Hazırlama ve Değerlendirilmesi * These authors contributed equally

Chemistry

Your institution must subscribe to JoVE's Chemistry section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Introduction

99m Tc dünya çapında yılda 1, 2, 3 başına yapılan 50 milyon görüntüleme işlemleri ile teşhis nükleer tıpta kullanılan baskın radyoizotop kalır. Klinik olarak kullanılan 99m Tc ajanların çoğunluğu perfüzyon tipi radyofarmosötik. 99mTc, bir hedef yapıya ligasyon aracılığıyla belirli bir biyomarker bağlamak için yönlendirildiği aktif hedef bileşiklerin sınırlı vardır. Hedeflenen 99m Tc radyofarmasötik oluşturulması genellikle ilgi biyobelirteci bağlamak için hedef molekülün yeteneği 99m Tc-ligand komplekslerinin etkisiyle tarafından engellendiği ya da izotoplar yarı ömrü daha yüksek molekül ağırlıklı biyomoleküllerin kullanım için yeterince uzun değildir antikorlar gibi. görüntüleri Tiss olmayan hedefinden temizlemek biyomolekülün için sırayla edinilen önce ikincisi genellikle birkaç gün gerektirir ues. Ön hedefleme bu zorlukların üstesinden gelmek için alternatif bir yaklaşım sunuyor.

Bioorthogonal kimya ile birlikte ön hedefleme hem floresan ve radyo-görüntüleme 4, 5, 6, 7, 8 yeni moleküler görüntüleme probları geliştirmek için etkili bir yol olduğu görülmüştür. Şekil 1 'de gösterildiği gibi, 1,2,4,5-tetrazin (Tz) ve trans -cyclooctene (TCO) türevleri arasında ters elektron talebi Diels-Alder (IEDDA) Reaksiyon, 6, özellikle etkili olduğu gösterilmiştir. Bu bileşenleri ile IEDDA reaksiyonu ve yüksek seçicilik, in vivo ön hedefleme uygulamalar 9, 10 için idealdir (2 ≈ 6,000 M -1 s -1 k) PBS içinde hızlı kinetik sergileyebilirler.

e_content "> en sık kullanılan yaklaşım TCO türetilen hedefleme vektör uygulanması ve yeterli bir gecikme süresinden sonraki kapsar, bir radyo-etiketli tetrazin uygulanır. Radyoaktif tetrazinler olmuştur 11 ° C, 18 F, 64 Cu, 89 Zr ve 111 In dayalı , 13, 12, 11, 14, 15 bildirilmiştir. Buna karşın, in vivo olarak proteine bozulmasını önlemek için ko-ligand kullanımını gerektiren HYNIC tipi ligand kullanılarak hazırlanmıştır Tz Tc-99m etiketli, tek yayın vardır 16. bir alternatif olarak, + çekirdek [3 99mTc (CO)], bir kararlı üç dişli kompleksleri oluşturan bağların bir ailesi kullanılarak tetrazinler etiketli burada 99mTc (I) 'in sentezi açıklanmıştır.


Şekil 1: tetrazin ve trans -cyclooctene arasındaki bioorthogonal IEDDA reaksiyonu. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Hazırlanan ligandlar ailesi polarite ve metal bağlanma bölgesi ve Tz (Şekil 2) arasında bağlayıcı grubun doğasına değişir üç dişli şelatları içerir. Amaç, yüksek hedef-to-hedef dışı oranları elde etmek amacıyla, Tc-tetrazin etkin bir şekilde lokalize ve TCO-etiketli in vivo siteleri ve bağlı değilken hızla net ile reaksiyona olabilir inşa eden 99m belirlemektir. Ligandları test etmek için, bir bisfosfonat bir TCO-türevi (TCO-BP) 17 kullanılmıştır. Bu TCO-BP aktif kemik metabolizmasının bölgelerine lokalize ile reaksiyona girerek daha önce göstermiştirin vivo 18 radyo-etiketli tetrazinler. Bu tek bir aşamada hazırlanabilir ve deneyler lokalizasyon esas olarak eklem (diz ve omuz) meydana gelir, normal farelerde gerçekleştirilebilir, çünkü yeni bir tetrazinler test etmek için uygun bir reaktiftir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Hayvan çalışmaları Hayvan Bakımı Kanada Konseyi (ccac) kurallara uygun olarak McMaster Üniversitesi Hayvan Araştırmaları Etik Kurulu tarafından onaylanmıştır.

99m Tc ile Tz-üç dişli Ligandlar 1. Radyo-etiketlenmesi

DİKKAT: Aşağıdaki prosedürler radyoaktif bileşikler kullanılmasını gerektirir. İş sadece güvenliği ve atılması düzenlemelerine bağlılık ile lisanslı laboratuarda yapılmalıdır. Mikrodalga reaksiyonları, özellikle, kimyasal sentez için tasarlanmış mikrodalga yapılmalıdır.

  1. Sentezi [99mTc (CO) 3 (H2O) 3] + 19, 20
    1. Bir mikrodalga şişeye olarak, kombine 8 mg K 2 [BH3 CO2], 15 mg Na 2 CO 3, 20 mg Na 2 B 4 O 7 · 10H 2, O, 25 mg KOCO [CH (OH)]2 COONa · 4H 2 O Boşaltma argon gazı ile 10 dakika boyunca bir tüpe konulmuştur.
    2. Şişeye% 0.9 tuzlu su içinde (~ 1.100 MBq, ~ 30 mCi) - toplam maliyet masrafı 4 99m 4 ml.
    3. reaktiflerin bir karışım elde etmek karıştırma 10 saniye sonra, 110 ° C'de 3.5 dakika boyunca bir mikrodalga reaksiyon ısı.
    4. ~ 400 uL 1 M HCI kullanılarak 3.5-4 çözeltinin pH'ının ayarlanması. pH kağıdı kullanarak doğrulayın.
  2. Tetrazin radyo-etiketlenmesi, 1-5 ligandları
    1. 250 uL, MeOH 21 her ligandın 2 mg (bileşikler 1-5) içinde çözülür.
    2. 250 uL ekleyin [99m Tc (CO) 3 (H 2 O) 3] + (~ 74 MBq ~ 2 mCi) her çözüm.
    3. 60 ° C'de 20 dakika boyunca bir mikrodalga kullanarak reaksiyon karışımı ısıtılır.
      Not: Bu adım, tüm 5 tetrazinler için aynıydı.
    4. Bileşikler 2-5 için, solvent ve yeniden dissol buharlaşması1 h / h, DCM: TFA 1 1 mL elde edilen ürünler ve.
    5. 6 dakika boyunca (2-4) ya da 10 dakika (5) için bir mikrodalga içinde 60 ° C sıcaklıkta çözülmüş, reaksiyon ürünleri (2-5) ısıtın.
    6. Oda sıcaklığına kadar soğutulduktan sonra, bir buharlaştırıcı kullanılarak çözücü (36 ° C, 8 mbar, 3 dakika, 6000 rpm) ve buharlaştınlarak 1 kurutulmuştur bileşiği çözmek: 1 ACN: H2, O ya da 1: 1 MeOH: H2O, HPLC ile arıtma öncesi.
    7. HPLC (C18 ters fazlı) ile, etiketlenmemiş tetrazin ligand etiketli ürünün ayrılması dahil olmak üzere, 99mTc-etiketli bileşikler (1-5), saflaştınlır. Tipik haliyle, 30:70 ACN gradyanı kullanılmaktadır: H2O (her ikisi de% 0.1 TFA ile birlikte) 40:60 ACN: H2O 20 dakika boyunca (18 dakika) ve bir C18 analitik 4.6 x 100 mm kolonu üzerinde. UV (254 nm) ve gama algılama hem de kullanın.
      1. Her bir işaretlenmiş ürünün küçük bir örneği alın ve bir ko-inj edilene olan HPLC alıkoyma süresi karşılaştırınyansıtılmaktadır, radyoaktif olmayan, standart yeniden etiketli (% 20 0.125 mg metanol-H2O). Yeniden etiketli standart bir UV HPLC izi tespit edilir ve γ-HPLC izleme 99mTc-etiketli bileşik ile aynı zamanda Zehir. Bu ko-enjeksiyon bileşik Tc-etiketli 99m kimliğini doğrulayan, karşılaştırılabilir tutma zamanlarda doruklarını gösterir.
    8. bir evaporatör (36 ° C, 8 mbar, 3 dakika, 6000 rpm) kullanılarak HPLC fraksiyonlardan çözücü buharlaşır.
    9. % 0.5 BSA ve% 0.01 Tween-80 ihtiva eden, 7,4 kBq / PBS uL konsantrasyonunda saflaştırılarak bileşik formüle.
    10. Etiketli bileşikler stabil olmasını sağlamak için, bir in vitro stabilitesi çalışma gerçekleştirin. stabilitesini değerlendirmek için, her zaman noktasında HPLC karışımın küçük bir miktar (3.7 MBq) enjekte, 1, 4 ve 6 saat boyunca 37 ° C 'de formüle edilen bileşiğin inkübe edin.

2. Ön hedefli Bio-dağıtım Çalışmaları

    Hayvanların i> hazırlanması
    1. 7-9 haftalık dişi Balb / c fareleri kullanılarak (n = 3), kuyruk ven enjeksiyon yoluyla TCO BP tuzlu su (20 mg / kg) (5 ug / ml) içinde formüle uygulanması.
    2. fiziksel kısıtlama cihaz fare yerleştirin ve kuyruk yan yüzeylerinde bulunan damarları belirlemek ve alkollü bir bezle silin. kuyruk ucundan yaklaşık 2 cm, ven sığ bir açı paralel bir 30-gauge iğne takın. Yavaşça, enjekte iğneyi çıkarın ve kanama durana kadar hafif basınç ile enjeksiyon yerinde temiz gazlı bez sünger uygulamak için piston bastırın.
    3. TCO-BP 1 saat sonra enjeksiyon da tatbik ~% 0.5 BSA, 100 uL içinde formüle 99mTc-tetrazin 0.74 MBq (20 uCi),% 0.01 Tween-80, PBS içinde, kuyruk ven enjeksiyon yoluyla.
  1. Biyo-dağılım çalışmaları
    1. İstenilen zaman noktasında (t = 6 saat),% 3 izofluran ve% 2 oksijen gaz karışımı kullanılarak Fareler uyuşturan. bir gösterinanestezi fare e tutam çekilme anestezi cerrahi düzlemine altında olduğundan emin olmak için.
    2. bir şırınga heparin ile ön-muamele ile kalp ponksiyonu ile kanı (1 mL) içinde toplayın. devam anestezi burun konisi burun sırtında yer fare ve hayvan üzerinde kılıç şeklinde sürecini bulun.
      1. 20 ° açıyla biraz kılıç şeklinde süreci kapsamında hayvanın orta hatta sol, 25 G iğne takın. Tam iğneyi ve yavaş yavaş kalp delinmiş eğer iğne hub kan görmek için piston geri çekin. Gerekirse kalbi delmek, dalgıç tutarken biraz iğneyi yeniden ayarlayın. Yavaş yavaş şırınga içine kan çizmek.
    3. anestezi altında iken, servikal dislokasyon ile hayvan Euthanize.
    4. Bir plastik torba içinde her hayvan koyun ve tüm vücut aktivite düzeyini ölçmek için bir doz kalibrasyon cihazı (99m Tc ayarı) kullanın.
    5. aşağıdaki doku ve sıvı toplama öncesi ağırlığındakan, kemik (diz ve omuz), safra kesesi, böbrekler, karaciğer, (içindekiler) ile mide, (içindekiler) ile ince bağırsak, kalın bağırsak ve (içeriği ile) caecum, tiroid ve trakea, idrar ile idrar kesesi: ed tüpleri sayma ve kuyruk.
    6. Uygun sayım tüpleri dokuları yerleştirmeden önce kan kaldırmak ve kuru leke PBS (kan, safra kesesi ve idrar kesesi hariç) uygun dokuları durulayın.
    7. plastik bir torbaya hayvan karkas yerleştirin ve bir doz kalibratörü ile artık tüm vücut aktivitesini ölçmek.
    8. Doku örneği içeren her tüp tartılır. Tüpün çıkarma başlangıç ​​ağırlık doku kütlesi elde edilmiştir.
    9. Her bir fare için enjeksiyon esnasında bir test numunesi (100 uL) etkinlik miktarını ölçmek için, bir doz kalibrasyon cihazı (99mTc ayarı) kullanın.
      Not: Bu test örneği, böylece enjeksiyon esnasında aktivite sayımı veren enjeksiyon hacmine eşittir.
    10. Doku ölçümü bir zamandadaha önce kullanılmış olan test örneğinin liquot 5 uL. Bir çok dedektörlü gama sayacı (99m Tc ayarı) kullanın ve 5 uL test örneği için dakika (CPM) başına sayımı elde etmek saymak.
    11. Bir dönüşüm faktörü (CPM uCi -1) elde etmek için denklem 1 kullanılarak aktivite ve CPM ilişkiyi hesaplamak için 2.2.9 ve 2.2.10 elde edilen iki değer kullanın.
      (1) denklem 1
    12. Her bir doku veya sıvı örneğinde radyoaktivite miktarını ölçmek için gama sayacını kullanın.
    13. toplam enjekte edilen dozun ölçüm nisbetle zamanda her bir doku veya akışkan içinde etkinlik miktarını hesaplamak için Denklem 1 kullanın. Bu değer daha sonra, organ ağırlığı ile normalize ve doku gramı başına enjekte edilen doz yüzdesi (yani,% ID / g) olarak rapor edilir.
    14. Absen 99m Tc-etiketli tetrazin ligandlar kullanılarak negatif kontrol deney yapmak için adımları 2.2.13'ün için 2.1.2 izleyinTCO-BP ce. Kurban fareleri (n = 3) ve 0.5, 1, 4 ve 6 saat sonra enjeksiyonda doku ya da yukarıda tarif edildiği gibi sıvı elde.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ligandlar ticari olarak temin edilebilen tetrazin 22, 23, ürünün bağlanması ve ardından basit bir indirgeyici aminasyon stratejisi (Şekil 2), üzerinden farklı bağlayıcılar ve kenetleyiciler kullanılarak sentezlenmiştir. Radyo-etiketlenmesi bütün bileşikler aynı yöntem kullanılarak gerçekleştirilir ve yüksek oranda çoğaltılabilir oldu. % 83 (1),% 45 (2),% 31: İşlem Tc-radyo-etiketli bileşikler, 1-5, yüksek radyokimyasal verim orta elde edildi 99m bunun, ligand, reaksiyon süresi ve sıcaklık miktarı pH değiştirilerek optimize (3),% 42 (4), ve% 54 (5). Bir buharlaştırıcı kullanılarak, reaksiyona girmemiş ligand ve buharlaştırma HPLC saflaştırma işlemi sonrasında bileşikler PBS enjeksiyondan önce,% 0.5 BSA ve% 0.01 Tween80 içeren açıklandı. p spesifik aktivitesi urified 99mTc etiketli tetrazin ~ 1.48 MBq / mg idi. Çalışmalar öncesinde in vivo çalışmalar için 99m Tc-etiketli tetrazin ligandların istikrarı değerlendirmek için yapılmıştır. Örneğin, bileşik 4 için Şekil 3'te görüldüğü gibi, stabilite, 6 saat (Rt = 14 dakika) ile görünür bir bozulma ile birlikte 1, 4 ve 6 saat HPLC ile izlenmiştir.

şekil 2
Şekil 2: bileşikler 1-5 gösterilir (alt) gibi farklı bağlayıcılar (Y) ve şelatlar (X) kullanılarak elde edilmiştir. Bütün bileşikler (II) adım gerektirmeyen 1 dışında, [99mTc (CO) 3 (H2O) 3], aynı reaksiyon koşulları kullanılarak + (üst) ile radyoaktif olarak işaretlendi.

</ Html"Şekil 3" src = "/ files / ftp_upload / 55188 / 55188fig3.jpg" />
Şekil 3: 1, 4 ve 6 saat boyunca 37 ° C'de PBS içinde kuluçkalanmıştır 4 4. γ-HPLC izleri bileşik kullanılarak Stabilite testi sonuçları.

In vivo test edilmesi için, sağlıklı, Balb / c fareleri kullanılmıştır. Kısaca, her bir bileşik için, fare grupları (n = 3) 1 saat sonra 99mTc etiketli bileşiklerin uygulanması izlemiştir TCO-BP (100 uL, 20 mg / kg) ile enjekte edilmiştir. 99mTc komplekslerinin 6 saat sonra enjeksiyon, hayvanlar öldürüldü ve çeşitli doku ve sıvı aktivite düzeyleri belirlenmiştir. Elde edilen veriler, gram doku (% ID / g) cinsinden enjekte edilen doz olarak rapor edilir ve Şekil 4 'de gösterilmiştir. Beş 99mTc etiketli Tz bileşiklerin her biri için kan, kemik (diz veya omuz) temsili oranları Tablo 1'de gösterilmektedir. Bu veriler, Cı göstermektedirerken o bileşik 3 hedef dışı doku lokalizasyon açısından 99m Tc-etiketli bileşikler arasında önemli bir varyasyon olduğunu kandan, ve bu açıklık ile birlikte hedefleme optimum sağladı. Farenin TCO-BP yokluğunda 99mTc-tetrazin ligandları enjekte edilmiştir CD1 fareleri kullanılarak bir negatif kontrol çalışma (n = 3), yürütülmüştür. Fareler, 0.5, 1, 4 ve 6 saat ve% ID sakrifiye edildi / g, tüm dokular ve sıvılar için belirlenmiştir. Bileşik 2 için olan veriler Şekil 5'te sunulan test edilen bütün bileşikler için, önemli bir alım kemik ya da Şekil 4'te gösterildiği diğer dokularda (kalp, akciğerler, dalak, iskelet kası) görülmüştür.

Şekil 4,
99m Tc-etiketli tetrazin türevleri 1-5 Şekil 4. Bio-dağıtım sonuçları (indica çubuklarted). Seçilen doku elde edilmiştir gösterilen veriler ve sıvılar radyo-etiketli türevlerinin 6 saat sonra enjeksiyon alındı ​​ve ortalama yüzde ± SEM, doku veya akışkan (% ID / g) gramı başına enjekte edilen dozun olarak aktivitesi, doku veya sıvı ağırlığına normalize edilmiştir. Kemik hedefleri • gösterilir. NOT:% 1'den az vardı ortalama% ID / g gösterilmeyen tüm kalan dokular. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 5,
Şekil TCO-BP önceden enjeksiyonu olmadan 99m Tc-etiketli tetrazin (2) kullanılarak kontrol çalışması için 5. Biyo-dağıtım sonuçları. Gösterilen veriler, 0.5, 1, 4, 3 fareden alınan seçilen doku ve sıvılarından elde edilir ve 2, 6 saat sonra, enjeksiyon yapıldı. Etkinlik dokuya göre normalize edildi veSıvı ağırlığı ± SEM doku ya da sıvı (% ID / g) gramı başına ortalama yüzdesi, enjekte edilen doz. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

bileşik
oran 1 2 3 4 5
Omuz: Kan 3.5: 1 3.5: 1 21: 1 7.8: 1 0.8: 1
Diz: Kan 6.9: 1 5.6: 1 26: 1 12: 1 1.3: 1

Tablo 1. Kemik dokusu: biyo-dağılım çalışmalarında saptanan kan oranlan.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Farklı kutuplar tetrazin-bağlı üç dişli şelatların koleksiyonu hazırlandı ve in vivo olarak bir TCO türevi ile IEDDA reaksiyonunda kendi 99mTc komplekslerinin yardımcı değerlendirildi. Etkili ve tekrarlanabilir 99mTc etiketleme yöntemi ligand konsantrasyonu etiketleme adım (Bileşikler 2-5), t-butil gruplarının korumasının kaldırılması izledi 10 -3 M, beş tetrazin-çelatları için geliştirilmiştir. Ligandın konsantrasyonu yüksek radyokimyasal verim artırmak ve tetrazin 21 bozulmasını minimize Reaksiyon süresini azaltmak için kullanılmıştır. Ürün izole edilir ve hepsine sahip>% 99 radyokimyasal saflık ve 1.48 MBq / mg ~ yüksek bir spesifik aktiviteye sahip, etiketlenmemiş ligand ve 31-83% arasında değişen radyokimyasal verim elde HPLC ile bir radyokimyasal yabancı maddeler, ayrıldı. Bütün bileşikler, PBS 0 içeren kararlı olduğu gösterildi.6 saate kadar (Şekil 3),% 5 BSA ve% 0.01 Tween80.

TCO-BP gibi bifosfonat bileşikleri, farelerde diz ve omuz eklemleri içeren aktif kemik metabolizması ya da yaralanma bölgelerine, lokalize. TCO-BP, bu nedenle in vivo izotopların sunmak için yeni radyoaktif işaretli tetrazinler etkinliğini değerlendirmek için basit bir araç sağlar. Beş 99mTc-tetrazinler biyo-dağılımının değerlendirilmesi başarılı in vivo olarak kemik ön hedefleme gösteren, diz ve omuz eklemlerinde (Şekil 4) 6 saat sonra enjeksiyon alımını göstermektedir. Önceki çalışmalar tek başına verilen 99m Tc-tetrazin yapı (2) (Şekil 5) bunu yapmaz radyoetiketli TCO-BP, kemik 18 birikir doğruladı. Bu, bir kemik alımı IEDDA reaksiyonuna bağlı olduğu sonucu çıkarmamızı getirir.

Daha fazla lipofilik yapılar 1 ve 2 (1); 7.6 ± 2.7 (2)) ve omuz (4.6 ± 1.4 (1); 4.8 ± 1.9 (2)). Yüksek radyoaktivite konsantrasyonları da TCO-BP (Şekil 5) yokluğunda lipofilik 99m Tc-tetrazin bileşik 2 dağılımı ile tutarlı safra kesesi, karaciğer ve bağırsaklar, görüldü. Bu iskelet kası, dalak gibi diğer hedef olmayan dokular ve organlar önemli alımını göstermedi (<% 1) biyo-dağılımı çalışmaları TCO-BP yokluğunda 99mTc-tetrazinler gerçekleştirilmiştir (Şekil 5) bu yüzden, bu organlar ön hedefleme deneyleri için alınmamıştır. Buna ek olarak, tek başına 99m Tc-tetrazinler ile biyo-dağıtım deneyleri 6 saat sonrası enjeksiyon sigara hedef dokularda iyi temizlenmesini saptandı. Sonuç olarak, thiizotopun bir yarı ömür içinde zamanı noktası, farklı radyo-etiketli ligandları tetrazin karşılaştırılması için zaman noktası olarak seçilmiştir.

PEG 5 bağlayıcı taşıyan daha polar 99m Tc-tetrazin bileşik 3 çok yüksek diz ve omuz alımını (sırasıyla 16.2 ± 4.8 ve 20.7 ± 4.9) gösterdi. karaciğer ve bağırsak gözlemlenen daha düşük aktivite oldu. Karşılık gelen PEG 10 türevi, bileşik 1 ve 2 en polar türevi 5 ile karşılaştırıldığında karaciğer, kemik ve azaltılmış alımı bağlanma gösterdi nedeniyle hızlı bir şekilde temizlenmesine muhtemel bütün diğer yapılar daha bağlanma düşük kemik gösterdi.

Yüksek kemik alımı ve kemik: Özellikle bileşikler 3 kan oranlan (Tablo 1) ve 4 ön hedefleme ve IEDDA Reaksiyon loc için kullanılabilir olduğunu göstermektediralize 99m, bileşikleri in vivo Tc-etiketli. Burada bildirilen yöntemler Tc (I) 'in -tetrazine ligandların nesil dahil olmak üzere herhangi radyo-etiketli tetrazin değerlendirmek için de kullanılabilir. Çalışmada kullanılan ligandlar sınıfı için, yapılar kolaylıkla belirgin ligand sentez yöntemi 21 değiştirmeden, metal kompleksi ve tetrazin arasındaki verici gruplar ve bağlayıcıların doğası değiştirilerek değiştiirlebilir unutulmamalıdır. Bir kurşun molekül belirlendikten sonra, büyük olasılıkla katı faz arıtma yöntemleri içerecek bir anlık kiti yöntemi, klinik çeviri desteklemek için geliştirilebilir.

Burada bildirilen Tc (I) komplekslerinin antikorlar da dahil olmak üzere farklı bir TCO türetilmiş hedefleme molekülleri, geniş bir dizi kullanarak yeni 99mTc radyofarmasötikler hazırlamak için fırsat yaratır. Antikorlar, typic olmaz, teknesyum etiketli tetrazinler oluşturulması öncesinde mükemmel hedefleme özellikleri rağmenally için çok daha uzun bir izotopu yarı-ömür (~ 6 saat) daha da yavaş temizleme (gün), 99m Tc ile birlikte kullanılabilir. Burada rapor edilen kimya bir ek uygulama ligandların aynı sınıf p radyonüklitler 186Re, 188: Yeniden yayan hazırlanabilir olmasıdır. TCO-BP özelliklerini arayan tümör ile birlikte TC (I) 'in ajanlar İzostrüktürel Re (I)' in benzerleri, kemik metastazlarının tedavisinde de kullanılabilir.

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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics