Waiting
Login processing...

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

Chemistry

Udarbejdelse og evaluering af Published: February 4, 2017 doi: 10.3791/55188
Automatic Translation
*1, *1, 1, 1, 1
1Department of Chemistry and Chemical Biology, McMaster University
* These authors contributed equally

Introduction

99mTc er fortsat den dominerende radioisotop anvendes i diagnostiske nuklearmedicin, med over 50 millioner billeddannende procedurer udført om året på verdensplan 1, 2, 3. Størstedelen af 99m Tc midler anvendt klinisk er perfusion typen radioaktive lægemidler. Der er et begrænset antal aktivt målrettede forbindelser, hvor 99mTc angår binde en specifik biomarkør gennem ligering til en targeting konstrukt. Oprettelsen af målrettet 99m Tc radioaktive lægemidler er ofte hæmmet af påvirkning af 99m Tc-ligand komplekser på evne til at målrette molekyle til at binde biomarkør af interesse, eller de isotoper halveringstid er ikke lang nok til brug med højere molekylvægt biomolekyler såsom antistoffer. Sidstnævnte kræver typisk flere dage før billederne er erhvervet, for at biomolekyle at rydde fra ikke-target tiss dier. Pre-targeting tilbyder en alternativ tilgang til at overvinde disse udfordringer.

Pre-targeting kombineret med bioorthogonal kemi har vist sig at være en effektiv måde at udvikle nye molekylære billeddannende prober for både fluorescens og radio-imaging 4, 5, 6, 7, 8. Den inverse elektron efterspørgsel Diels-Alder (IEDDA) reaktion mellem 1,2,4,5-tetrazin (Tz) og trans -cyclooctene (TCO) derivater, som vist i figur 1, har vist sig at være særligt effektive 6. Den IEDDA reaktion med disse komponenter kan udvise hurtige kinetik i PBS (k 2 ≈ 6000 M -1 s -1) og høj selektivitet, hvilket gør den ideel til in vivo pre-målretning applikationer 9, 10.

e_content "> Den mest almindelige anvendte metode involverer administration en vektor TCO-afledt målrette og efter en tilstrækkelig forsinkelse periode, er en radioaktivt mærket tetrazin administreret. Radiomærkede tetraziner baseret på 11 C, 18 F, 64 Cu, 89 Zr, og 111 I har været rapporterede 11, 12, 13, 14, 15. i modsætning hertil er der kun én rapport af en 99mTc-mærket Tz, der blev fremstillet under anvendelse af en HYNIC typen ligand kræver brug af co-ligander at forhindre proteinbinding og nedbrydning in vivo 16. som et alternativ, rapporterer vi her syntese af 99m Tc (i) mærket tetraziner anvendelse af en familie af ligander, som danner stabile tridentate komplekser med et [99mTc (CO) 3] + kerne.


Figur 1: Den bioorthogonal IEDDA reaktion mellem tetrazin og trans -cyclooctene. Klik her for at se en større version af dette tal.

Familien af ligander fremstillet indeholder tridentate chelater, der varierer i polaritet og arten af linkergruppen mellem metallet bindende region og Tz (figur 2). Målet var at identificere en 99mTc-tetrazin konstruere, der effektivt kunne lokalisere og reagere med TCO-mærkede steder in vivo og hurtigt klart, når der ikke er bundet, med henblik på at give høj target-til-ikke-mål-forhold. For at teste liganderne blev en TCO-derivat af et bisphosphonat (TCO-BP) anvendt 17. Vi har tidligere vist, at TCO-BP lokaliseres til områder med aktiv knoglemetabolisme og kan reagere medradiomærkede tetraziner in vivo 18. Det er et praktisk reagens at teste nye tetraziner, fordi det kan fremstilles i et enkelt trin og kan udføres forsøg i normale mus, hvor lokalisering forekommer primært i leddene (knæ og skuldre).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dyreforsøg blev godkendt af Animal Research Ethics Board ved McMaster University i overensstemmelse med canadisk Råd om Animal Care (CCAC) retningslinjer.

