Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Biology
Click here for the English version

Biology

מיקרוגל בעזרת סינתזה אחת סיר N-Succinimidyl-4-[ 18 F] fluorobenzoate ([ 18 F] SFB)

Published: June 28, 2011 doi: 10.3791/2755
Automatic Translation
*1,2,3, *1,2,3, 1,2,3, 4, 5, 1,2,3
1Department of Molecular and Medical Pharmacology, David Geffen School of Medicine, University of California at Los Angeles, 2Crump Institute for Molecular Imaging, David Geffen School of Medicine, University of California at Los Angeles, 3California NanoSystems Institute, University of California at Los Angeles, 4Nuclear Medicine, PET Center, Shanghai Medical Collegea, Fudan University, 5Electronics and Information Engineering, College of Electronics and Information Engineering, Wuhan Textile University
* These authors contributed equally

Summary

קליל, אחד בסיר סינתזה של N-succinimidyl-4-[

Abstract

ביומולקולות, כולל פפטידים, חלבונים 1-9, 10,11 ונוגדנים ושברי מהונדסים שלהם, 12-14 צוברים חשיבות כמו גם הרפוי פוטנציאליים וסוכני הדמיה מולקולרית. יש לציין, כאשר תווית עם פוזיטרונים פולטות רדיואיזוטופים (למשל, CU-64, GA-68 או F-18), הם יכולים לשמש בדיקות הדמיה ממוקד של תהליכים פיזיולוגיים ופתולוגיים רבים. 15-18 לפיכך, מאמץ משמעותי מוקדש סינתזה וחקירה של ה-F-18 שכותרתו ביומולקולות. אמנם יש דוגמאות אלגנטי של ה-F-18 ישירה תיוג של פפטידים, 19-22 התנאים תגובה חריפה (כלומר, אורגני pH ממס, קיצוניות, טמפרטורה גבוהה) הקשורים radiofluorination ישירה הן בדרך כלל בקנה אחד עם דגימות חלבון שביר. עד כה, ולכן, שילוב של קבוצות תותבת radiolabeled לתוך ביומולקולות נשארת השיטה של בחירה. 23,24

N-Succinimidyl-4-[18 F] fluorobenzoate ([18 F] SFB), 25-37 מגיב בולטון האנטר מסוג זה מגיב עם קבוצות אמינו ראשונית של ביומולקולות, היא קבוצה מאוד תכליתי תותבת עבור תיוג F-18 של ספקטרום רחב של גורמים ביולוגיים, במונחים של יציבות vivo ו radiolabeling תשואה גבוהה מאליו שלה. לאחר תיוג עם [18 F] SFB, שהתקבל [18 F] ביומולקולות fluorobenzoylated יכול להיחקר כמו קליעים נותבים PET פוטנציאל במחקרים vivo הדמיה. רוב 1 [18 F] radiosyntheses SFB המתואר הספרות הנוכחי דורשים שניים או אפילו שלושה כורים ו purifications מרובים באמצעות מיצוי שלב או מוצק (SPE) או בעלי ביצועים גבוהים כרומטוגרפיה נוזלית (HPLC). תהליכים ממושכים כאלה סל הייצור השוטפת ויישומים נרחב radiolabeling של ביומולקולות. למרות כמה מודול בסיוע [18 F] סינתזות SFB דווחו, 29-32, 41-42 הם מתבססים בעיקר על נהלים מסובך וארוך באמצעות יקר, זמין מסחרית תיבות radiochemistry (טבלה 1). לכן, פישוט נוסף של radiosynthesis של [18 F] SFB באמצעות התקנה בעלות נמוכה יהיה מועיל מאוד עבור adaption שלה לתהליך אוטומטי.

בזאת, אנו מדווחים הכנה תמציתית של [18 F] SFB, המבוססת על סינתזה פשוטה במיקרוגל בסיוע חד סיר (איור 1). הגישה שלנו אינה דורשת טיהור בין השלבים או כל ריאגנטים מימית. בנוסף, קרינה מיקרוגל, אשר שימש את סינתזות של קליעים נותבים PET כמה, 38-41 יכול נותן RCYs סלקטיביות גבוהה יותר מאשר התגובות תרמי המתאים או שהם מספקים תשואות דומות זמני תגובה קצרים יותר. 38 והכי חשוב, כאשר תיוג ביומולקולות , הזמן הציל יכול להיות מופנות bioconjugation הבאים או צעד הדמיה PET 28,43 החידוש שלנו השתפר [18 F] סינתזה SFB היא כפולה: (1). האסטרטגיה deprotection anhydrous לא דורש טיהור ביניים (ים) בין כל צעד ו (2) המיקרוגל בעזרת טרנספורמציות radiochemical מאפשרים ייצור מהיר, אמין [18 F] SFB.

Protocol

1. ההכנות ראשוניות

  1. V-בקבוקון (5-מ"ל) RV1 (עם ערבוב בר) משמש כלי התגובה העיקרי לביצוע סינתזה מיקרוגל. הוא מחובר למתאם הצצה עם שבעה כניסת / יציאות מתחבר לשקע והניח בתוך חלל המיקרוגל (ראה איור 2). RV2 מחובר SPE מיכל (אני) כדי לאסוף את גולמי [18 F] SFB. RV3 מחובר SPE מחסנית (II) לאיסוף הסופי [18 F] פתרון SFB. זה יכול להיות ממוקם בתוך אמבט מים חמים (40 מעלות צלזיוס) לרכז את הפתרון המתאים לפני ומשחזר ב PBS חיץ, במיוחד עבור radiolabeling במורד הזרם של ביומולקולות.
  2. הגדרת לאיסוף גס [18 F] SFB: מלאו את MeCN / H 2 O [6 מ"ל; 01:04 (v: v)] פתרון, AcOH מימית 5% (8 מ"ל), MeCN (2 מ"ל) עבור המאגר, B ו-C, בהתאמה. ואז להפעיל מחסנית SPE (אני) (קלקר, מרק LiCholut EN) עם אתנול (10 מ"ל), ואחריו 5% כביסה מימית (10 מ"ל) AcOH.
  3. הגדרת לאיסוף מטוהרים [18 F] SFB: הכנת מאגר D ו-E התמלא 10 מ"ל של H 2 O ו - 3 מ"ל של האתר diethyl בהתאמה. השני SPE מחסנית (II) (קלקר, מרק LiCholut EN) מופעל על ידי הליך זהה שהוזכרו לעיל.
  4. התחל (חיץ elution: MeCN / H 2 O, 01:01 (v / v) המכיל 0.2 TFA%; קצב זרימה: 3 mL / min) HPLC למיזוג מראש את העמודה HPLC [הפוכה שלב חצי הכנה עמודה (לונה, 5 מיקרומטר C18 (2) 100, 250 x 10 מ"מ), Phenomenex, טורנס, קליפורניה, ארה"ב].

2. הכנת יבשים [כלומר הספק לא מוסף, (NCA)] פלואוריד [18 ו]

  1. [18 F] פתרון הפלואוריד [18 O] H 2 O (100 μL) נוספה תערובת של Kryptofix 222 (20 מ"ג), 1M K 2 CO מימית 3 (26 μL) ו MeCN (0.8 מ"ל) ב Eppendorf הצינור. הפתרון כולו הוא מעורב אז גם לפני העברת RV1 באמצעות קו היניקה 1. [18 F] פתרון פלואוריד יכולה להיות מועברת גם דרך anionic החלפת מחסנית (למשל QMA אור ספטמבר-Pak מ ווטרס) ללכוד את פלואוריד-18 ואז eluted החוצה בתערובת של K 2 CO 3 ו Kryptofix ב MeCN.
  2. הפעל את רצף ייבוש (20W, 3 דק ') במסגרת תוכנית הבקרה מיקרוגל להסיר שאריות מים RV1 [תחת ואקום]. לאחר הקירור למטה כמו טמפרטורת המערכת היא מתחת ל -50 ° C, MeCN נוספים (1.0 מ"ל) הוכנס הכור ואת רצף חוזר על עצמו פעם אחת.

