(S-18F-氟代甲基)-L-半胱氨酸的半自动化合成及其初步炎症PET显像

改进现有合成模块,研究(S)8F-氟代甲基)-L-半胱氨酸(18F-MCYS)的自动化合成工艺,并对无菌炎症模型进行正电子发射断层(PET)显像.以CH2Br2为前体,经氟化反应制备甲基化试剂18F-CH2Br,后者与溶解在二甲基亚砜(DMSO)中的L-半胱氨酸充分反应,用Sep-Pak C18小柱分离纯化,得到18F...     

O-(3-~(18)F-氟代丙基)-L-酪氨酸的合成及其生物分布

采用两步法合成氨基酸代谢显像剂O-(3-^18F-氟代丙基)-L-酪氨酸(FPT)。首先，^18F^-与1，3-二对甲苯磺酸丙二酯(TsOCH2CH2CH2OTs)发生亲核氟化取代反应，生成3-^18F-1-对甲苯磺酸丙酯(^18F CH2CH2CH2OTs)；然后，^18FCH2CH2CH2OTs与L-酪氨酸二钠反应生成FPT。FPT总合成时间约为70min，未校正总放化产率为25％～30％，放化纯度大于95％。FPT在正常小鼠、肿瘤模型、炎症模型鼠体内的生物分布及荷瘤裸鼠PET显像结果表明：肾、肝、肺、血液等脏器放射性摄取较高，滞留时间较长，脑摄取放射性较低。FPT可被肿瘤细胞高摄取，而被炎症组织低摄取。给药后180min，荷瘤裸鼠PET显像清晰，肿瘤／肝脏放射性比值约为1．3。FPT制备简便，可以区分肿瘤和炎症，可望成为一种肿瘤氨基酸代谢PET显像剂。     

在柱甲基化法自动合成(S-[11C]甲基)-L-蛋氨酸和(S-[11C]甲基)-L-半胱氨酸

用PET trace回旋加速器通过核反应^14N(P,q)^11C生产^11CO2,经甲烷循环碘化法和”CH3I全自动合成系统制备^11CH3I,合成时间约为12min,未校正放化产率大于30％。采用(S-[^11C]甲基)-L-蛋氨酸(^11C-MET)半自动合成装置,使^11CH3I与前体L-同型半胱氨酸硫内酯盐酸盐的碱性溶液在Sep Pak Plus C18小柱上发生烷基化反应,并经Sep Pak Plus C18小柱分离,得^11C-MET注射液,烷基化反应时间约6min,放化产率大于85％,放化纯度大于99％,对映纯度约为90％。采用PET-CS-I型全自动合成模块,使^11CH3I与前体L-半胱氨酸发生在柱烷基化反应,并经柱分离后得到(S-[^11C]甲基)-L-半胱氨酸(^11C-CYS)注射液,烷基化反应时间约2min,未校正放化产率大于50％,放化纯度大于99％,对映纯度大于90％。制得的^11C-MET和^11C-CYS注射液可用于动物和人体研究。     

(N-[11C]甲基)胆碱和(S-[11C]甲基)-L-半胱氨酸的半自动合成

由PET trace回旋加速器和^11CH3I全自动合成系统分别生产^11CO2和^11CH3I,采用半自动合成装置合成(N-[^11C]甲基)胆碱(^11C-CH)和(S-[^11C]甲基)-L-半胱氨酸(^11C-CYS)。^11CH3I与前体N,N-二甲基乙醇胺在Sep-Pak Plus C18小柱中发生甲基化反应,经Accell Sep-Pak Plus CM小柱分离,得^11C-CH注射液,^11CO2转化为^11C—CH总时间约20min,校正总放化产率大于85％,放化纯度大于99％。^11CH3I与前体L-半胱氨酸在Sep-Pak Plus C18小柱中发生甲基化反应,经Sep Pak Plus C18小柱分离,得^11C-CYS注射液,烷基化时间约6min,放化产率大于85％,放化纯度大于99％,对映纯度大于90％。制备的^11C-CH和^11C-CYS注射液可用于动物和人体研究。     