1. Radiomærkning af Tz-tridentatligander med 99mTc

ADVARSEL: Følgende procedurer kræver anvendelse af radioaktive forbindelser. Arbejdet bør kun ske i et godkendt laboratorium med overholdelse af sikkerheds- og bortskaffelse regler. Mikroovn reaktioner bør udføres i en mikrobølgeovn er specielt designet til kemisk syntese.

  1. Syntese af [99mTc (CO) 3 (H2O) 3] + 19, 20
    1. I en mikrobølgeovn hætteglas, kombinere 8 mg K 2 [BH 3 CO 2], 15 mg Na 2 CO 3, 20 mg Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O, og 25 mg KOCO [CH (OH)]2 COONa · 4H 2 O. Purge hætteglasset i 10 min med argongas.
    2. Tilsæt 4 ml 99m TcO 4 - (~ 1.100 MBq, ~ 30 mCi) i 0,9% saltopløsning til hætteglasset.
    3. Reaktionsblandingen opvarmes i en mikrobølgeovn i 3,5 minutter ved 110 ° C efter 10 sekunders omrøring for at sikre grundig blanding af reagenser.
    4. Indstil pH af opløsningen til 3,5-4 under anvendelse af ~ 400 pi 1 M HCI. Kontroller at bruge pH papir.
  2. Radioaktiv mærkning af tetrazin ligander 1-5
    1. Opløs 2 mg af hver ligand (forbindelser 1-5) i 250 pi MeOH 21.
    2. Tilsæt 250 pi [99mTc (CO) 3 (H2O) 3] + (~ 74 MBq, ~ 2 mCi) til hver opløsning.
    3. Opvarm reaktionsblandingen ved anvendelse af en mikrobølgeovn i 20 minutter ved 60 ° C.
      BEMÆRK: Dette skridt var ens for alle 5 tetraziner.
    4. For forbindelser 2- 5, opløsningsmidlet afdampes og re-dissolve de resulterende produkter i 1 ml 1: 1 volumen / volumen DCM: TFA.
    5. Opvarm de opløste reaktionsprodukter (2-5) ved 60 ° C i en mikrobølgeovn i 6 min (2-4) eller 10 min (5).
    6. Efter afkøling til stuetemperatur, opløsningsmidlet afdampes ved anvendelse af en fordamper (36 ° C, 8 mbar, 3 min, 6.000 rpm) og opløs tørrede forbindelse i 1: 1 ACN: H2O eller 1: 1 MeOH: H2O, inden HPLC oprensning.
    7. Rense 99m Tc-mærkede forbindelser (1-5), herunder adskillelse af mærkede produkt fra umærket tetrazin ligand, under anvendelse af HPLC (C18 omvendt fase). Typisk bruger en elueringsgradient af 30:70 ACN: H2O (begge med 0,1% TFA) til 40:60 ACN: H2O løbet af 20 min (18 min) og en analytisk C18 4,6 x 100 mm søjle. Brug både UV (254 nm) og gamma påvisning.
      1. Tag en lille prøve af hver mærket produkt og sammenligne dets HPLC retentionstid som for en co-injected, ikke-radioaktivt, Re-mærket standard (0,125 mg i 20% methanol-H2O). Re-mærket standard identificeres i UV HPLC spor, og vil eluere på samme tid som 99mTc-mærkede forbindelse i γ-HPLC trace. Denne co-injektion viser toppe ved sammenlignelige retentionstider, hvilket bekræfter identiteten af 99mTc-mærket forbindelse.
    8. Opløsningsmidlet afdampes fra HPLC-fraktioner under anvendelse af en fordamper (36 ° C, 8 mbar, 3 min, 6.000 rpm).
    9. Formulere den oprensede forbindelse i en koncentration på 7,4 kBq / pi i PBS, der indeholdt 0,5% BSA og 0,01% Tween-80.
    10. For at sikre de mærkede forbindelser er stabile, udføre en in vitro stabilitetsundersøgelse. Inkubere formulerede forbindelse ved 37 ° C i 1, 4 og 6 timer, indsprøjtning af en lille mængde (3,7 MBq) af blandingen på HPLC på hvert tidspunkt til at vurdere stabilitet.