3. סינתזה של אתיל 4 - [18 F] fluorobenzoate

  1. לפתרון DMSO (0.4 מ"ל) המכיל אתיל - 4 (N, N, N-trimethylammonium) triflate בנזואט (1.5 מ"ג) נוספה לתוך RV1 דרך כניסת קו 2.
  2. הפעל את רצף תיוג (50W, 1 דקות) במסגרת תוכנית מיקרוגל שליטה עם הקירור, ערבוב כלי וכל השסתומים סגורים להרשות אתיל 4 - [18 F] fluorobenzoate ([18 F] 2).

4. סינתזה של 4 אשלגן - [18 F] fluorobenzoate

  1. לפתרון DMSO (0.5 מ"ל) המכילה KOtBu (13 מ"ג) נוספה לתוך RV1 דרך קו היניקה 3.
  2. ביצוע התוכנית Deprotect (40 W, 1 דקות) במסגרת תוכנית מיקרוגל שליטה עם הקירור, ערבוב כלי וכל השסתומים סגורים להרשות לעצמם את 4 - [18 F] fluorobenzoate מלח ([18 F] 3).

5. סינתזה של נפט גולמי [18 F] SFB

  1. כדי פתרון אצטוניטריל (2.5 מ"ל) המכילה TSTU (30 מ"ג) נוספה RV1 דרך קו כניסת 6. TSTU הוא לחות ו הרגישים לאור. זה צריך להיות aliquoted לתוך בקבוקון קטן המאוחסן ב 4 מעלות צלזיוס בכלי סגור מכוסה בנייר אלומיניום.
  2. בצע רצף צימוד (30W, 2 דק ') במסגרת התוכנית מיקרוגל שליטה עם הקירור, ערבוב כלי וכל השסתומים סגורים להרשות הגולמי [18 F] SFB.

6. הכנת SPE-מטוהרים [18 F] SFB

  1. AcOH מימית 5% (1.0 מ"ל) נוספה RV1 דרך כניסת קו 7 על מנת לנטרל את תערובת התגובה. הפתרון היה מועבר לתוך B בקבוקון המכיל 8 מ"ל של מימית AcOH 5% (איור 2).
  2. לעבור את תערובת התגובה מדולל באמצעות מחסנית SPE (אני) כדי ללכוד גולמי [18 F] SFB באמצעות חנקן (10 psi).
  3. WASH SPE מחסנית (אני) בתערובת של MeCN ו H 2 O [10 מ"ל, 01:04 (v: v)] מן המאגר א
  4. [18 F] SFB היה eluted אל RV2 באמצעות MeCN (2 מ"ל) ממאגר ג

7. טיהור גולמי [18 F] SFB עם רדיו-HPLC

  1. מדולל או גס [18 F] SFB או SPE-מטוהרים [18 F] SFB עם H 2 O (2 מ"ל) ב RV2 ולהעביר את התערובת לתוך הלולאה HPLC (5 מ"ל). הפתרון היה מוזרק רדיו HPLC [MeCN / H 2 O, 01:01 (v / v) המכיל 0.2 TFA%; קצב זרימה: 3 mL / min].
  2. אסוף את שבריר המכיל מטוהרים [18 F] SFB (החזקת timדואר: 8-10 דקות) לתוך בקבוקון D (לפני מלאות 10 מ"ל של H 2 O) (איור 2). שלב קריטי: אם מבוצע כראוי, את עוצמת השבר שנאספו כאן צריך להיות 4-5 מ"ל.
  3. לעבור את תערובת התגובה מדולל באמצעות מחסנית SPE (II) כדי ללכוד מטוהרים [18 F] SFB באמצעות חנקן (10 psi). יבש את מחסנית עם זרם של חנקן במשך 2-3 דקות.
  4. [18 F] SFB היה eluted אל RV3 באמצעות diethylether (3 מ"ל) מתוך מאגר ה.
  5. להתאדות הממס ב RV3 על יובש על ידי זרם עדין של גז חנקן (10 psi) באמצעות אמבט מים (40 ° C). מיובשים הסופי [18 F] SFB ניתן מחדש לתוך PBS חיץ עבור היישום במורד הזרם.

