18 F-Rotulagem de Radiotracers Funcionalizado com um Acceptor de Fluoreto de Silício (SiFA) para Tomografia de Emissão de Pósitrons
Summary
A síntese de florina-18(18F) rotulada de radiofármacos para tomografia de emissão de pósitrons normalmente requer meses de experiência. Quando incorporado em um radiotracer, o motivo do acceptor do silicone-fluoreto (SiFA) permite um protocolo simples da 18F-etiquetagem que seja independente do equipamento caro e do treinamento preparatório, ao reduzir a quantidade do precursor necessário e a utilizar umas condições mais suaves da reação.
Abstract
O motivo estrutural para-substituídodi-tert-butilfluorosilylbenzee conhecido como o aceitador de silício-flúor (SiFA) é uma marca útil no kit de ferramentas do radioquímico para incorporar radioativo [18F] flúor em traçadores para uso em tomografia de emissão de pósitron. Em comparação com as estratégias convencionais de rotulagem de rádio, a troca isotópica de flúor-19 da SiFA com o flúor [18F] é realizada à temperatura ambiente e requer participantes de reação mínima. A formação de subprodutos é, portanto, insignificante, e a purificação é muito simplificada. No entanto, enquanto a molécula precursora usada para rotulagem e o produto radiorotulado final são isoticamente discretos, eles são quimicamente idênticos e são, portanto, inseparáveis durante os procedimentos de purificação. A etiqueta SiFA também é suscetível à degradação as condições básicas decorrentes do processamento e secagem do flúor [18F]. O ‘método de queda 4’, em que apenas as primeiras 4 gotas de flúor eluted [18F] são usadas a partir da extração de fase sólida, reduz a quantidade de base na reação, facilita menores quantidades de molar de precursores e reduz a degradação.
Introduction
A fluorina-18 (109 minutos de meia-idade, 97% de emissão de pósitrons) está entre os radionuclídeos mais importantes para a tomografia por emissão de pósitrons (PET), um método de imagem não invasivo que visualiza e quantifica a biodistribuição de traçadores com rótulo sorão de rádio para várias doenças1. Peptídeos e proteínas são especialmente difíceis de rotular com [18F] flúor, porque eles exigem blocos de construção formados por sínteses de várias etapas2. Para reduzir a complexidade de 18f-radiolabeling, silicon-fluoreto acceptor (SiFA) foi recentemente introduzido como ferramentas confiáveis3. O grupo SiFA consiste em um átomo central de silício conectado a dois grupos de butil terciário, uma moiety fenil derivada e um átomo de flúor não radioativo. Os grupos de butilos terciários transmitem estabilidade hidrolítica ao vínculo silício-flúor, que é uma característica crítica para aplicações in vivo de conjuga ções in vivo como agentes de imagem.
Quando ligado a uma pequena molécula ou biomolécula, os blocos de construção SiFA ligam anions radioativos [18F]fluoretados trocando flúor-19 por flúor-18 em concentrações nanomolar sem formar quantidades significativas de produtos laterais radioativos4. Além disso, um alto rendimento radioquímico é rapidamente alcançado rotulando a moiety SiFA em solventes aprotic dipolares em baixas temperaturas. Isto está em contraste gritante com as reações clássicas de troca isotópica, que produzem radiotraers de baixa atividade específica5. Nesses casos, grandes quantidades de precursores (na faixa de miligramas) devem ser usadas para obter incorporação razoável de [18F] flúor. As reações de troca isotópicas usando SiFAs são muito mais eficientes, como confirmado por estudos cinéticos e cálculos de teoria funcional de densidade6,7. SiFAs rotulados são facilmente purificados pela extração de fase sólida, uma vez que os compostos SiFA rotulados e não rotulados são quimicamente idênticos. Isso difere dos traçadores tradicionais com rótulos de rádio, onde a molécula precursora e o produto rotulado são duas espécies químicas diferentes e devem ser separados após a rotulagem por cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC). Usando blocos de construção SiFA, pequenas moléculas, proteínas e peptídeos podem ser rotulados com sucesso com [18F] flúor por protocolos de rotulagem de uma e duas etapas desprovidos de procedimentos complicados de purificação (Figura 1)4,8,9. Além disso, alguns compostos rotulados por SiFA são agentes de imagem in vivo confiáveis para o fluxo sanguíneo e tumores10. A simplicidade da química SiFA permite que até mesmo investigadores não treinados para usar [18F] flúor para síntese radiotracer e desenvolvimento.
Protocol
Representative Results
Discussion
A química de rotulagem da SiFA representa um dos primeiros 18métodos de rotulagem F que empregam uma reação de troca isotópica extraordinariamente eficiente que pode ser realizada à temperatura ambiente. Uma reação radioquímica típica depende da formação de uma ligação carbono-flúor através da reação de [18F] flúor com uma funcionalidade reativa de flúor através de uma via de eliminação ou substituição. Essas condições de reação são muitas vezes duras, realizadas em pH …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores não têm reconhecimentos.
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 | – |
References
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