2. præmålrettet Bio distribution Studies

    Fremstilling af dyr
    1. Brug af 7-9 uger gamle, Balb / c-mus (n = 3), administrere TCO-BP formuleret i saltvand (20 mg / kg) (5 ug / uL), via hale vene injektion.
    2. Placer musen i fysisk tilbageholdenhed enhed, og identificere venerne placeret på de laterale overflader af halen og tørres af med en spritserviet. På cirka 2 cm fra enden af ​​halen, indsætte en 30-gauge nål i en flad vinkel, parallelt med venen. Langsomt trykkes stemplet for at injicere, fjerne nål og anvende ren gaze svamp på injektionsstedet med et let tryk, indtil blødningen stopper.
    3. Ved 1 time efter injektion af TCO-BP, administrere ~ 0,74 MBq (20 uCi) af 99mTc-tetrazin formuleret i 100 pi 0,5% BSA, 0,01% Tween-80 i PBS, via hale-vene injektion.
  1. Bio-distributions- undersøgelser
    1. Ved det ønskede tidspunkt (t = 6 h), bedøve musene anvendelse af 3% isofluran og blandingen 2% oxygengas. Demonstrere en tile knivspids tilbagetrækning på den bedøvede mus for at sikre, at de er under kirurgisk plan anæstesi.
    2. Indsamle blod (1 ml) via hjertepunktur ved anvendelse af en sprøjte forbehandlet med heparin. Placer musen på ryggen med næsen i næse kegle for fortsat anæstesi og find formet som et sværd proces på dyret.
      1. Indsæt en 25 G nål, en smule til venstre for dyrets midterlinjen under formet som et sværd proces, ved en 20 ° vinkel. Fuldt indsætte nålen, og træk langsomt tilbage i stemplet for at se blod i navet nål hvis hjertet blev punkteret. Lidt justere nålen, mens du holder stemplet om nødvendigt at punktere hjerte. trække langsomt blod ind i sprøjten.
    3. Aflive dyret ved cervikal dislokation, mens under anæstesi.
    4. Placer hvert dyr i en plasticpose og bruge en dosiskalibrator (99m Tc indstilling) til at måle hele kroppen aktivitetsniveau.
    5. Saml følgende væv og væsker i pre-vejeed tælle rør: blod, knogler (knæ og skulder), galdeblære, nyrer, lever, mave (med indhold), tyndtarmen (med indhold), tyktarm og blindtarm (med indhold), skjoldbruskkirtel og luftrør, urinblære med urin og hale.
    6. Skyl passende væv (ekskl blod, galdeblære, og urinblære) i PBS for at fjerne blod og tørres før du placerer væv i passende tælle rør.
    7. Placer dyr slagtekrop i en plastikpose og måle resterende hele kroppen med anvendelse af dosiskalibrator.
    8. Afvej hvert rør indeholdende en vævsprøve. Subtrahere begyndelsesvægt af røret for at opnå masse af vævet.
    9. Brug en dosiskalibrator (99m Tc indstilling) til måling af mængden af aktivitet i en prøve (100 pi) på tidspunktet for injektion for hver mus.
      BEMÆRK: Denne testprøven er lig med injektionsvolumen, hvilket giver aktivitet tælle på tidspunktet for injektionen.
    10. På tidspunktet for væv måling, enliquot 5 pi af testprøven tidligere anvendte. Brug en multi-detektor gammatæller (99m Tc indstilling) og tælle til opnåelse tællingen per minut (CPM) for 5 pi testprøve.
    11. Brug de to værdier opnået i 2.2.9 og 2.2.10 til at beregne aktiviteten og CPM forhold ved hjælp ligning 1 for at opnå en omregningsfaktor (CPM pCi -1).
      (1) ligning 1
    12. Brug gammatæller for at måle mængden af ​​radioaktivitet i hvert væv eller væskeprøve.
    13. Brug ligning 1 til at beregne mængden af ​​aktivitet i hvert væv eller væske på tidspunktet for målingen i forhold til den totale injicerede dosis. Denne værdi bliver derefter normaliseret ved organvægt og rapporteres som procent injiceret dosis pr gram (dvs.% ID / g), i væv.
    14. Følg trin 2.1.2 til 2.2.13 til at gennemføre en negativ kontrol eksperiment ved hjælp af 99m Tc-mærkede tetrazin ligander i absence af TCO-BP. Sacrifice mus (n = 3) ved 0,5, 1, 4 og 6 timer efter injektion og opnå væv eller væske, som beskrevet ovenfor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Liganderne blev syntetiseret under anvendelse af forskellige linkere og chelatorer via en simpel reduktiv aminering strategi (figur 2), efterfulgt af kobling af produktet med en kommercielt tilgængelig tetrazin 22, 23. Radiomærkning blev udført under anvendelse af den samme fremgangsmåde for alle forbindelser og var meget reproducerbar. Processen blev optimeret ved at variere pH, mængden af ligand, reaktionstid og temperatur hvorefter 99m TC-radioaktivt mærkede forbindelser 1-5 blev opnået i moderat til høj radiokemisk udbytte: 83% (1), 45% (2), 31% (3), 42% (4), og 54% (5). Efter HPLC-oprensning fra uomsat ligand og inddampning under anvendelse af en fordamper, blev forbindelserne formuleret i PBS indeholdende 0,5% BSA og 0,01% Tween80 før injektion. Den specifikke aktivitet af p urified 99mTc-mærkede tetrazin var ~ 1,48 MBq / ug. Undersøgelser blev udført for at vurdere stabiliteten af 99m Tc-mærkede tetrazin ligander før in vivo studier. Stabiliteten blev overvåget ved HPLC ved 1, 4 og 6 timer uden nogen synlig nedbrydning over 6 timer (Rt = 14 min), som ses i figur 3 for forbindelse 4 som et eksempel.

Figur 2
Figur 2: Forbindelserne 1-5 blev fremstillet ved anvendelse af forskellige linkere (Y) og chelatorer (X) som vist (nederst). Alle forbindelser blev radioaktivt mærket med [99mTc (CO) 3 (H2O) 3] + under anvendelse af de samme reaktionsbetingelser (øverst), med undtagelse af 1, som ikke krævede trin (ii).

</ Html"Figur 3" src = "/ files / ftp_upload / 55188 / 55188fig3.jpg" />
Figur 3: Stabilitet testresultater anvendelse af forbindelse 4. γ-HPLC spor af 4 inkuberet i PBS ved 37 ° C i 1, 4 og 6 timer.

Til in vivo-forsøg, blev raske Balb / c-mus anvendes. Kort beskrevet for hver forbindelse, grupper af mus (n = 3) blev injiceret med TCO-BP (100 pi, 20 mg / kg), som blev efterfulgt af administration af 99mTc-mærkede forbindelser 1 time senere. Ved 6 timer efter injektion af 99mTc-komplekserne blev dyrene aflivet, og aktivitetskoncentrationerne i forskellige væv og væsker bestemt. De resulterende data rapporteres som procent injiceret dosis pr gram væv (% ID / g) og er vist i figur 4. Repræsentative forhold mellem knogle (knæ eller skulder) til blod for hver af de fem 99mTc-mærkede TZ forbindelser er vist i tabel 1. Disse data indikerer cltidligt, at forbindelsen 3 forudsat optimal målretning kombineret med clearance fra blod, og at der var stor variation blandt de 99mTc-mærkede forbindelser med hensyn til off-målvæv lokalisering. En negativ kontrol undersøgelse under anvendelse CD1 mus (n = 3) blev udført, hvor mus blev injiceret med 99mTc-tetrazin ligander i fravær af TCO-BP. Mus blev aflivet ved 0,5, 1, 4 og 6 timer og% ID / g blev bestemt for alle væv og væsker. For alle testede forbindelser, hvor data for forbindelse 2 er vist i figur 5, blev ingen signifikant optagelse ses i knogler eller andre væv (hjerte, lunger, milt, skeletmuskel) ikke vist i figur 4.

Figur 4
Figur 4. Bio-fordeling resultater for 99m Tc-mærkede tetrazinderivater 1-5 (barer indicated). De viste data blev opnået fra udvalgte væv og væsker taget 6 timer efter injektion af de radiomærkede derivater, og aktivitet blev normaliseret til væv eller væske vægt, som gennemsnitlig procent injiceret dosis pr gram væv eller væske (% ID / g) ± SEM. Bone mål er angivet med •. BEMÆRK: Alle resterende væv ikke er vist havde gennemsnitlig% ID / g, der var mindre end 1%. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 5
Figur 5. Bio distribution resultater for kontrol undersøgelse med 99mTc-mærket tetrazin (2) uden forudgående injektion af TCO-BP. De viste data blev opnået fra udvalgte væv og væsker taget fra 3 mus ved 0,5, 1, 4, og 6 timer efter injektion af 2. Aktiviteten blev normaliseret til væv ellerfluid vægt, som gennemsnitlig procent injiceret dosis pr gram væv eller væske (% ID / g) ± SEM. Klik her for at se en større version af dette tal.

Forbindelse
Forhold 1 2 3 4 5
Skulder: Blood 3,5: 1 3,5: 1 21: 1 7.8: 1 0,8: 1
Knæ: Blood 6.9: 1 5.6: 1 26: 1 12: 1 1,3: 1

Tabel 1. knoglevæv: blod-forhold bestemt ud fra bio-distributions- undersøgelser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

En samling af tetrazin-linked tridentate chelater af varierende polariteter blev fremstillet, og anvendeligheden af deres 99m Tc komplekser i IEDDA reaktion med et TCO derivat in vivo blev vurderet. En effektiv og reproducerbar 99mTc mærkning metode er udviklet til fem tetrazin-chelater, hvor ligandkoncentrationen var 10 -3 M. Trinnet mærkning blev efterfulgt af afbeskyttelse af t- butylgrupper (for forbindelser 2-5). Den høje koncentration af ligand blev anvendt til at forbedre den radiokemiske udbytte og reducere reaktionstider som minimerede nedbrydning af tetrazin 21. Produktet blev isoleret og adskilt fra umærket ligand og eventuelle radiokemiske urenheder ved HPLC, hvilket resulterer i radiokemiske udbytter i intervallet fra 31-83%, hvor alle var> 99% radiokemisk renhed og høj specifik aktivitet på ~ 1,48 MBq / ug. Alle forbindelser viste sig at være stabile i PBS indeholdende 0.5% BSA og 0,01% Tween 80 i op til 6 timer (figur 3).

Bisphosphonat forbindelser, ligesom TCO-BP, lokalisere til områder af aktiv knogle metabolisme eller skade, som omfatter knæ- og skulderled i mus. TCO-BP giver derfor en enkel måde til at vurdere effektiviteten af nye radioaktivt mærkede tetraziner at levere isotoper in vivo. Evaluering af bio-distribution af alle fem 99m Tc-tetraziner viste optagelse i knæ- og skulderled 6 timer efter injektion, demonstrerer succesfulde pre-målretning til knogle in vivo (figur 4). Tidligere undersøgelser har bekræftet, at radioaktivt mærket TCO-BP akkumuleres på knoglen 18, mens 99mTc-tetrazin konstruktion (2), givet alene ikke gør (figur 5). Dette gør det muligt at konkludere, at knogle optagelse skyldtes IEDDA reaktion.

