Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза...
TRANSCRIPT
![Page 1: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/1.jpg)
Получение радионуклидов и радиофармпрепаратов для позитронной
эмиссионной томографии (ПЭТ)
Р.Н. Красикова
Зав. лаб. радиохимии ФГБУН Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН Доцент каф. радиохимии химического факультета СПбГУ
Курс лекций в рамках подготовки ПЭТ радиохимиков МГУ май 2013 г.
1
![Page 2: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/2.jpg)
Лекция
Методы синтеза 6-18F-фтор-L-ДОФА
2
![Page 3: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/3.jpg)
6-18F-фтор-L-ДОФА
• 6-18F-L-ФДОФА, фторированный аналог L-ДОФА, предшественника нейротрансмиттера дофамина;
• входит в число важнейших ПЭТ радиотрейсеров для изучения дофаминергической системы;
• ПЭТ исследование с 6-18F-L-ФДОФА дает количественную информацию о плотности дофаминергических нейронов, крайне необходимую для диагностики и выбора тактики лечения болезни Паркинсона и других поражений дофаминергической системы;
• Кроме того, как показали недавние исследования, этот радиотрейсер является эффективным агентом для ПЭТ диагностики нейроэндокринных опухолей (феохромоцитом, нейробластом) и целого ряда периферических новообразований.
3
![Page 4: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/4.jpg)
6-18F-фтор-L-ДОФА - первый ПЭТ радиотрейсер для изучения допаминергической системы (1983)
4
![Page 5: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/5.jpg)
6-18F-фтор-L-ДОФА - радиотрейсер для диагностики нейроэндокринных опухолей и щитовидной железы
5
![Page 6: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/6.jpg)
Проблемы синтеза 6-18F-фтор-L-ДОФА
• Несмотря на огромный интерес клиницистов, 6-18F-фтор-L-ДОФА
применяется мало, главным образом из-за сложности нуклеофильного синтеза, широко применяемого для большинства РФП для ПЭТ;
• В немногих ПЭТ центрах, использующих 6-18F-фтор-L-ДОФА, радиотрейсер получают электрофильным методом;
• Электрофильный синтез достаточно прост в автоматизации, он включает всего две стадии, но отличается низкой производительностью;
• Работа с газовой фторной мишенью представляет технические трудности; выход [18F]F2 намного ниже, чем [18F]фторида;
• стоимость клинической дозы намного выше, по сравнению с ФДГ (достигает 2000 $ за дозу)
6
![Page 7: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/7.jpg)
Метод электрофильного фторирования с использованием [18F]F2
Фторирование:
Теоретический выход 50%
Низкая удельная активность
Изотоп получают в газовой мишени; для его выделения из мишени необходимо добавление носителя (0.4% of F2)
18O(p,n)18F 20Ne(d,α)18F
Критично для токсичных соединений и рецепторных радиолигандов
Низкая производительность газовой фторной мишени
7
![Page 8: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/8.jpg)
Прямое электрофильное фторирование
Реакции прямого электрофильного радиофторирования «природных» субстратов молекулярным фтором имеют низкую селективность и приводят к образованию смеси нескольких изомеров
8
![Page 9: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/9.jpg)
Стереоспецифический электрофильный синтез 6-18F-фтор-L-ФДОФА с использованием [18F]F2
• Namavari et al. Appl Rad Isot 1992
• E.F.J. De Vries et al, Appl Rad Isot, 1999
• высокая стереоспецифичность (>99 % L-изомера); • коммерчески доступный станнильный прекерсор (АВХ); • автоматизация с помощью модуля TracerLab FX FE; • радиохимический выход: 33+4% (EOB)
OBoc
BocO
Sn(CH3)3
EtOOC
NH
R
OBoc
BocO
F18
EtOOC
NH
R
OH
OH
F18
NH2
HOOC
R = Boc, CHO
[18F]F2
CHCl3
HBr
130oC, 10 мин
9
![Page 10: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/10.jpg)
Стереоспецифический электрофильный синтез 6-18F-фтор-L-ФДОФА с использованием [18F]F2
Автоматизированный модуль синтеза TRACERlab FX E Pro (бывший Nuclear Interface)
Радиохимический выход: 33+4% (EOB)
10
![Page 11: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/11.jpg)
Условия электрофильного синтеза 6-18F-фтор-L-ФДОФА с использованием [18F]F2
• Время облучения неоновой мишени 150 мин.; ток 40 мкА; получают 8.95 ± 0.61 GBq (n = 15); • Улавливание в 10 мл фреона, содержащего 60 мг прекерсора при -20оС; • Реакция: 30оС, 4 мин, удаление фреона в вакууме при 50оС; • Снятие защиты: 2.0 ml, 47% HBr, 130оС, 10 мин; • Охлаждение до 70оС, частичная нейтрализация добавлением 1.3 мл 25% раствора NH4OH; • Разбавление фосфатным буфером перед ВЭЖХ очисткой; • ВЭЖХ очистка (Nucleosil 100 C-18, 7 микрон, 16х250 мм; элюент 2% этанола в 0.05 M NaH2PO4 (pH 4-5); • Стабилизация: фракцию продукта собирают в вайл, содержащий 100 мкл раствора (75 мг аскорбиновой кислоты в 0.6 мл 0.5 N NaOH)
11
![Page 12: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/12.jpg)
Проблемы синтеза и анализа 6-18F-фтор-L-ДОФА, при использовании метода электрофильного
фторирования
• Длительное время облучения, длительное время улавливания фтора-18 в растворе прекерсора в хлороформе;
• Потери радиоактивности на стадии упаривания фреона (фреон можно заменить на дейтерированный хлороформ!)
• Длительная процедура «подщелачивания» перед ВЭЖХ очисткой
• Необходимость стабилизации продукта в отношении радиолиза (добавление аскорбиновой кислоты)
• Обязательное определение высоко токсичного олова в продукте
• Большое количество (60 мг на синтез) дорогостоящего прекерсора
12
![Page 13: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/13.jpg)
Прекерсор для синтеза 6-18F-фтор-L-ДОФА методом электрофильного фторирования
На один синтез необходимо 60 мг дорогостоящего прекерсора 13
![Page 14: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/14.jpg)
ВЭЖХ анализ 6-18F-фтор-L-ДОФА (радиохимическая чистота)
ВЭЖХ анализ: Macherey-Nagel, Nucleodur C18 Pyramid, Mobile phase: 1 mL/min, 15 mL methanol and 485 µL acetic acid in 485 mL water
14
![Page 15: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/15.jpg)
Состав конечного продукта 6-18F-фтор-L-ДОФА, полученного методом электрофильного фторирования
Получено 40-120 мКи продукта при облучении 150 мин
15
![Page 16: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/16.jpg)
Контроль качества 6-18F-фтор-L-ДОФА, полученного методом электрофильного фторирования
NLT no less than, NMT no more than 16
![Page 17: Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. Методы синтеза 6–18F–L–ДОФА. Лекция 6, Красикова Р.Н](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081719/557c2128d8b42a925b8b4a10/html5/thumbnails/17.jpg)
Nucleophilic 6-18F-L-FDOPA - now reality?
From 180 GBq [18F]fluoride -
37 GBq 6-[18F]FDOPA (unpublished data) 17