8. נציג תוצאות:

פיתחנו פשוט, מהיר, חד סיר שיטה לסנתז [18 F] SFB באמצעות אסטרטגיה deprotection בתנאים נטול מים וחימום במיקרוגל במשך טרנספורמציה radiochemical / כימי אחד. איור 1 מציג את הפרטים של radiosynthesis שלנו. זהותו של המוצר הסופי אושרה על ידי השוואה של זמן השמירה HPLC עם הפניה SFB שאינם רדיואקטיביים. מטוהרים [18 F] SFB נותח גם דרך רדיו ו-TLC HPLC לקבוע radiochemical שלה וטוהר כימיים. RCY של [18 F] SFB היה 35 ± 5% בתוך 60 דקות לאחר טיהור HPLC (n> 30), עם טוהר radiochemical גבוהה (> 99%) וטוהר כימיים טוב (ראה עקבות UV בפרופיל HPLC, איור 3 ). פעילות ספציפית היה CA. 67-330 GBq / μmol (1.8-9.0 Ci / μmol), בהתאם רדיואקטיביות ההתחלה.

איור 1
באיור 1. מיקרוגל בסיוע חד סיר radiosynthesis של [18 F] SFB. ראשית, radiofluorination של אתיל 4 - (N, N, N-trimethylammonium) triflate בנזואט (1) בוצעה תחת חימום במיקרוגל (50 W, 1 דקות) בנוכחות [K ⊃ 2.2.2] [18 נ] F - מורכבות dimethylsulfoxide (DMSO) להרשות לעצמם אתיל 4 - [18 F] fluorobenzoate ([18 F] 2). ללא טיהור, פתרון DMSO של אשלגן טרט-butoxide (t BuOK) נוספה ואת כלי התגובה היה מיקרוגל מוקרן (40 W, 1 דקות) כדי להשלים את deprotection נטול מים. ההמרה הסופית של [18 F] 3 אל [18 F] SFB הושג באמצעות O-(N-succinimidyl) - N, N, N ', נ', tetramethyluronium tetrafluoroborate (TSTU) ההפעלה. TSTU ב אצטוניטריל נוספה התגובה התערובת המכילה את 4 - [18 F] fluorobenzoate ([18 F] 3) מלח, זה צעד סינתטי האחרון הניב גולמי [18 F] SFB לאחר חימום (30 וואט, 2 דקות).

איור 2
איור 2. תרשים סכמטי של ההתקנה מיקרוגל בסיוע חד סיר [18 F] סינתזה SFB.

איור 3
איור 3. Radio-HPL chromatograms של סופי [18 F] SFB. למעלה: האות ב UV 254 nm; התחתונה: רדיואקטיבי האות; הבלעה: UV האות ב 254 ננומטר (x 33.3).

טבלה 1
. טבלה 1 סיכום [18 F] radiosyntheses SFB דווח בספרות באמצעות אלקיל 4 - (trimethylammonium) triflate בנזואט כמו קודמיו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

זה פשוט בן שלושה שלבים, אחד סיר radiosynthesis של ריאגנט ה-F-18 acylation [18 F] SFB היא פותחה על בסיס כימיה אי - מימית. תהליך זה reproducibility מעולה יכול לשמש אמין לייצור [18 F] SFB במודולים radiochemistry אוטומטיות, בשל שני שינויים מרכזיים כמתואר הבאים: 1. אנו מעסיקים צעד deprotection / סבון במערכת KOtBu / DMSO anhydrous להחליף את פתרון משותף בסיסי או חומצי מימית. האסטרטגיה שלנו לא מימית deprotection מאפשרת בנוסף רציפים של ריאגנטים ללא טיהור SPE ביניים או ממס אידוי / החליפין. שינוי זה מבטל את הצורך במספר משמעותי של רכיבים מיותרים ויחידות בקרה הקשורים לכור השני מודולים SPE כי כבר נדרש מסלולים סינתטיים אחרים. לכן, זה מפחית מורכבות מערכת תוך הגברת האמינות שלה. התהליך שלנו ניתן לבצע התקנה ידנית פשוטה או במודול radiochemistry אוטומטית בעלת תצורה בסיסית אחת הכור. יתר על כן, סילוק וטיהור SPE (ים) בין הצעדים מקצרת את זמן סינתזה מוחלט. 2. השימוש חימום במיקרוגל גם מאפשרת ייצור מהיר, אמין [18 F] SFB (ראה לוח 1 לצורך השוואה עם שיטות אחרות). אנו מיישמים מיקרוגל בכל שלב במהלך סיר אחד זה [18 ו] SFB סינתזה: F-18 ייבוש, radiofluorination, deprotection, והפעלה. כפי שניתן לראות באיור 1, כל שינוי היה שלם בתוך 1-2 דקות חימום תת מיקרוגל, לעומת זאת, זה דורש בדרך כלל 5-10 דקות כאשר באמצעות חימום הולכה קונבנציונאלי (למשל, שמן אמבט או לחסום דוד) 29-32, 41 -. 42

עם הפחתה משמעותית במורכבות הכולל שלה, אנו מאמינים כי זו סינתזה משופרת תמציתי יהפוך את הייצור השוטף [18 F] SFB מעשית יותר אטרקטיבי עבור האימוץ במודולים אוטומטי, המאפשר את השימוש של 18-F-43 שכותרתו ביומולקולות כמו מחקר כלים כדי להאיץ גילוי ביו ולשפר מחקרים קליניים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

שיטה זו הוגשה בקשה לפטנט עבור ארה"ב.

Acknowledgments

מחקר זה נתמך על ידי משרד האנרגיה של ארה"ב (DE-FG02-09ER09-08 ו-de-PS02 09ER09-18), מרכז מקיף Jonsson הסרטן באוניברסיטת קליפורניה, והתכנית התעשייה האוניברסיטה שיתופית מחקר (UC דיסקברי גרנט, bio07 -10,665). אנו מודים לד"ר Nagichettiar Satyamurthy צוותי במתקן ביו הציקלוטרון UCLA למתן ה-F-18 radioisotope ודיונים תובנות רבות. אנו מודים בני הזוג. מייקל קולינס, גרג לבלאן, יוסף למברט, ואת קלר Barnhardt מ CEM עבור ייעוץ טכני ותמיכתם. אנו מודים דירק וויליאמס, דרין וויליאמס, בני הזוג. יוסף דן הונג לין, ומיכאל ואן דאם עבור חלקים בעיצוב עיבוד כדי לשנות את הכור מיקרוגל CEM עבור מודולים טיהור SPE.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
acetic acid in aqueous solution (5%, v/v) Fisher Scientific A38-500 Prepared in our lab
Acetonitrile Sigma-Aldrich 75-05-8
Diethyl ether Sigma-Aldrich 14775
Dimethyl Sulfoxide (DMSO) Sigma-Aldrich 472301
Ethyl 4-(N,N,N-trimethylammonium) benzoate triflate Prepared in Lab
4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosane (K222) Sigma-Aldrich 29,111-0
O-(N-succinimidyl)-N,N,N’,N’-tetramethyluronium tetrafluoroborate (TSTU) Sigma-Aldrich 105832-38-0
Potassium carbonate in aqueous solution (1M) Sigma-Aldrich 209619 Prepared in our lab
Potassium tert-butoxide Sigma-Aldrich 156671