De mere lipofile konstruktioner 1 og 2 (1); 7,6 ± 2,7 (2)) og skulderen (4,6 ± 1,4 (1); 4,8 ± 1,9 (2)). Høj koncentrationer af radioaktivitet blev også set i galdeblæren, lever og tarme, som er i overensstemmelse med fordelingen af den lipofile 99m Tc-tetrazin forbindelse 2 i fravær af TCO-BP (figur 5). Andre ikke-målvæv og organer såsom skeletmuskel og milt viste ikke nogen signifikant optagelse (<1%), når biodistribution foretaget studier 99mTc-tetraziner i fravær af TCO-BP (figur 5) , så disse organer blev ikke taget til de præ-targeting eksperimenter. Derudover bio distribution eksperimenter med 99m Tc-tetraziner alene afsløret god clearance fra ikke-målvæv på 6 timer efter injektion. Følgelig this tidspunkt, som er inden for en halveringstid af isotopen, blev valgt som tidspunktet for sammenligning af de forskellige radiomærkede tetrazin ligander.

Den mere polære 99m Tc-tetrazin forbindelse 3 bærer en PEG 5 linker udviste meget høj knæ og skulder optagelse (16,2 ± 4,8 og 20,7 ± 4,9 henholdsvis). Der var også lavere aktivitet observeret i leveren og tarmene. Det tilsvarende PEG 10-derivat viste også binding til knoglen og reduceret optagelse i leveren sammenlignet med forbindelserne 1 og 2. Den mest polære derivater 5, viste lavere knogle binding end alle andre konstruktioner, der sandsynligvis skyldes dets hurtige clearance.

Den høje knogleoptagelsen og knogle: blod-forhold (tabel 1) især for forbindelser 3 og 4 viser, at præ-målretning og den IEDDA reaktionen kan anvendes til localize 99mTc-mærkede forbindelser in vivo. Fremgangsmåderne rapporteres her kan anvendes til at vurdere enhver radiomærkede tetrazin herunder næste generation af Tc (I) -tetrazine ligander. Det skal bemærkes, at for den klasse af ligander, som blev anvendt i denne undersøgelse, de strukturer let kan varieres ved at ændre arten af donorgrupper og linkere mellem metalkomplekset og tetrazin, uden væsentlig ændring af ligand syntesemetoden 21. Når en ledende molekyle er identificeret, en instant kit metode, som sandsynligvis vil omfatte faste fase oprensningsmetoder, kan udvikles til at understøtte den kliniske oversættelse.

Tc (I) komplekser rapporteret her skaber mulighed for at forberede nye 99m Tc radioaktive lægemidler ved hjælp af en bred vifte af forskellige TCO-afledte målrette molekyler, herunder antistoffer. Antistoffer, trods deres fremragende målretning egenskaber forud for oprettelsen af ​​technetium mærket tetraziner, ville ikke typicallierede anvendes med 99mTc grund af deres langsomme clearance (dage), som er meget længere end halveringstiden af isotopen (~ 6 h). En yderligere anvendelse af kemien rapporterede her er, at den samme klasse af ligander kan fremstilles med beta emitterende radionuklider 186Re og 188 Re. De isostrukturelt Re (I) analoger af Tc (I) midler, når de kombineres med tumoren søger egenskaber af TCO-BP kan anvendes til behandling af knoglemetastaser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Argon gas Alphagaz --- ---
Na2CO3 EMD Millipore 106395 ---
Na2B4O7·10H2O Anachemia S9640 ---
KNaC4H4O6·4H2O Anachemia 217255 ---
Technelite 99mTc generator Lantheus medical imaging --- Source of 99mTcO4-
0.9% Saline Lantheus medical imaging --- To elute generator
1 M HCl Lab Chem --- ---
MeOH Caledon --- ---
ACN Caledon --- HPLC grade
Millipore H2O Thermo Fisher Scientific Barnstead Nanopure ---
DCM Caledon --- ---
TFA Caledon --- ---
PBS Thermo Fisher Scientific 10010023 pH 7.4 1x
BSA Sigma Aldrich A7906 ---
Tween80 Sigma Aldrich P8047 ---
Isoflurane CDMV 108737 Supplier: Fresenius Kabi Animal Health
HPLC Waters 1525 Binary Pump, 2998 Photodiodde Array Detector, E-SAT/IN, Bioscan Flowcount PMT detector (item # 15590) ---
HPLC column for analysis and purification of compounds 2-4 Phenomenex 00G-4435-E0 Gemini® 5 µm C18 110 Å, LC Column 250 x 4.6 mm
HPLC column for analysis and purification of compounds 1 and 5 Waters  186003115 XBridge BEH C18 Column, 130 Å, 5 µm, 4.6 mm x 100 mm
Microwave Reactor  Biotage  Initiator 8 ---
Biotage V10 Evaporator Biotage  Serial # V1041 ---
Dose calibrator Capintec, Inc.  CRC-25R ---
Gamma counter Perkin Elmer Wizard 1470 Automatic Gamma Counter ---
Animal room scale  Mettler Toledo XP105 Delta Range ---
Microwave vials  Biotage  355629 0.5-2 mL 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jurisson, S. S., Lydon, J. D. Potential Technetium Small Molecule Radiopharmaceuticals. Chem. Rev. 99 (9), 2205-2218 (1999).
  2. Kluba, C. A., Mindt, T. L. Click-to-chelate: Development of Technetium and Rhenium-Tricarbonyl Labeled Radiopharmaceuticals. Molecules. 18, 3206-3226 (2013).
  3. Amato, I. Nuclear Medicines Conundrum. Chem. Eng. News. 87 (36), 58-70 (2009).
  4. Hnatowich, D. J., Virzi, F., Rusckowski, M. Investigations of Avidin and Biotin for Imaging Applications. J. Nucl. Med. 28 (8), 1294-1302 (1987).
  5. Blackman, M. L., Royzen, M., Fox, J. M. Tetrazine Ligation: Fast Bioconjugation Based on Inverse-Electron-Demand Diels-Alder Reactivity. J. Am. Chem. Soc. 130 (41), 13518-13519 (2008).
  6. Devaraj, N. K., Weissleder, R., Hilderbrand, S. A. Tetrazine-Based Cycloadditions: Application to Pretargeted Live Cell Imaging. Bioconjugate Chem. 19 (12), 2297-2299 (2008).
  7. Rossin, R., et al. In Vivo Chemistry for Pretargeted Tumor Imaging in Live Mice. Angew. Chem., Int. Ed. 49 (19), 3375-3378 (2010).
  8. Zeglis, B. M., et al. Optimization of a Pretargeted Strategy for the PET Imaging of Colorectal Carcinoma via the Modulation of Radioligand Pharmacokinetics. Mol. Pharmaceutics. 12 (10), 3575-3587 (2015).
  9. Rossin, R., et al. Highly Reactive trans-Cyclooctene Tags with Improved Stability for Diels-Alder Chemistry in Living Systems. Bioconjugate Chem. 24 (7), 1210-1217 (2013).
  10. Rossin, R., Robillard, M. S. Pretargeted Imaging Using Bioorthogonal Chemistry in Mice. Curr. Opin. Chem. Biol. 21, 161-169 (2014).
  11. Denk, C., et al. Development of a 18F-Labeled Tetrazine with Favorable Pharmacokinetics for Bioorthogonal PET Imaging. Angew. Chem., Int. Ed. 53 (36), 9655-9659 (2014).
  12. Herth, M. M., Andersen, V. L., Lehel, S., Madsen, J., Knudsen, G. M., Kristensen, J. L. Development of a 11C-labeled Tetrazine for Rapid Tetrazine-Trans-Cyclooctene Ligation. Chem. Commun. 49 (36), 3805-3807 (2013).
  13. Li, Z., et al. Tetrazine-Trans-Cyclooctene Ligation for the Rapid Construction of 18F Labeled Probes. Chem. Commun. 46 (42), 8043 (2010).
  14. Nichols, B., Qin, Z., Yang, J., Vera, D. R., Devaraj, N. K. 68Ga Chelating Bioorthogonal Tetrazine Polymers for the Multistep Labeling of Cancer Biomarkers. Chem. Commun. 50 (40), 5215-5217 (2014).
  15. Zeglis, B. M., et al. A Pretargeted PET Imaging Strategy Based on Bioorthogonal Diels-Alder Click Chemistry. J. Nucl. Med. 54 (8), 1389-1396 (2013).
  16. García, M. F., et al. 99mTc-Bioorthogonal Click Chemistry Reagent for In Vivo Pretargeted Imaging. Bioorg. Med. Chem. 24 (6), 1209-1215 (2016).
  17. Russell, R. G. G. Bisphosphonates: The First 40 Years. Bone. 49 (1), 2-19 (2011).
  18. Yazdani, A., et al. A Bone-Seeking Trans-Cyclooctene for Pretargeting and Bioorthogonal Chemistry: A Proof of Concept Study Using 99mTc and 177Lu-Labeled Tetrazines. J. Med. Chem. , (2016).
  19. Alberto, R., et al. A Novel Organometallic Aqua Complex of Technetium for the Labeling of Biomolecules: Synthesis of [99mTc(OH2)3(CO)3]+ from [99mTcO4]- in Aqueous Solution and its Reaction with a Bifunctional Ligand. J. Am. Chem. Soc. 120 (31), 7987-7988 (1998).
  20. Alberto, R., Ortner, K., Wheatley, N., Schibli, R., Schubiger, A. P. Synthesis and properties of boranocarbonate: A convenient in situ CO source for the aqueous preparation of [99mTc(OH2)3(CO)3. J. Am. Chem. Soc. 123 (13), 3135-3136 (2001).
  21. Lu, G., et al. Synthesis and SAR of 99mTc/Re-labeled Small Molecule Prostate Specific Membrane Antigen Inhibitors with Novel Polar Chelates. Bioorg. Med. Chem. Lett. 23 (5), 1557-1563 (2013).
  22. Maresca, K. P., et al. Small Molecule Inhibitors of PSMA Incorporating Technetium-99m for Imaging Prostate Cancer: Effects of Chelate Design on Pharmacokinetics. Inorg. Chim. Acta. 389, 168-175 (2012).
  23. Bartholomä, M. D., et al. Insight into the Mode of Action of Re(CO)3 Thymidine Complexes. ChemMedChem. 5 (9), 1513-1529 (2010).

Tags

Kemi , tetrazin, Bioorthogonal kemi pre-targeting billedbehandling
Udarbejdelse og evaluering af<sup&gt; 99m</sup&gt; Tc-mærket tridentat Chelater for Pre-targeting Brug Bioorthogonal Kemi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bilton, H. A., Ahmad, Z., Janzen,… More

Bilton, H. A., Ahmad, Z., Janzen, N., Czorny, S., Valliant, J. F. Preparation and Evaluation of 99mTc-labeled Tridentate Chelates for Pre-targeting Using Bioorthogonal Chemistry. J. Vis. Exp. (120), e55188, doi:10.3791/55188 (2017).

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