Nos recherches portent sur la production de radiotraceurs TEP utilisés pour des applications de recherche préclinique et clinique. Notre équipe se concentre sur le développement et l’optimisation de ces radiotraceurs au carbone 11 afin d’assurer l’administration d’une dose sûre et optimale pour une étude. Le radiomarquage au carbone 11 implique la substitution d’un atome de carbone 12 par un nucléide de carbone 11, préservant ainsi les propriétés physico-chimiques d’un composé d’intérêt.
La plupart des marquages réguliers au carbone 11 impliquent une alkylation avec de l’iodure de méthyle en C-11 ou du triflate de méthyle à l’aide d’un réacteur. Le radiomarquage par solvant captif, tel qu’exploré ici, ouvre la porte à d’innombrables autres méthodes d’introduction du marquage au carbone 11, y compris des méthodes auparavant lourdes telles que la carbonylation avec du dioxyde de carbone C-11, permettant d’utiliser de nouvelles classes de structures chimiques dans la recherche en imagerie moléculaire. En utilisant la méthode de la boucle pour les réactions de méthylation du carbone 11, notre groupe a pu augmenter l’efficacité globale de la production de plusieurs radiotraceurs du carbone 11.
Cela a été démontré en interne avec le temps global de production, la quantité d’activité finale et l’augmentation de l’activité molaire à la fin de la synthèse. Ce protocole permet une méthode supplémentaire pour radiomarquer les radiotraceurs du carbone 11 via l’iodure de méthyle de carbone 11 ou le triflate de méthyle de carbone 11. Nous avons inclus notre replomberie d’un modèle automatisé pour rendre ce type de routine de radiomarquage.
Notre équipe a démontré que l’utilisation de la méthode de la boucle par rapport à la méthode traditionnelle de marquage des récipients de réaction raccourcit le temps de synthèse global, augmente l’activité du traceur du radiomarqueur, ainsi qu’une augmentation de l’activité molaire à la fin de la synthèse. En optimisant la méthode de boucle connue établie par le professeur Allen Wilson, nous espérons inspirer d’autres groupes à utiliser cette méthode sur leurs plateformes existantes, ainsi qu’à sortir des sentiers battus pour développer de nouvelles façons de produire régulièrement des radiotraceurs au carbone 11 pour des études de recherche. Pour replomber le module pour la production par la méthode de la boucle, fixez une vanne V-8 à un raccord qui se connecte directement à la boucle HPLC pour contourner la cuve de réaction.
Conditionnez le four au méthane à 350 degrés Celsius pendant 20 minutes avec un débit d’hydrogène gazeux de 100 millilitres par minute. Conditionnez le piège à méthane à 120 degrés Celsius pendant 20 minutes avec un débit d’hélium gazeux de 50 millilitres par minute. Ensuite, conditionnez le piège à iodure de méthyle à 190 degrés Celsius pendant 20 minutes avec un débit d’hélium gazeux de 50 millilitres par minute.
Chargez 100 microlitres du mélange préparé dans une seringue et injectez-le à travers l’adaptateur à la position de l’une des boucles HPLC internes à six orifices des vannes. Ensuite, chargez le réservoir V-4 avec trois millilitres de chlorure de sodium à 0,9 %, V-5 avec un millilitre d’éthanol à 200 degrés et V-6 avec 10 millilitres d’eau déminéralisée stérile. Ajoutez la cartouche C-18 au module de synthèse.
Remplissez le grand ballon récepteur avec 25 millilitres d’eau déminéralisée stérile. Remplissez ensuite le flacon de formulation avec six millilitres de chlorure de sodium à 0,9 % pour injection. Assurez-vous que la ligne de distribution est attachée à un flacon de produit final préassemblé stérile.
Ensuite, préparez la solution de phase mobile et conditionnez la colonne HPLC semi-préparative avec quatre volumes de colonne de phase mobile. Environ 20 minutes avant de décharger le dioxyde de carbone radioactif C-11 du cyclotron vers le module, cliquez sur le bouton de démarrage pour commencer la liste de temps validée pour la synthèse du C-11 ER-176. Ensuite, laissez la méthode intégrée dans le module procéder à la conversion du dioxyde de carbone C-11 en iodure de méthyle C-11 au moyen d’un processus de chimie sèche.
Convertir le dioxyde de carbone C-11 en méthane C-11 en le faisant réagir avec de l’hydrogène gazeux à 350 degrés Celsius sur un catalyseur au nickel. Utilisez un piège à ascarite pour retenir le dioxyde de carbone C-11 non converti et l’eau formée. Ensuite, piégez le méthane C-11 formé sur une colonne de carbosphère à moins 75 degrés Celsius pour la purification et la concentration.
Chauffez la colonne de carbosphère à 80 degrés Celsius pour libérer le méthane C-11 piégé. Faites réagir le méthane C-11 purifié avec de l’iode élémentaire à 720 degrés Celsius pour former de l’iodure de méthyle C-11 au moyen de la pompe à gaz de recirculation d’hélium. Assurez-vous que l’iodure d’hydrogène formé pendant le processus est retenu par un autre piège à ascarite pendant que le méthane C-11 non converti retourne dans le processus de circulation.
Piéger l’iodure de méthyle en C-11 formé à température ambiante sur la colonne d’iodure de méthyle pendant le processus de recirculation. Une fois le processus de circulation terminé, libérez l’iodure de méthyle C-11 collecté du piège à iodure de méthyle en le chauffant à 190 degrés Celsius sous l’effet d’un flux d’hélium. Contournez la colonne triflate de méthy et guidez l’iodure de méthyle C-11 à travers un clapet anti-retour dans la boucle en acier inoxydable de 1,5 millilitre contenant la solution préchargée de précurseur.
Une fois que l’iodure de méthyle C-11 a traversé la boucle pendant 180 secondes, injectez le mélange réactionnel dans la colonne HPLC semi-préparative pour la purification. Prélever l’échantillon de fraction dans un grand ballon récepteur contenant 25 millilitres d’eau déminéralisée stérile. Chargez le mélange dilué dans une cartouche d’extraction en phase solide légère C-18 ou SPE.
Lavez le produit avec 10 millilitres supplémentaires d’eau déminéralisée stérile. Ensuite, éluez le produit souhaité du C-18 light SPE à l’aide d’un millilitre d’éthanol à 200 degrés. Diriger l’élution dans un flacon de formulation préchargé de six millilitres de chlorure de sodium à 0,9 % pour injection.
Rincez davantage le C-18 light SPE avec trois millilitres supplémentaires de chlorure de sodium à 0,9 % pour injection à partir du réservoir V-4. Recueillir la solution finale dans le flacon de formulation et la faire passer à travers un filtre stérilisant de 0,22 micromètre dans un flacon en verre de 50 millilitres apyrogène apyrogène préassemblé de type USP, scellé avec un septum en caoutchouc et serti avec un capuchon en aluminium. Ensuite, utilisez des télémanipulateurs pour transférer un échantillon du flacon de produit final dans une seringue antituberculeuse.
Transférez la seringue dans la salle de contrôle de la qualité à l’aide d’un support blindé au plomb. Dans une zone protégée par du plomb, expulsez l’échantillon dans un tube apyrogène. Répartissez l’échantillon dans des flacons en verre plus petits pour les analyses HPLC et GC.
Appliquez une petite aliquote sur une bandelette de pH pour déterminer le pH du produit final. Les profils HPLC analytiques pour ER-176 ont montré un temps de rétention maximal de 6,103 minutes avec une concentration de 1,1 microgramme par millilitre. Le profil HPLC analytique du radiotraceur pour C-11 ER-176 a montré un temps de rétention de pic proéminent de 6,356 minutes avec une pureté radiochimique supérieure à 99 % et une radioactivité moyenne en fin de synthèse de 5,4 G becquerel, ainsi qu’une activité molaire moyenne de 194 G becquerel par micromole.
Le temps de synthèse global pour la production de carbone 11 ER-176 était de 36 minutes.