O-（2-[^18F]氟代乙基）-5-羟基-L-色氨酸的合成、生物分布及MicroPET显像

通过对现有CTI公司计算机控制的化学合成模块（CPCU）进行改造,合成了L-5-羟基色氨酸类似物（5-^18FEHTP）,并用高效液相（HPLC）检测其放化纯度,所得产品用于昆明小鼠的S180肉瘤模型显像。结果显示,采用改进方法合成5-^18FEHTP的总时间是45min,放化收率为12％～16％（n=15）,产品的放化纯度〉98％。正常昆明小鼠体内生物分布显示,其脑组织摄取较低,最大摄取率为（2．354±0．405）％ID／g。血液清除较快,30min时摄取率已降为（2．974±0．278）％ID／g。肾脏给药60min摄取率值最大为（11．706±0．374）％ID／g,5-^18FEHTP经过肾脏排出体外。MicroPET小鼠显像结果表明,5-^18FEHTP在S180肉瘤中浓集程度明显高于周围其它组织。以上结果提示,利用CPCU半自动合成5-^18FEHTP,方法简便、稳定,产品纯度较高。小鼠生物分布和显像结果表明,5-^18FEHTP可能成为一种新的PET显像剂。     

O-(2-[18F]氟乙基)-5-羟基-L-色氨酸(5-18FEHTP)的合成动物体内分布及MicroPET显像

通过对现有CTI公司计算机控制的化学合成模块(CPCU) 进行改造,首次合成了L-5-羟基色氨酸类似物(5-18FEHTP),并用高效液相(HPLC) 检测其放化纯度,所得的产品用于昆明小鼠的S180肉瘤模型显像。结果显示,采用改进方法合成5-18FEHTP的总时间是45min,纯化时间是20min,放化收率为12-16%(n=15),产品的放化纯度大于98%。MicroPET显像结果表明,5-18FEHTP在S180肉瘤浓集程度明显高于周围其它组织。以上结果提示利用CPCU半自动合成5-18FEHTP,方法简便、稳定、产品纯度较高。动物生物分布和显像结果表明5-18FEHTP可能成为一种新的PET显像剂。     

(N-[18F]氟甲基)胆碱的半自动合成和无菌型炎症PET显像评价

通过对现有的合成模块进行改进,实现了(N-[¹⁸F]氟甲基)胆碱（¹⁸F-FCH）的半自动合成,并用其进行了无菌型炎症PET显像。以CH₂Br₂为前体,经过氟化反应制备甲基化试剂¹⁸FCH₂Br,在柱与N, N-二甲基乙醇胺进行反应,并经过Sep Pak tC18和Sep Pak CM小柱联用纯化的方法,得到放化纯度大于95%的¹⁸F-FCH注射液,放化产率为12%±2%（n=3,按¹⁸F^-计算,未校正）,放化合成时间为35 min。PET显像表明,肌肉注射0.2 mL松节油,4天后形成的炎症模型具有¹⁸F-FDG最高摄取,而¹⁸F-FCH在炎症处具有轻度的放射性浓聚,因此在¹⁸F-FCH肿瘤显像时应考虑炎症的可能性。     

11C-Gefinitib自动化合成及Micro PET显像

Gefinitib是小分子EGFR(epidemal growth factor receptor)抑制剂,用于非小细胞肺癌治疗。本研究以11C-CH3-Triflate为甲基化试剂,全自动合成了11C-Gefinitib,并用荷A549肿瘤为模型评价了肿瘤特异性摄取。在国产PET自动化11C多功能合成模块上,用11C-CH3-Triflate与7-去甲基Gefinitib在碱性条件下反应,经HPLC纯化和固相萃取得11C-Gefinitib,采用MicroPET/CT显像评价肿瘤特异性摄取。结果表明,自动化合成11C-Gefinitib占时28 min,合成效率为30%–35%(校正效率,n>5),产品放化纯度大于99%,比活度为55.5GBq/μmol。Micro PET/CT显像表明,荷A549肿瘤明显摄取放射性,并被50 mg/kg冷Gefinitib所阻断。结果表明,11C-Gefinitib有望用于临床Gefinitib治疗非小细胞肺癌疗效评价。     

L-[S-~(11)C-甲基]-蛋氨酸的合成及HPLC分析

采用还原碘化法合成11 CH3I,固相法合成11 C-MET,HPLC分析产品放化纯度,并合成11 CH3OH和11CH3I,利用HPLC分析验证11 C-MET中杂质的成分,探讨溶解前体的NaOH浓度和有机溶剂用量对11 C-MET质量的影响。结果表明,先用0.1mL 2mol/L NaOH溶解前体,再与0.1mL无水乙醇混匀后装入C18柱,可以提高11 C-MET的产率及放化纯度。     

在线合成心肌灌注显像剂:碳-11三苯甲基磷

99mTc-MIBI是常用的心肌灌注显像剂,肝摄取高,临床应用有一定的影响。11C-三苯甲基磷(11C-TPMP)为脂溶性正一价阳离子,用于心肌显像能得到更好的分辨率。以11CH3-Triflate为甲基化试剂,采用LOOP法在线合成了11C-TPMP,研究了11C-TPMP在正常小鼠的分布,正常大鼠行Micro PET显像,并与4位18F-苯基三苯基磷(18F-FTPP)比较。结果显示,LOOP法合成11C-TPMP效率大于90%(校正),放化纯度大于98%。正常小鼠心肌有高的摄取,注射后5 min和60 min,心肌摄取分别为(71.9±19.9)%ID.g–1和(12.87±0.81)%ID.g–1,肝摄取低,注射后5 min和60 min心肝摄取比分别为11.57和3.2。正常大鼠micro PET显像显示,从20 min到60 min,心肌显像清晰,肝未显像。表明LOOP法可高效合成11C-TPMP,11C-TPMP是一个很有希望的心肌灌注显像剂。     

多巴胺转运蛋白显像剂11C-β-CFT的全自动化合成

通过对反应条件的优化及合成模块的改进,探索了一种高效、全自动化合成¹¹C-β-CFT的方法。以¹¹CO₂为起始原料与LiAlH₄、HI或HBr反应生成¹¹CH₃I（或¹¹CH₃Br）,再转化成Triflate-¹¹CH₃,最后与nor-β-CFT进行甲基化反应合成¹¹C-β-CFT。整个合成工艺实现了全自动化,产品校正放化产率为70.2%±1.8%,放化纯度大于95%。用新方法合成的¹¹C-β-CFT无菌注射液经pH测定、HPLC检测、内毒素检查、细菌培养及异常毒性检查,均符合注射液要求。用制备的¹¹C-β-CFT对正常志愿者与帕金森病患者进行PET显像,PET显像显示正常对照者双侧纹状体影像清晰,帕金森病患者双侧纹状体不对称性摄取减低。该工艺实现了¹¹C-β-CFT全自动化,放化产率高,工艺简单,有利于工作人员放射防护,显像效果良好,可满足临床需要。     

单管法~(11)C-CH_3I的合成条件优化及胆碱生产与临床应用

通过对合成11C-CH3I所用试剂的用量、反应的载气流量、压力和反应温度、蒸发时间等条件进行优化,进而用柱色层法合成了11C-胆碱。在反应条件为:Li Al H4和57%HI的用量分别为0.3 mL和0.5 mL,反应的最佳载气流量和压力分别为27 mL/min、0.28 kPa,反应温度为180℃,蒸发时间为12 min下,11C-CH3I的校正后标记产率为62.2%±3.4%,放化纯度95%。临床脑胶质瘤和前列腺瘤疑似患者各1例在18F-FDG显像24 h后分别接受11C-胆碱检查,并与18F-FDG显像结果对照。显像结果表明,18F-FDG检查示低代谢区11C-胆碱均呈高代谢,联合用药可以更准确地区分病变的性质。     

Preparation andBiodistribution of Myocardial Perfusion Imaging Agent 18F-TPT

⁹⁹Tc^m-sestamibi is typically used as amyocardial perfusion imaging agent for SPECT, however, the high uptake of liverand lung compromise the diagnostic accuracy. PET has higher spatial resolutionand quantitative measurement of myocardial tracer uptake. The lipophiliccationic compound, (4-[¹⁸F]fluorophenyl)triphenylphosphoniumion (¹⁸F-TPT)was synthesized as a potential positron emission tomography (PET) myocardialperfusion agent, biodistribution studies in the NH rats and Micro PET/CTimaging studies in the SD rats were performed. Total synthesis time was about 1h and the uncorrected synthesis yield was 2.5%, radiochemical purity was higherthan 99.5%, the product had good stability at room temperature. Biodistributiondata in rats showed high levels of accumulation in the heart with stableretention and rapid blood clearance, Heart-to-liver ratios at 30, 60, 90,and120 min were 33.1, 14.8, 25.7 and 17.3, respectively; Micro PET/CT imagingin the SD rat showed intense cardiac uptake and non-target tissues as liver,lung uptake were washed out quickly. The result show that ¹⁸F-TPT may have potential as amyocardial perfusion imaging agent for PET.     

自动化合成~(11)C-Raclopride及质量控制

采用全自动合成模块,合成临床使用的11 C-Raclopride。用11 C-Triflate-CH3通入含10μL的0.5mol/L氢氧化钠的去甲基Raclopride的200μL的丙酮溶液中,常温反应1min,经半制备HPLC分离,收集粗产品,再经固相萃取,用1mL乙醇淋洗SEP-PAK C-18柱,收集淋洗液,用生理盐水稀释即得可供注射的11 C-Raclopride。结果表明,反应体系中加入碱的量(1~50μmol)对标记率影响不大,但影响了C-N甲基化的副反应产物比例。合成时间为28min,前体用量为0.1~0.4mg,合成效率为(55.1±8.4)%(n=40),放化纯度大于99%,放射性浓度为370~550 MBq/mL,乙醇浓度低于10%,比活度为1.73×1014 Bq/g,产品无菌、无热源符合要求。采用11 C-Triflate-CH3为标记前体,经国产商品化模块全自动合成的11 C-Raclopride的质量满足临床的要求。     

Aβ斑块显像剂苯并噻唑衍生物的11C标记

为寻找合适的碳-11标记的在体A斑块显像剂,根据文献合成了苯并噻唑（BTA）的前体：（对胺基苯）苯并噻唑类（APBT）,并用改良法碳-11碘代甲烷标记了APBT;柱色层法测标记率;改良法碳-11标记BTA的效率为58%。本文对碳-11标记方法和放射性标记率的方法作了改过,明显提高了标记效率,改进后的标记率测量方法简单、有效;正常小鼠的脑摄取[11]-BTA-1较高,2min全脑摄取为3.810.34%/ID;非特异区清除快,2min/30min摄取比达到10。[11]-BTA-1是一个有希望用于早老痴呆诊断的A斑块显像剂。     

(N-[~(18)F]氟甲基)-胆碱的自动化合成及其生物分布研究

采用住友CFN-multi-P100多功能模块快速、自动化合成(N-[~(18)F]氟甲基)-胆碱(~(18)F-FCH),并评价其在正常小鼠体内生物分布,以及胰腺癌裸鼠模型的PET/CT显像情况。前体CH2Br2与~(18)F-气相反应生成18FCH2Br,18FCH2Br经4个Si柱纯化后与三氟甲基磺酰银(Ag-Triflate)反应生成活性更高的氟代三氟甲基磺酰基甲烷(~(18)FCH2OTf),新中间体与预先加在C-18柱子上的N,N-二甲基乙醇胺(DMAE)反应再经SEP-PAK CM柱纯化得到18F-FCH。将~(18)F-FCH静脉给予正常小鼠,分别在给药后5、10、30、60、90、120min处死,测定主要脏器的质量及放射性计数。将~(18)F-FCH静脉给予胰腺癌裸鼠,注射10min后观察荷瘤裸鼠的PET/CT显像情况。结果显示,~(18)F-FCH合成时间32min,未校正的合成效率为(25±5)%(n=23),放化纯度大于97%。小鼠体内生物分布实验显示,18F-FCH在血液中清除快,绝大多数脏器在5min时放射性分布达最高值,后逐渐降低或处于相对稳定状态。放射性主要分布在肾脏、肝脏,而脑、肺、肌肉对~(18)F-FCH的摄取均较少。荷瘤(胰腺癌)裸鼠的PET/CT显像表明,~(18)FFCH在裸鼠肾脏、肝脏和脾脏聚集,胰腺癌细胞对~(18)F-FCH未见明显摄取。结果提示,住友CFN多功能模块可自动化、快速合成18F-FCH。18F-FCH在正常小鼠体内分布与文献报道的11 C-胆碱相似,具有一定的应用前景,但其对胰腺癌的诊断仍需进一步研究。     

PET肿瘤显像剂~(18)F-氟乙基胆碱的自动化合成

18F-氟乙基胆碱(18F-FECH)是反映胆碱代谢的PET肿瘤显像剂,在肿瘤特别是脑肿瘤诊断中显示出良好的应用前景。为了方便临床应用,本工作利用PET-MF-2V-IT-I型18F多功能合成模块,自动化合成18F-FECH。首先18F-与1,2-乙二醇二对甲苯磺酸酯在90℃下发生亲核取代反应,产物未经纯化即与N,N-二甲基乙醇胺在100℃下发生烷基化反应,此后经过C18柱和CM柱进行分离纯化,得到目标产物。整个过程需时约40 min,最终产品放化收率30%(未经时间校正),放化纯度≥99%,室温下可稳定放置6 h。本方法简便易行,合成时间短,收率较高,产品稳定性好,且其它各项指标均符合规定,为临床常规应用提供了保证。     

AD显像剂11C-PIB合成效率的影响因素

¹¹C-PIB是诊断阿尔茨海默病（AD）的特征靶Aβ斑块的正电子放射性药物,本工作系统研究了以¹¹CH₃-Triflate为甲基化试剂合成¹¹C-PIB合成的影响因素。在国产碳多功能合成仪上, 研究前体量、溶剂、反应温度及体系的pH等对¹¹C-PIB效率的影响,并对合成条件进行优化。结果显示：前体量、溶剂、反应温度及体系的pH均明显影响合成效率。优化后的合成条件为：丙酮为溶剂,前体浓度为5 g/L,反应温度为常温,pH为中性。在此条件下,¹¹C-PIB的合成效率为65.2%±4.7%(n=8,校正效率),产品的放化纯度大于99%,比活度为70.6 GBq/g（18.0 TBq/mmoL）。从¹¹CO₂到¹¹C-PIB的合成时间为30 min, 单次合成的产量为3.7 GBq。以上结果表明,通过优化合成条件,可以稳定、高质量地合成¹¹C-PIB,以满足临床需要。     

胆碱模块自动化合成11C-carfentanil及Micro PET显像

为快速、高效合成中枢神经阿片受体显像剂¹¹C-carfentanil(¹¹C-CFN),对国产商业化¹¹C-胆碱合成模块略做改动,并优化了合成条件。结果表明,采用4-哌啶乙酸钠,4-[(1-丙羰基)苯胺]-1-(2-苯乙基)[钠盐]作前体,DMSO作溶剂,¹¹CH_3-triflate作甲基化试剂,在胆碱模块上采用反应瓶法,可自动化合成¹¹C-CFN。合成的¹¹C-CFN活度＞14.8 GBq、比活度＞1.4×10¹⁴Bq/g、放化纯度＞99%,校正合成效率＞80%（n=55,以¹¹CH₃-triflate计算）,全部合成时间为18 min。经Micro PET/CT证实,¹¹C-CFN可用于μ阿片受体的PET显像研究。     

5-羟色胺转运蛋白显像剂~(11)C-DASB的自动化合成及Micro PET/CT显像

目的:自动化合成5-羟色胺转运蛋白显像剂11 C-DASB并进行大鼠Micro PET/CT显像;方法:通过改变甲基化试剂、溶解前体溶剂及反应条件,得到优化的标记条件作为碳-11多功能合成模块的输入参数,进行自动化合成11 C-DASB,大鼠静脉注射11 C-DASB 45 min后进行显像;结果:采用11 C-CH3-Triflate作为甲基化试剂,通入新配制的含1mg去甲基DASB前体的500μL DMSO溶液内,80℃下加热2min,标准率为63.7%,大鼠显像表明,11 C-DASB特异性的浓聚于SERT富集区域;结论:经优化,11 C-DASB自动化合成可得到较高产率,大鼠显像表明,其特异性浓聚于SERT富集区域,有望作为5-羟色胺转运蛋白显像剂。