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Okarvi, S. M. Recent progress in fluorine-18 labeled peptide radiopharmaceuticals. Eur. J. Nucl. Med. 28, 929-938 (2001).
  2. Chen, X. Y., Park, R., Hou, Y. P., Khankaldyyan, V., Gonzales-Gomez, I., Tohme, M., Bading, J. R., Laug, W. E., Conti, P. S. MicroPET imaging of brain tumor angiogenesis with 18F-labeled PEGylated RGD peptide. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 31, 1081-1089 (2004).
  3. Wu, Z., Li, Z. -B., Chen, K., Cai, W., He, L., Chin, F. T., Li, F., Chen, X. MicroPET of tumor integrin αvβ3 expression using 18F-labeled PEGylated tetrameric RGD peptide. J. Nucl. Med. 49, 1536-1544 (2007).
  4. Cheng, D., Yin, D., Zhang, L., Li, G., Wang, M., Li, S., Zheng, M., Cai, H., Wang, Y. Radiolabeling and in vitro and in vivo characterization of [18F]FB-[R8,15,21, L17]-VIP as a PET imaging agent for tumor over-expressed VIP receptors. Chem. Biol. Drug Des. 68, 319-325 (2006).
  5. Cheng, D., Yin, D., Zhang, L., Wang, M., Li, G., Wang, Y. Preparation of the novel fluorine-18-labeled VIP analog for PET imaging studies using two different synthesis methods. J. Fluorine Chem. 128, 196-201 (2007).
  6. Fredriksson, A., Johnstroem, P., Stone-Elander, S., Jonasson, P., Nygren, P. -A., Ekberg, K., Johansson, B. -L., Wahren, J. Labeling of human C-peptide by conjugation with N-succinimidyl-4-[18F]fluorobenzoate. J. Label. Compd. Radiopharm. 44, 509-519 (2001).
  7. Bergmann, R., Scheunemann, M., Heichert, C., Mäding, P., Wittrisch, H., Kretzschmar, M., Rodig, H., Tourwe, D., Iterbeke, K., Chavatte, K. Biodistribution and catabolism of 18F-labeled neurotensin(8-13) analogs. Nucl. Med. Biol. 29, 61-72 (2002).
  8. Guenther, K. J., Yoganathan, S., Garofalo, R., Kawabata, T., Strack, T., Labiris, R., Dolovich, M., Chirakal, R., Valliant, J. F. Synthesis and in vitro evaluation of 18F- and 19F-labeled insulin: a new radiotracer for PET-based molecular imaging studies. J. Med. Chem. 49, 1466-1474 (2006).
  9. Zhang, X., Cai, W., Cao, F., Schreibmann, E., Wu, Y., Wu, J. C., Xing, L., Chen, X. 18F-labeled bombesin analogs for targeting GRP receptor-expressing prostate cancer. J. Nucl. Med. 47, 492-501 (2006).
  10. Murakami, Y., Takamatsu, H., Taki, J., Tatsumi, M., Noda, A., Ichise, R., Tait, J. F., Nishimura, S. 18F-labelled annexin V: a PET tracer for apoptosis imaging. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 31, 469-474 (2004).
  11. Yagle, K. J., Eary, J. F., Tait, J. F., Grierson, J. R., Link, J. M., Lewellen, B., Gibson, D. F., Krohn, K. A. Evaluation of 18F-annexin v as a PET imaging agent in an animal model of apoptosis. J. Nucl. Med. 46, 658-666 (2005).
  12. Vaidyanathan, G., Zalutsky, M. R. An improved synthesis of N-succinimidyl 4-[18F]fluorobenzoate and its application to the labeling of a monoclonal antibody fragment. Bioconjugate Chem. 5, 352-356 (1994).
  13. Garg, P. K., Garg, S., Zalutsky, M. R. Fluorine-18 labeling of monoclonal antibodies and fragments with preservation of immunoreactivity. Bioconjugate Chem. 2, 44-49 (1991).
  14. Cai, W., Olafsen, T., Zhang, X., Cao, Q., Gambhir, S. S., Williams, L. E., Wu, A. M., Chen, X. PET imaging of colorectal cancer in xenograft-bearing mice by use of an 18F-labeled T84.66 anti-carcinoembryonic antigen diabody. J. Nucl. Med. 48, 304-310 (2007).
  15. Cai, W., Chen, X. Multimodality molecular imaging of tumor angiogenesis. J. Nucl. Med. 49, 113-128 (2008).
  16. Jong, M. de, Breeman, W. A., Kwekkeboom, D. J., Valkema, R., Krenning, E. P. Tumor imaging and therapy using radiolabeled somatostatin analogues. Acc. Chem. Res. 42, 873-880 (2009).
  17. Fani, M., André, J. P., Maecke, H. R. 68Ga-PET: a powerful generator-based alternative to cyclotron-based PET radiopharmaceuticals. Contrast Media Mol. Imaging. 3, 53-63 (2008).
  18. Shokeen, M., Anderson, C. J. Molecular imaging of cancer with copper-64 radiopharmaceuticals and positron emission tomography (PET. Acc. Chem. Res. 42, 832-841 Forthcoming.
  19. McBride, W. J., Sharkey, R. M., Karacay, H. C., D'Souza, A., Rossi, E. A., Laverman, P., Chang, C. -H., Boerman, O. C., Goldenberg, D. M. A novel method of 18F radiolabeling for PET. J. Nucl. Med. 50, 991-998 (2009).
  20. Becaud, J., Mu, L., Karramkam, M., Schubiger, P. A., Ametamey, S. M., Graham, K., Stellfeld, T., Lehmann, L., Borkowski, S., Berndorff, D., Dinkelborg, L., Srinivasan, A., Smits, R., Koksch, B. Direct one-step 18F-labeling of peptides via nucleophilic aromatic substitution. Bioconjugate Chem. 20, 2254-2261 (2009).
  21. Mu, L., Höhne, A., Schubiger, P. A., Ametamey, S. M., Graham, K., Cyr, J. E., Dinkelborg, L., Stellfeld, T., Srinivasan, A., Voigtmann, U., Klar, U. Silicon-based building blocks for one-step 18F-radiolabeling of peptides for PET imaging. Angew. Chem. Int. Ed. 47, 4922-4925 (2008).
  22. Schirrmacher, R., Bradtmöller, G., Schirrmacher, E., Thews, O., Tillmanns, J., Siessmeier, T., Buchholz, H. G., Bartenstein, P., Wängler, B., Niemeyer, C. M., Jurkschat, K. 18F-labeling of peptides by means of an organosilicon-based fluoride acceptor. Angew. Chem. Int. Ed. 45, 6047-6050 (2006).
  23. Olberg, D. E., Hjelstuen, O. K., Solbakken, M., Arukwe, J., Karlsen, H., Cuthbertson, A. A novel prosthetic group for site-selective labeling of peptides for positron emission tomography. Bioconjugate Chem. 19, 1301-1308 Forthcoming.
  24. Wuest, F., Köhler, L., Berndt, M., Pietzsch, J. Systematic comparison of two novel, thiol-reactive prosthetic groups for 18F labeling of peptides and proteins with the acylation agent succinimidyl-4-[18F]fluorobenzoate ([18F]SFB. Amino Acids. 36, 283-295 (2009).
  25. Vaidyanathan, G., Zalutsky, M. R. Synthesis of N-succinimidyl 4-[18F]fluorobenzoate, an agent for labeling proteins and peptides with 18F. Nat. Protocols. 1, 1655-1661 Forthcoming.
  26. Guhlke, S., Coenen, H. H., Stöcklin, G. Fluoroacylation agents based on small N.C.A. [18F]fluorocarboxylic acids. Appl. Radiat. Isot. 45, 715-727 (1994).
  27. Wester, H. J., Hamacher, K., Stöcklin, G. A comparative study of N.C.A. Fluorine-18 labeling of proteins via acylation and photochemical conjugation. Nucl. Med. Biol. 23, 365-372 (1996).
  28. Wüst, F., Hultsch, C., Bergmann, R., Johannsen, B., Henle, T. Radiolabeling of isopeptide NE epsilon-(γ-glutamyl)-L-lysine by conjugation with N-succinimidyl-4-[18F]fluorobenzoate. Appl. Radiat. Isot. 59, 43-48 (2003).
  29. Zijlstra, S., Gunawan, J., Burchert, W. Synthesis and evaluation of a 18F-labelled recombinant annexin-V derivative, for identification and quantification of apoptotic cells with PET. Appl. Rad. Isot. 58, 201-207 (2003).
  30. Mäding, P., Füchtner, F., Wüst, F. Module-assisted synthesis of the bifunctional labeling agent N-succinimidyl 4-[18F]fluorobenzoate ([18F]SFB. Appl. Rad. Isot. 63, 329-332 (2005).
  31. Marik, J., Sutcliffe, J. L. Fully automated preparation of N.C.A. 4-[18F]fluorobenzoic acid and N-succinimidyl 4-[18F]fluorobenzoate using a Siemens/CTI chemistry process control unit (CPCU). Appl. Rad. Isot. 65, 199-203 (2007).
  32. Johnström, P., Clark, J. C., Pickard, J. D., Davenport, A. P. Automated synthesis of the generic peptide labelling agent N-succinimidyl 4-[18F]fluorobenzoate and application to 18F-label the vasoactive transmitter urotensin-II as a ligand for positron emission tomography. Nucl. Med. Biol. 35, 725-731 (2008).
  33. Tang, G., Zeng, W. B., Yu, M. X., Kabalka, G. Facile synthesis of N-succinimidyl 4-[18F]fluorobenzoate ([18F]SFB) for protein labeling. J Label. Compd. Radiopharm. 51, 68-71 Forthcoming.
  34. Azarian, V., Gangloff, A., Seimbille, Y., Delaloye, S., Czernin, J., Phelps, M. E., Silverman, D. H. S. Synthesis and liposome encapsulation of a novel 18F-conjugate of ω-conotoxin GVIA for the potential imaging of N-type Ca2+ channels in the brain by positron emission tomography. J. Label. Compd. Radiopharm. 49, 269-283 (2006).
  35. Toretsky, J., Levenson, A., Weinberg, I. N., Tait, J. F., Uren, A., Mease, R. C. Preparation of F-18 labeled annexin V: a potential PET radiopharmaceutical for imaging cell death. Nucl. Med. Biol. 31, 747-752 (2004).
  36. Glaser, M., Arstad, E., Luthra, S. K., Robins, E. G. Two-step radiosynthesis of [18F]N-succinimidyl-4-fluorobenzoate ([18F]SFB. J. Label. Compd. Radiopharm. 52, 327-330 (2009).
  37. Carroll, M., Yan, R., Aigbirhio, F., Soloviev, D., Brichard, L. The first nucleophilic synthesis of 3-[18F]fluoroethylbenzoate. J. Nucl. Med. 49, 303P-303P (2008).
  38. Stone-Elander, S., Elander, N. Microwave application in radiolabeling with short-lived positron-emitting radionuclides. J. Label. Compd. Radiopharm. 45, 715-746 (2002).
  39. Guo, N., Alagille, D., Tamagnan, G., Price, R. R., Baldwin, R. M. Microwave-induced nucleophilic [18F]fluorination on aromatic rings: synthesis and effect of halogen on [18F]fluoride substitution of meta-halo (F, Cl, Br, I)-benzonitrile derivatives. Appl. Rad. Isot. 66, 1396-1402 (2008).
  40. Mandap, K. S., Ido, T., Kiyono, Y., Kobayashi, M., Lohith, T. G., Mori, T., Kasamatsu, S., Kudo, T., Okazawa, H., Fujibayashi, Y. Development of microwave-based automated nucleophilic [18F]fluorination system and its application to the production of [18F]flumazenil. Nucl. Med. Biol. 36, 403-409 (2009).
  41. Scott, P. J. H., Shao, X. Fully automated, high yielding production of N-succinimidyl 4-[18F]fluorobenzoate ([18F]SFB), and its use in microwave-enhanced radiochemical coupling reactions. J. Label. Compd. Radiopharm. 53, 586-591 (2010).
  42. Tang, G., Tang, X., Wang, X. A facile automated synthesis of N-succinimidyl 4-[18F]fluorobenzoate ([18F]SFB) for 18F-labeled cell-penetrating peptide as PET tracer. J. Label. Compd. Radiopharm. 53, 543-547 (2010).
  43. Olma, S., Liu, K., Chen, Y. -C., Dam, R. van, Shen, C. K. -F. Microfluidic Droplet Mixer for Fluorine-18 Labeling of Biomolecules. J. Label. Compd. Radiopharm. 52, S10-S10 (2009).
  44. Olma, S., Lambert, J., Barnhardt, E., Liu, K., Shen, C. K. -F., van Dam, R. A compact microwave system for rapid, semi-automated radiosyntheses. J. Label. Compd. Radiopharm. 52, S509-S509 (2009).

Tags

ביולוגיה מולקולרית גיליון 52 Radiolabeling מיקרוגל radiochemistry פלואור-18 אחד בסיר סינתזה [18F] SFB
מיקרוגל בעזרת סינתזה אחת סיר<em> N</em>-Succinimidyl-4-[<sup> 18</sup> F] fluorobenzoate ([<sup> 18</sup> F] SFB)
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hou, S., Phung, D. L., Lin, W.,… More

Hou, S., Phung, D. L., Lin, W., Wang, M., Liu, K., Shen, C. K. Microwave-assisted One-pot Synthesis of N-succinimidyl-4-[18F]fluorobenzoate ([18F]SFB). J. Vis. Exp. (52), e2755, doi:10.3791/2755 (2011).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter