18세 양전자 방출 단층 촬영을 위한 실리콘 불소 수용기(SiFA)로 기능화된 방사성 추적기의 F 라벨링
Summary
양전자 방출 단층 촬영을 위한 불소-18(18F) 표지된 방사성 약제의 종합은 전형적으로 경험의 달을 요구합니다. 방사성 추적자에 통합될 때 실리콘 불소 수용기(SiFA) 모티프는 비용이 많이 드는 장비 및 준비 교육과는 무관한 간단한 18F라벨 링 프로토콜을 가능하게 하며, 필요한 전구체 양을 줄이고 더 온화한 반응 조건을 활용합니다.
Abstract
실리콘 불소 수용자(SiFA)로 알려진 파라 치환디-부틸플루오로실벤젠 구조 모티프는 방사능[18F]불소를 양전자 방출 단층 촬영에 사용하기 위한 트레이서에 통합하기 위한 방사성 화학자의 툴킷에 유용한 태그이다. 기존의 방사성 라벨링 전략에 비해, SiFA로부터 불소-19의 동위원소 교환[18F]불소는 실온에서 수행되고 최소한의 반응 참가자가 필요하다. 따라서 부산물의 형성은 무시할 수 있으며 정제는 크게 단순화됩니다. 그러나 라벨링에 사용되는 전구체 분자와 최종 방사성 표지 된 제품은 동위원소분리이지만 화학적으로 동일하므로 정화 절차 중에 분리할 수 없습니다. SiFA 태그는 또한[18F]불소의 처리 및 건조로부터 발생하는 기본 조건하에서 열화되기 쉽다. 상기 ‘4방울 방법’은 고체상 추출에서 용출된 처음 4방울[18F]불소만 사용되며, 반응에서 염기의 양을 감소시키고, 전구체의 낮은 어금니 양을 용이하게 하고, 분해를 감소시킨다.
Introduction
불소-18(109분 반감기, 97% 양전자 방출)은 양전자 방출 단층 촬영(PET)에 가장 중요한 방사성 핵종 중 하나이며, 다양한 질병에 대한 방사성 표지 추적자의 생체 분포를 시각화하고 정량화하는 비침습적 이미징 방법1. 펩티드 및 단백질은 다단계 합성에 의해 형성된 빌딩 블록을 필요로 하기 때문에[18F]불소로 라벨을 붙이기가 특히 어렵다2. 18F-방사성 라벨링의 복잡성을 줄이기 위해 실리콘 불소 수용기 (SiFA)는 최근 신뢰할 수있는 도구3으로도입되었습니다. SiFA 그룹은 두 개의 삼차 부틸 기, 유도페닐 모에티, 비방사성 불소 원자에 연결된 중앙 실리콘 원자로 구성됩니다. 삼차 부틸 그룹은 실리콘 불소 결합에 가수 분해 안정성을 부여하며, 이는 이미징 제제로서 SiFA 접합체의 생체 내 응용 분야에 중요한 특징입니다.
소분자 또는 생체분자에 부착될 때, SiFA 빌딩 블록은 방사성 측산물의 상당한 양을 형성하지 않고 나노몰 농도에서 불소-18에 대해 불소-19를 교환함으로써 방사성[18F]불소 음이온을 결합한다4. 또한, 높은 방사성 화학 수율은 낮은 온도에서 이극 성 용매에 SiFA moiety를 표시하여 신속하게 달성된다. 이것은 낮은 특정 활동의 방사성 추적자를 생성하는 고전적인 동위 원소 교환 반응과 극명한 대조에5. 이러한 경우, 다량의 전구체(밀리그램 범위)를 사용하여[18F]불소의 합리적인 통합을 얻어야 한다. SiFA를 이용한 동위원소 교환 반응은 운동학 연구 및 밀도 기능 이론계산에의해 확인된 바와 같이 훨씬 더 효율적입니다6,7. 표지된 SiFA는 표지된 SiFA 화합물과 라벨이 부착되지 않은 화합물이 화학적으로 동일하기 때문에 고체 상 추출에 의해 쉽게 정제됩니다. 이는 전구체 분자와 표지된 제품이 두 가지 화학 종이며 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)에 의해 방사성 라벨링 후 분리되어야 하는 기존의 방사성 표지 추적기와 다릅니다. SiFA 빌딩 블록을 사용하여, 소분자, 단백질 및 펩티드는[18F]로 성공적으로 복잡한 정제 절차가 없는 1단계 및 2단계 라벨링 프로토콜에 의해 불소로 표지될 수 있다(그림 1)4,8,9. 더욱이, 일부 SiFA 표지 화합물은 혈류 및종양(10)에대한 생체내 이미징 제제에서 신뢰할 수 있다. SiFA 화학의 단순성은 훈련받지 않은 조사자조차도 방사선 추적기 합성 및 개발을 위해[18F] 불소를 사용할 수 있게 합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
SiFA 라벨링 화학은 실온에서 수행될 수 있는 매우 효율적인 동위원소 교환 반응을 채택한 최초의 18가지F 라벨링 방법 중 하나를 나타낸다. 전형적인 방사성 화학 반응은 제거 또는 치환 경로를 통해 불소 반응성 기능을 가진[18F]의 반응을 통해 탄소 불소 결합의 형성에 의존한다. 이러한 반응 조건은 종종 가혹한, 극단적인 pH 또는 높은 온도에서 수행, 그리고 HPLC와 같은 힘들고 시?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 아무런 인정이 없습니다.
Materials
| [18F]F–/H2[18O]O | (Cyclotron produced) | – | – |
| [2.2.2]Cryptand | Aldrich | 291110 | Kryptofix 2.2.2 |
| Acetonitrile anhydrous | Aldrich | 271004 | – |
| Deionized water | Baxter | JF7623 | – |
| Ethanol, anhydrous | Commercial Alcohols | – | |
| Potassium carbonate | Aldrich | 209619 | – |
| QMA cartridge | Waters | 186004540 | QMA SepPak Light (46 mg) cartridge |
| Equipment | |||
| C-18 cartridge | Waters | WAT023501 | C-18 SepPak Light cartridge |
| C18 column | Phenomenex | 00G-4041-N0 | HPLC Luna C18 250 x 10 mm, 5 µm |
| HPLC | Agilent Technologies | – | HPLC 1200 series |
| micro-PET Scanner | Siemens | – | micro-PET R4 Scanner |
| Radio-TLC plate reader | Raytest | – | Radio-TLC Mini Gita |
| Sterile filter 0.22µm | Millipore | SLGP033RS | – |
Referenzen
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