучение по работе с открытыми радиоизотопами и иметь разрешение сотрудника по радиационной безопасности своего учреждения. Автоматический синтезатор должен находиться в специальном экранированном горячем боксе. Ручные эксперименты должны проводиться в экранированном горячем боксе или за радиационным экраном. Предварительные эксперименты по оптимизации времени реакции и тестированию различных картриджей для ТФЭ описаны в Дополнительном разделе 1 (Дополнительном файле 1).

1. Подготовка масс-спектрометра

  1. Включите подачу сжатого воздуха и азота в горячую камеру, вентиляцию, освещение, а также питание ноутбука и программируемого логического контроллера (ПЛК). Проверьте уровень жидкости в бутыли для отходов модуля. Замените ее на пустую, если она заполнена на ¾.
  2. Включите компьютер и войдите в программное обеспечение синтезатора. Введите имя пользователя и пароль.
  3. В программном обеспечении синтезатора нажмите Download recipe, выберите файл последовательности sequence file в формате Excel для производства [68Ga]Ga-FAPI-46 и нажмите Open. После успешной загрузки последовательности нажмите OK.
  4. Нажмите Start; в появившемся окне введите номер партии, номер лота набора реагентов и любые комментарии, затем нажмите OK.
    ПРИМЕЧАНИЕ: С этого момента в пользовательском интерфейсе будут отображаться сообщения о текущем этапе, описывающие выполняемое действие и/или запрашивающие вмешательство оператора.
  5. Снимите старый аппаратный набор, следуя инструкциям в сообщении о текущем этапе в пользовательском интерфейсе. Нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе.
  6. Извлеките шприц для элюирования генератора (HCl Syringe 1) из синтезатора, как указано в сообщении о текущем этапе в пользовательском интерфейсе, вытянув упор для большого пальца из слота привода шприца и открутив шприц от линии входа генератора. Нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе.

2. Приготовление реагентов

ПРИМЕЧАНИЕ: Реагенты, необходимые для автоматического получения [68Ga]Ga-FAPI-46 (см. таблицу 1), были подготовлены в условиях чистого помещения непосредственно перед началом синтеза.

  1. Подготовьте набор реагентов и вспомогательных материалов: центрифужную пробирку объемом 50 mL, содержащую не менее 5 mL воды с ультранизкой концентрацией металлов; пакет с 0,1 M HCl, флакон с 7 mg аскорбиновой кислоты (флакон A); флакон с аскорбатом натрия (5 mg) (флакон B); 2 шприца объемом 5 mL из полипропилена (PP)/полиэтилена (PE), не содержащие латекса, ПВХ и силиконового масла (три шприца при использовании элюирования с двух генераторов) и стеклянный флакон с 50 µg FAPI-46 (флакон C; см. Supplemental Figure S1A,B-Supplemental File 1).
  2. Налейте примерно 2 mL воды в крышку пробирки объемом 50 mL. Наберите 1 mL воды в шприц объемом 5 mL (пометьте как шприц A). Закройте его иглой. Пипеткой отберите 400 µL воды и добавьте во флакон с 7 mg аскорбиновой кислоты (флакон A) — осторожно встряхните до растворения.
  3. Откройте прилагаемый флакон с 0,25 M ацетатом натрия (из набора реагентов) и стеклянный флакон с 50 µg FAPI-46. Пипеткой отберите 0,9 mL буфера и добавьте в стеклянный флакон с 50 µg FAPI-46 (флакон B); осторожно перемешайте.
  4. Наберите содержимое флакона A и флакона B в шприц A. Осторожно перемешайте.
  5. Пометьте шприц объемом 5 mL из набора вспомогательных материалов как шприц B. С помощью шприца B наберите 5 mL 0,1 M HCl из пакета с 0,1 M HCl; закройте его прилагаемым дозирующим наконечником.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для производства с использованием элюирования с двух генераторов требуются два шприца по 5 mL 0,1 M HCl.
  6. Пометьте шприц объемом 3 mL из набора вспомогательных материалов как шприц C. Откройте флакон с подкисленным 5 M раствором хлорида натрия (из набора реагентов), пипеткой отберите 1 mL, перенесите в шприц C и закройте его прилагаемым дозирующим наконечником.
  7. Наберите 1 mL 0,9% физиологического раствора в шприц объемом 5 mL (шприц D) и добавьте во флакон C; оставьте шприц D пустым.

3. Подготовка синтетической кассеты и её установка

  1. Возьмите специальную стерильную кассету для [68Ga]Ga.
  2. Соберите кассету, выполнив следующие действия:
    1. Распакуйте конверт с кассетой, проверьте отсутствие повреждений и затяните каждое соединение Luer. Поверните и выровняйте каждый трехходовой кран на кассете, чтобы убедиться, что они не заклинены и будут совместимы с модулем. Снимите все защитные колпачки с игл.
    2. Подготовьте картридж для предварительной очистки методом твердофазной экстракции (SPE) с сильным катионным обменником следующим образом:
      1. Извлеките из кассеты картридж, расположенный на коллекторе 3 (M3), клапан 7.
      2. Поставьте на стол открытый специальный стеклянный флакон для отходов.
      3. Присоедините шприц, содержащий 2 mL 3 M HCl (из набора реагентов), к SPE-картриджу и медленно элюируйте содержимое картриджа по каплям в стеклянный флакон для отходов. Снимите шприц, наберите 5 mL воздуха и продуйте SPE-картридж 5 mL воздуха.
        ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: Шаг 3.2.2.3 требует работы с сильной кислотой (3 M соляная кислота). Используйте соответствующие средства индивидуальной защиты (перчатки, защитные очки, лабораторный халат).
      4. Присоедините шприц, содержащий 5 mL воды (из набора реагентов), к SPE-картриджу и медленно элюируйте содержимое по каплям в стеклянный флакон для отходов. Снимите шприц, наберите 5 mL воздуха и продуйте SPE-картридж 5 mL воздуха.
      5. Установите SPE-картридж обратно на коллектор в позицию M3, клапан 7.
    3. Нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе.
    4. Соберите и установите новую кассету, как показано в пользовательском интерфейсе (см. Рисунок 1A,B при использовании двойного элюирования), без реагентов, соблюдая схему соединений, описанную на Рисунке 1C:
      1. Подключите шприц объемом 10 mL (из комплекта вспомогательных материалов) к M2, клапан 6.
      2. Установите четыре коллектора и зафиксируйте кассету с помощью магнитных замков синтезатора.
      3. Поместите реактор в печь.
      4. Подключите трубки к портам G1, W2, W1, R и G2.
      5. Подключите трубку с правой стороны клапана M1 3 к катионообменному картриджу на M3, клапан 7.
      6. Установите SPE-картридж для окончательной очистки на M2, клапан 4.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Фотография окончательной схемы установки для синтеза представлена на Дополнительном рисунке S1C (Дополнительный файл 1).
  3. Нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе, чтобы запустить следующие тесты в указанной последовательности:
    1. Проверка герметичности соединения инертного газа с M4.
    2. Проверка герметичности соединения между M3 и M4.
    3. Проверка герметичности реактора.
    4. Проверка герметичности соединения отходов с M3.
    5. Проверка герметичности SPE-картриджа для окончательной очистки между M3 и M2.
    6. Проверка герметичности соединения шприца на M2, клапан 6.
    7. Проверка герметичности соединения отходов с M2.
    8. Проверка герметичности соединения инертного газа с M1.
    9. Проверка герметичности SPE-картриджа для предварительной очистки между M1 и M3.
    10. Продувка игл на клапанах 10, 11 и 12 инертным газом.
    11. Продувка M3 и M4 инертным газом.
    12. Продувка инертным газом обоих SPE-картриджей (для предварительной и окончательной очистки).

4. Установка реагентов, линий генератора(ов) и флакона с конечным продуктом (см. Рисунок 1A,C и Рисунок 1B,C при использовании элюции с двумя генераторами)

  1. Возьмите флаконы с этанолом (100%), физиологическим раствором и водой для инъекций из набора реагентов; снимите колпачки и протрите каждую септу спиртовой салфеткой.
  2. Установите флаконы в синтезатор в позиции M4 valve 10, M4 valve 11 и M4 valve 12 по запросу системы; нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе.
  3. Извлеките иглу из шприца А и оттяните поршень до отметки 5 mL.
  4. Отсоедините линию от среднего порта реактора и перенесите содержимое шприца А во флакон реактора через средний порт реактора.
  5. Снова подсоедините линию к среднему порту реактора; нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе.
  6. Установите линию (линии) выхода генератора в кассету в позицию M1 valve 2 (и M1 valve 1 при элюции из двойного генератора); нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе.
  7. Извлеките дозирующую иглу из шприца C и установите ее в позицию M1 valve 3; нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе.
  8. Извлеките дозирующую иглу из шприца B, подсоедините люэровский замок шприца B к фитингу входной линии генератора и задвиньте шприц B так, чтобы упор для большого пальца поршня вошел в паз привода шприца; нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе.
  9. Подготовьте флакон для конечного продукта в боксе биологической безопасности II класса или аналогичном устройстве, выполнив следующие действия:
    1. Поместите промаркированный стерильный флакон объемом 25 mL в вольфрамовый контейнер (или другой подходящий защитный контейнер).
    2. Протрите септу флакона спиртовой салфеткой, накройте контейнер крышкой и вставьте фильтрующую иглу для вентиляции.
    3. Подсоедините выход стерилизующего вентилируемого фильтра из поливинилиденфторида (PVDF) с низким связыванием белков с размером пор 0.22 µm к стерильной подкожной игле 20 G. Пометьте фильтр номером серии продукта.
    4. Вставьте иглу в вентилируемый флакон для конечного продукта объемом 25 mL.
    5. Наберите содержимое флакона C (Таблица 1) в пустой шприц D (см. шаг 2.7) и добавьте 4 mL воздуха.
    6. Подсоедините шприц D к входу вентилируемого фильтра 0.22 µm. Протолкните содержимое шприца через фильтр 0.22 µm и иглу во флакон с конечным продуктом.
    7. Продуйте фильтр 2 раза по 5 mL воздуха. Отсоедините шприц от вентилируемого фильтра 0.22 µm.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Продувку следует выполнять медленно, чтобы избежать разрыва мембраны фильтра.
  10. Перенесите контейнер с флаконом конечного продукта в горячую камеру, подсоедините конечную трубку из позиции M2 valve 5 к фильтру флакона с продуктом и нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе.

5. Предварительные этапы подготовки синтезатора перед радиоактивным мечением

  1. Дождитесь завершения следующих предварительных этапов, выполняемых синтезатором: подача давления в виалу с этанолом (M4, клапан 10); подача давления в виалу с физиологическим раствором (M4, клапан 11); подача давления в виалу с водой (M4, клапан 12); подача давления в шприц с подкисленным раствором хлорида натрия (M1, клапан 3); кондиционирование картриджа SPE для посточистки этанолом; кондиционирование SPE для посточистки водой; повторная подача давления в виалу с водой (M4, клапан 12).
  2. Когда синтезатор выведет сообщение Ready to elute 68Ga Generator, нажмите NEXT в пользовательском интерфейсе для начала процесса получения.

6. Автоматизированное радиометилирование для получения [68Ga]Ga-FAPI-46

ПРИМЕЧАНИЕ: Автоматический синтез запускается выполнением шага 5.2. На рисунке 1D представлена реакция радиомаркировки для получения [68Ga]Ga-FAPI-46. Репрезентативный скриншот интерфейса синтезатора и типичный профиль радиоактивности показаны на рисунке 1A,B и рисунке 2 соответственно. При производстве с использованием элюирования из двух генераторов синтезатор предложит пользователю извлечь пустой шприц B после элюирования первого генератора и установить на привод шприца другой шприц, содержащий 5 mL HCl 0.1 M, для элюирования второго генератора.

  1. По окончании синтеза (EOS) дождитесь сообщения synthesis complete , которое отобразит синтезатор. Извлеките стерилизующий вентиляционный фильтр 0.22 µm и иглу вентиляционного фильтра из флакона с конечным продуктом, а затем извлеките вольфрамовый тигель из горячей камеры.

Таблица 1: Приготовление реагентов для получения [68Ga]Ga-FAPI-46. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

Схема радиомаркировки с установкой коллектора и процессом реакции; включает этапы хроматографии.
Рисунок 1: Схема пользовательского интерфейса синтезатора; конфигурация кассеты и реагентов для автоматизированного радиосинтеза [68Ga]Ga-FAPI-46. (A) Схема производства с одним генератором. (B) Схема производства с двумя генераторами. (C) Положения реагентов для автоматизированного производства [68Ga]Ga-FAPI-46 с использованием радиосинтезатора MS. (D) Схема радиомаркировки [68Ga]Ga-FAPI-46. Сокращения: FAPI = ингибитор белка активации фибробластов; Mn = коллектор n; Wn = выход отходов n; Vn = клапан n; R = вакуум реактора; Gn = газовый вход n. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

График процесса радиомаркировки: элюирование [68Ga]Ga3+, улавливание на SPE, анализ радиоактивности в зависимости от времени.
Рисунок 2: Типичный профиль радиоактивности синтезатора при автоматическом синтезе [68Ga]Ga-FAPI-46. Сокращения: FAPI = ингибитор белка активации фибробластов; SPE = твердофазная экстракция. Нажмите здесь, чтобы просмотреть этот рисунок в большем размере.

7. Розлив [68Ga]Ga-FAPI-46 для контроля качества и транспортировки

  1. Перенесите флакон с продуктом в соответствующую экранированную систему дозирования и переверните флакон для гомогенизации продукта.
  2. Используя методы асептики и радиационной защиты, отберите пробу объемом 1 mL из флакона с продуктом и:
    1. Отберите аликвоту 150 µL в пробирку объемом 1.5 mL с низкой связывающей способностью по белку (Пробирка 1) для контроля качества перед выпуском + анализа остаточных растворителей.
    2. Отберите аликвоту 50 µL в пробирку объемом 1.5 mL с низкой связывающей способностью по белку (Пробирка 2) для тестирования на эндотоксины.
    3. Отберите аликвоту 300 µL в стерильный вакуумированный стеклянный флакон объемом 10 mL для тестирования на стерильность (отправьте внешнему подрядчику после того, как радиоактивность пробы снизится до приемлемого уровня [10 периодов полураспада]).
    4. Отберите аликвоту 500 µL в стерильный вакуумированный стеклянный флакон объемом 10 mL для хранения контрольного образца.
    5. Перенесите оставшийся продукт во флакон (~10 mL) для доз пациентов.

8. Контроль качества [68Ga]Ga-FAPI-46

ПРИМЕЧАНИЕ: Описанные ниже тесты контроля качества проводились в соответствии с процедурами, изложенными в Европейской фармакопее40.

  1. Оцените внешний вид путем визуального осмотра.
  2. Определите pH с помощью индикаторной бумаги.
  3. Определите период полураспада радионуклида, проведя три измерения активности пробы объемом 50 µL с использованием ионизационной камеры.
  4. Оцените радионуклидную идентичность и радионуклидную чистоту с помощью гамма-спектрометра NaI(Tl) на базе многоканального анализатора (MCA).
  5. Подтвердите радиохимическую идентичность методом аналитической радио-ВЭЖХ, убедившись, что времена удерживания пробы [68Ga]Ga-FAPI-46 и нерадиоактивного стандартного образца [natGa]Ga-FAPI-46 совпадают (допуская небольшой объем задержки между радиометрическим и УФ-детекторами).
  6. Количественно определите % радиохимической чистоты методом аналитической радио-ВЭЖХ, используя уравнение (1).
    Расчет радиохимической чистоты; уравнение; AUC радиоактивных пиков на хроматограмме радиодетектора. 
  7. Количественно определите % радиохимической чистоты методом аналитической радио-ТСХ, используя уравнение (2).
    Формула радиохимической чистоты; метод хроматографии; AUC пика [68Ga]Ga-FAPI-46; фронт растворителя. 
    ПРИМЕЧАНИЕ: Этапы 8.8, 8.9 и 8.10 могут выполняться до или после выпуска препарата в соответствии с местными нормативными требованиями. Этапы 8.11 и 8.12 могут быть выполнены после выпуска. Любые испытания после выпуска должны быть проведены в кратчайшие сроки после радиоактивного распада пробы.
  8. Количественно определите содержание остаточного растворителя (этанола) в составе с помощью газовой хроматографии.
  9. Оцените уровень бактериальных эндотоксинов с использованием картриджной системы тестирования на эндотоксины (кинетический хромогенный LAL-метод).
  10. Проверьте целостность фильтра 0.22 µm с помощью пузырькового теста.
  11. Оцените радионуклидную чистоту (проскок германия-68) с помощью гамма-спектрометра или гамма-счетчика. Выдержите исследуемый раствор в течение не менее 48 h, чтобы галлий-68 распался до уровня, позволяющего обнаружить примеси.
  12. Оцените стерильность продукта.

9. Тестирование стабильности

  1. Для анализа стабильности отберите 50 µL [68Ga]Ga-FAPI-46 из флакона с конечным продуктом сразу после окончания синтеза (EOS), а затем повторно с интервалом в 1 ч в течение 3 ч после EOS.
  2. Определите % радиохимической чистоты с помощью радио-ВЭЖХ в каждой временной точке.
  3. Определите % радиохимической чистоты с помощью радио-ТСХ в каждой временной точке.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Эффективность радиомаркировки, оцененная в интервале от 5 до 20 мин реакции при 95 °C, представлена в Таблице 2. Картриджи для твердофазной экстракции (ТФЭ) после очистки HLB 30 mg, Strata X 60 mg и Sep-Pak C18 Plus Short 360 mg показали очень близкие показатели выхода (94.3 ± 0.5% с поправкой на распад [DC]) (Таблица 3). В нашей практике выход с HLB 225 mg был значительно ниже (63.8 ± 3.5% DC).

Таблица 2: Сводные данные о радиохимическом выходе сырого...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В данной работе описывается надежное и высокопроизводительное производство [68Ga]Ga-FAPI-46 на синтезаторе MS для клинического применения. В ходе предварительной разработки этого протокола в той же серии экспериментов проверялось различное время реакции для синтеза [68Ga]Ga-FAPI-46, а также четырех различных картриджей SPE для очистки конечного продукта. Для того, чтобы (i) снизить дозу облучения для оператора и (ii) воссоздать условия, в которых должно было развиваться рутинное производство [6...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют коммерческих партнерств или источников финансирования, которые могли бы привести к реальному или предполагаемому конфликту интересов, связанных с этой работой.

Благодарности

Авторы выражают признательность и благодарят SOFIE Biosciences Inc. за поставку химического прекурсора FAPI-46 и стандарта [natGa]Ga-FAPI-46, Фонд исследований Чарли за финансовую поддержку, Стэна Понигера из iPHASE Pty Ltd и команду по производству радиофармацевтических препаратов (RAPID) на кафедре медицинских технологий и физики в больнице сэра Чарльза Гейрднера за их научную и техническую поддержку. Авторы также отмечают помощь Национального узла визуализации штата Западная Австралия, который поддерживается инфраструктурным финансированием от правительства штата Западная Австралия в партнерстве с федеральным правительством Австралии в рамках Национальной стратегии совместной исследовательской инфраструктуры (NCRIS).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
0,1 М Соляная кислота (HCl) ультрачистоеусовершенствованное биохимическое соединение ABX (Radberg, Германия)HCl-103-GИспользуется для элюирования генератора(ов)
ацетата аммонияSigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Австралия)A1542-250GИспользуется для изготовления мобильной фазы iTLC
C18 SepPak Plus short (360 мг)ВодыWAT020515диоксид кремния SPE
после очисткиХромолитовые характеристики RP-18 с торцевой крышкой 100-4,6 монолитныеMerck Pty Ltd (Виктория (Австралия)1021290001ВЭЖХ RP-18 с торцевой крышкой, используются для контроля качества ВЭЖХ
Калибратор дозыCapintecCRC-15PETИспользуется для калибровки и измерения активности 68Ga
Dual scan-RAM LabLogic Limited (VA, США)SR-1AРадио-TLC сканер для анализа прекурсора iTLC
FAPI-46 (GMP)Усовершенствованное биохимическое соединение ABX (Radberg, Германия)3601.0000.050Пептидный прекурсор
Fill ease Стерильный вакуумный флакон (10 мл)HUAYI iosotopesSVV-10CИспользуется для стерильности и удержания образцов
Fill ease Стерильный вакуумный флакон (25 мл)HUAYI iosotopesSVV-25AИспользуется для нанесения радиоактивного мечения
на пептид Ga68 с генератором предварительной очисткиiPHASE Technologies (Мельбурн, Австралия)MSR-120G-(RK-3296)Набор реагентов 
Радиоактивное мечение Ga68 с предварительной очисткой генератораiPHASE Technologies (Мельбурн, Австралия)Аппаратная кассета MSH-120+ комплект вспомогательных принадлежностей 
Система газовой хроматографии (ГХ)Agilent technologies (Вик, Австралия)G2630AИспользуется для измерения остаточного растворителя
GS Standard source (Ba133)Global Medical Solutions Pty Ltd (Australia)D-102-19Используется для калибровки гамма-спектрометра
GS Standard source (Co60)Global Medical Solutions Pty Ltd (Australia)1559-84Используется для калибровки гамма-спектрометра
Высокопроизводительная система жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)Shimadzu Scientific Instruments (Новый Южный Уэльс, Австралия)LC-20Оборудование для ВЭЖХ
Гидрофобная игла для отвода воздухаBaldwin Medical (Виктория, Австралия)1088Используется с флаконом с конечным продуктом
  IGG100 Eckert & Изотопные продукты Циглера  (Берлин, Германия)IGG100-65M-NT68Ge/68Ga генератор
шприц 5 мл (Injekt luer lock solo шприцB Braun (Мельзунген, Германия)4606710VПолипропиленовый (ПП)/полиэтиленовый (ПЭ) шприц, без латекса, ПВХ и силиконового масла, используемый для реагентов
iTLC-SG бумагаAgilent technologies (Вик, Австралия)SGI0001Используется для анализа iTLC
Программное обеспечение LabLogic (LAURA)LabLogic Limited (VA, США)Версия программного обеспечения LAURA 6.1Используется для анализа радио-TLC
L-аскорбиновой кислоты Trace selectFluka Sigma05878-100GИспользуется в качестве поглотителя радикалов в реакционной смеси
Lichrosolv Acetonitrile (ACN)Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia)1.00030.2500Используется для создания органической подвижной фазы ВЭЖХ
Lichrosolv WaterSigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia)1.15333.2500Используется для изготовления метанола водной фазы ВЭЖХ
(MeOH)Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Австралия)1060182500Используется для изготовления iTLC мобильной фазы
Na+I- детекторLabLogic Limited (VA, США)1"NaI/PMTРадиодетектор, используемый для радио-ВЭЖХ
Oasis HLB (30 мг)Waters (Milford, MA, США)WAT094225Сополимер посточистки SPE
Oasis HLB Plus short (225 мг)Воды (Milford, MA, США)186000132Сополимер посточистки SPE
pH-полоскиThermo Fisher Scientific Australia Tty Ltd90424Используется для измерения pH
продукта PS  детекторLabLogic Limited (VA, США)PS пластик/PMTРадиодетектор используется для радио-TLC
  Пробирка с безопасным замком (1,5 мл)Eppendorf0030 120.086Используется для контроля качества образцов
(+)-L-аскорбат натрияMerck Pty Ltd (Виктория (Австралия)11140-250GСтабилизатор конечного продукта
Раствор хлорида натрия (NaCl) (физиологический раствор)PfizerPS1110,9%, для инъекций, USP марки
Sterican 100 ИглыB Braun (Мельзунген, Германия)4667093Используется для конечный продукт
Стерильный шприцевой фильтр (0,22 &; m)Millipore Sigma (Берлингтон, Массачусетс, США)SLGSV255FMillex-GV
Strata SCX (в комплекте аппаратных комплектов)Phenomenex в комплекте аппаратного обеспечения от iPHASE Technologies (Мельбурн, Австралия)MSH-120Предварительная очистка диоксида кремния SPE в аппаратной кассете
Strata X (в аппаратном комплекте)Phenomenex в комплекте аппаратного обеспечения от iPHASE Technologies (Мельбурн, Австралия)MSH-120Посточистка диоксида кремния SPE внутри аппаратной кассеты
Trace Select Вода для анализа следовHoneywell Riedel-de-Haen95305-2.5LИспользуется для реакционной смеси и предварительного кондиционирования картриджа SPE
Трифторуксусная кислота (TFA)Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Австралия)302031-10X1mLИспользуется для изготовления водной подвижной фазы ВЭЖХ
Ультратонкий инсулиновый шприц (0,5 мл)BD326769Используется для дозирования проб контроля качества
Вентилируемый фильтр Cathivex-GV 0.22 &; m, мембрана с низким содержанием белка Durapore PVDF MerkMillipore (Корк, Ирландия)SLGV02505Используется для фильтрации конечного продукта
)

Ссылки

  1. Imlimthan, S., et al. New frontiers in cancer imaging and therapy based on radiolabeled fibroblast activation protein inhibitors: a rational review and current progress. Pharmaceuticals. 14 (10), 1023(2021).
  2. Siveke, J. T. Fibroblast-activating protein: targeting the roots of the tumor microenvironment. J Nucl Med. 59 (9), 1415-1423 (2018).
  3. Koczorowska, M. M., et al. Fibroblast activation protein-α, a stromal cell surface protease, shapes key features of cancer associated fibroblasts through proteome and degradome alterations. Mol Oncol. 10 (1), 40-58 (2016).
  4. Altmann, A., Haberkorn, U., Siveke, J. The latest developments in imaging of fibroblast activation protein. J Nucl Med. 62 (2), 160-167 (2021).
  5. Lindner,, et al. Targeting of activated fibroblasts for imaging and therapy. EJNMMI Radiopharm Chem. 4, 16(2019).
  6. Linder, T., Giesel, F. L., Kratochwil, C., Serfling, S. E. Radioligands targeting fibroblast activation protein (FAP). Cancers. 13 (22), 5744(2021).
  7. Loktev, A., et al. A tumor-imaging method targeting cancer-associated fibroblast. J Nucl Med. 59 (9), 1423-1429 (2018).
  8. Lindner, T., et al. Development of quinoline-based theranostic ligands for the targeting of fibroblast activation protein. J Nucl Med. 59 (9), 1415-1422 (2018).
  9. Giesel, F. L., et al. 68Ga-FAPI PET/CT: biodistribution and preliminary dosimetry estimate of 2 DOTA-containing FAP-targeting agents in patients with various cancers. J Nucl Med. 60 (3), 386-392 (2019).
  10. Loktev, A., et al. Development of fibroblast activation protein-targeted radiotracers with improved tumor retention. J Nucl Med. 60, 1421-1429 (2019).
  11. Giesel, F. L., et al. FAPI-74 PET/CT using either 18F-AlF or cold-kit 68Ga labeling: biodistribution, radiation dosimetry, and tumor delineation in lung cancer patients. J Nucl Med. 62 (2), 201-207 (2021).
  12. Jansen, K., et al. Selective inhibitors of fibroblast activation protein (FAP) with a (4-quinolinoyl)-glycyl-2-cyanopyrrolidine scaffold. ACS Med Chem Lett. 4 (5), 491-496 (2013).
  13. Tsai, T. -Y., et al. Substituted 4-carboxymethylpyroglutamic acid diamides as potent and selective inhibitors of fibroblast activation protein. J Med Chem. 53 (18), 6572-6583 (2010).
  14. Zboralski, D., et al. Preclinical evaluation of FAP-2286 for fibroblast activation protein targeted radionuclide imaging and therapy. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 49 (11), 3651-3667 (2022).
  15. Greifenstein, L., et al. 3BP-3940, a highly potent FAP-targeting peptide for theranostics - production, validation and first in human experience with Ga-68 and Lu-177. iScience. 26 (12), 108541(2023).
  16. Kratochwil, C., et al. 68Ga-FAPI PET/CT: tracer uptake in 28 different kinds of cancer. J Nucl Med. 60 (6), 801-805 (2019).
  17. Guglielmo, P., et al. Head-to-head comparison of FDG and radiolabeled FAPI PET A systematic review of the literature. Life. 13 (9), 1821(2023).
  18. Chen, H., et al. Usefulness of [68Ga]Ga-DOTA-FAPI-04 PET/CT in patients presenting with inconclusive [18F]FDG PET/CT findings. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 48 (1), 73-86 (2021).
  19. Hicks, R. J., et al. FAPI PET/CT: Will it end the hegemony of 18F-FDG in oncology. JNucl Med. 62 (3), 296-302 (2021).
  20. Kuwert, T., et al. FAPI PET opens a new window to understanding immune-mediated inflammatory diseases. JNucl Med. 63 (8), 1136-1137 (2022).
  21. Haberkorn, U., et al. FAP inhibitor. (International publication no. WO 2019/154886 A1). WIPO. , Available from: https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2019154886 (2019).
  22. Bouscaillou, M., Dawn, A. SOFIE and GE HealthCare Enter Licensing Agreement to Develop FAP PET Radiotracers. GE Healthcare. , Available from: https://www.gehealthcare.com/about/newsroom/press-releases/sofie-and-ge-healthcare-enter-licensing-agreement-to-develop-fap-pet-radiotracers (2023).
  23. Meyer, C., et al. Radiation dosimetry and biodistribution of 68Ga-FAPI-46 PET imaging in cancer patients. JNucl Med. 61 (8), 1171-1177 (2020).
  24. Liu, Y., et al. Fibroblast activation protein targeted therapy using [177Lu]FAPI-46 compared with [225Ac]FAPI-46 in a pancreatic cancer model. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 49 (3), 871-880 (2022).
  25. Meisenheimer, M., et al. Manual vs automated 68Ga-radiolabelling-A comparison of optimized processes. J Labelled Comp Radiopharm. 63, 162-173 (2020).
  26. Spreckelmeyer, S., et al. Fully automated production of [68Ga]Ga-FAPI-46 for clinical application. EJNMMI Radiopharm Chem. 5 (31), (2020).
  27. Boonkawin, N., Chotipanich, C. The first radiolabeled 68Ga-FAPI-46 for clinical PET applications using a fully automated iQS-TS synthesis system in Thailand. J Chulabhorn Royal Acad. 3 (3), 180-188 (2021).
  28. Nader, M., et al. [68Ga]/[90Y]FAPI-46: Automated production and analytical validation of a theranostic pair. Nucl Med Biol. 110-111, 37-44 (2022).
  29. Da Pieve, C., et al. New fully automated preparation of high apparent molar activity 68Ga-FAPI-46 on a Trasis AiO platform. Molecules. 27 (3), 675(2022).
  30. Alfteimi, A., et al. Automated synthesis of [68Ga]Ga-FAPI-46 without pre-purification of the generator eluate on three common synthesis modules and two generator types. EJNMMI Radiopharm Chem. 7 (1), 20(2022).
  31. Plhak, E., et al. Automated synthesis of [68Ga]Ga-FAPI-46 on a Scintomics GRP synthesizer. Pharmaceuticals. 16 (8), 1138(2023).
  32. Rubira, L., et al. 68Ga]Ga-FAPI-46 synthesis on a GAIA® module system: Thorough study of the automated radiolabeling reaction conditions. Appl Radiat Isot. 206, 111211(2024).
  33. Mallapura,, et al. Microfuidic-based production of [68Ga]Ga-FAPI-46 and [68Ga]Ga-DOTA-TOC using the cassette-based iMiDEV microfluidic radiosynthesizer. EJNMMI Radiopharm Chem. 8 (42), (2023).
  34. Rosenberg, A. J., Cheung, Y. -Y., Sollert, C., Peterson, T. E., Kropski, J. A. Fully automated radiosynthesis of [68Ga] Ga-FAPI-46 with cyclotron produced gallium. EJNMMI Radiopharm Chem. 8 (29), (2023).
  35. Eryilmaz, K., Kilbas, B. Fully automated synthesis of 177Lu labelled FAPI derivatives on the module modular lab-Eazy. EJNMMI Radiopharm Chem. 6, 16(2021).
  36. Greifenstein, L., et al. From automated synthesis to in vivo application in multiple types of cancer-clinical results with [68Ga]Ga-DATA5m.SA.FAPi. Pharmaceuticals. 15 (8), 1000(2022).
  37. Haskali, M. B., et al. Automated preparation of clinical grade [68Ga]Ga-DOTA-CP04, a cholecystokinin-2 receptor agonist, using iPHASE MultiSyn synthesis platform. EJNMMI Radiopharm Chem. 4 (1), 23(2019).
  38. Wichmann, C. W., et al. Automated radiosynthesis of [68Ga]Ga-PSMA-11 and [177Lu]Lu-PSMA-617 on the iPHASE MultiSyn module for clinical applications. J Labelled Comp Radiopharm. 64 (3), 140-146 (2021).
  39. Wichmann, C. W., et al. Automated radiosynthesis of [89Zr]Zr-DFOSq-Durvalumab for imaging of PD-L1 expressing tumours in vivo. Nucl Med Biol. , 108351 120-121 (2023).
  40. European Pharmacopoeia. European Pharmacopoeia. 11 edn. , Directorate for the Quality of Medicines and HealthCare of the Council of Europe (2024).
  41. Mu, L., et al. Identification, characterization and suppression of side-products formed during the synthesis of high dose 68Ga-DOTA-TATE. Appl Radiat Isot. 76, 63-69 (2013).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Gallium-68 FAPI-46ПЭТ-трейсербелок активации фибробластовтвердофазная экстракцияклиническая радиохимияконтроль качествакартридж для ТФЭвизуализация опухолейiPHASE MultiSyn
Автоматизированный радиосинтез [68Ga]Ga-FAPI-46 для рутинного клинического применения
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.