ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. РФП на основе C–11. Лекция 5, Красикова Р.Н.

•
•
A
Alex_Zadorin
1 of 57
Downloaded 78 times
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
Лекция РФП для позитронной эмиссионной томографии. Особенности синтеза РФП для ПЭТ. Получение соединений, меченных, меченных углеродом11, по реакциям карбоксилирования или метилирования. Примеры синтеза РФП. 2
Углерод-11: 3
Преимущества углерода-11 период полураспада 20 мин позволяет проводить повторные ПЭТ исследования одному и тому же пациенту, что является принципиально важным для рецепторных исследований; С помощью стандартных технологий метилирования и карбонилирования можно получать множество РФП на одном и том же модуле; делать синтезы разных РФП через короткие промежутки времени; Удобный и очень дешевый способ получения больших активностей 11С в форме 11CO2 или 11CH в газовой мишени циклотрона; 4 Минимальный сервис мишени, замена фольги – один раз в 10-20 лет, простота и надежность в эксплуатации Возможность получения радиотрейсеров – «истинных» аналогов природных субстратов 4
Важнейшие РФП на основе углерода-11 РФП Реакция получения Изучаемый процесс Диагностическое применение L-[11Сметил]метионин S-метилирование Транспорт аминокислот Опухоли мозга и шейного отдела [N-метил-11С]холин N-метилирование Пролиферация клеток Опухоли мозга; РПЖ 1-[11С]ацетат Карбоксилирован ие Окислительный метаболизм в миокарде Инфаркт миокарда; РПЖ; опухоли гинекологического тракта [11С]пальмитат и др. жирные кислоты Карбоксилирован ие Энергетический метаболизм миокарда Жизнеспособность миокарда L-[1-11C]тирозин Реакция с [11C]HCN и щелочной гидролиз Транспорт аминокислот; синтез белка Опухоли мозга; Опухоли ЖКТ Различные рецепторные радиолиганды S-, N-, О- метилирование 5
Синтез различных радиотрейсеров на модуле Tracer Lab FX C-Pro Shao X. et al. J Label Cpds Radiopharm 2011; DOI: 10.1002/jlcr.1937 6
Стандартная конфигурация модуля TracerLab FX C-Pro 7
Химические формы стабилизации углерода-11: химия «горячих» атомов Ядерная реакция Облучаемая газовая смесь Химическая форма 14N(p,α)11C N2/O2 (0.5-1%) 11CO 2 14N(p,α)11C N2/Н2 (5-10%) 11CН 4 11CO (из 11CO ) 2 11CHN (из 11CН ) 4 8
Производительность углеродной мишени Мишень Стандартная для [11С]CО2 Давление в мишени, (psi) Заполнение мишени 250-275 14N + 2 350-375 14N + 2 1%O2 Ток пучка,мкА, (время, мин) 40 (30) Химическая форма РН Активность РН (ГБк) [11С]CО2 111 (3 Ки) 25 мл, алюминий Высокоэффективная 1%O2 70 (25) [11С]CО2 207 (5,3 Ки) для [11С]CО2 25 мл, алюминий Стандартная для 250-275 14N + 2 0,5 %O2 40 (40) [11С]CО2 85 (2,3 Ки) 250-275 14N + 2 10% Н2 40 (30) [11С]CН4 48-55 [11С]CО2 25 мл, алюминий Стандартная для [11С]CН4 25 мл, алюминий (1,3-1,5 Ки) 9
Схематическое изображение газовой мишени для производства углерода-11 Зависимость выхода 11С от энергии протонов 10
Получение углерода-11 в различных химических формах 14N(p,)11C N2/H2 (5%) N2/O2 (1%) [11С]CО2 1) LiAlH4 2) HI (57%) [11С]CH3I Ni, H2,360oC Co3O4,500oC I2,720oC [11С]CH4 NH3, Pt,900oC [11С]HCN 11
Получение 11С-метилиодида из 11СО2 («мокрый» метод) Метод разработан в 1976 г. Французским ученым D. Comar и применяется до сих пор 11CO 2 LiAlH4 HI 57%, 130oC 11CH OH 3 11CH I 3 Используется в синтезе L-[11С-метил]метионина, N-[11C-метил] холина и других РФП, где удельная мольная активность не является критичной; Недостатком метода является использование агрессивных реагентоа (HI), разрушающих вентили, соединительные узлы и другие компоненты модуля; Высокий выход достигается при использовании свежеприготовленного растовра литий алюмогидрида в сухом тетргидрофране (ТГФ) 12
Выделение [11С]CO2 из газовой мишени • конденсация [11С]CO2 в петлеобразной ловушке, погруженной в жидкий азот (t -196oC); • улавливание [11С]CO2 в ловушке, заполненной молекулярными ситами, при комнатной температуре с последующей десорбцией при нагревании • перед использованием молекулярные сита нагревают в токе газа с тем, чтобы удалить адсорбированные вещества с поверхности, а затем охлаждают непосредственно перед улавливанием [11С]CO2 13
Синтез 11С-метилиодида из 11СО2 (газофазный метод) Метод разработан в 1997 г. шведскими и датскими учеными (совместно) и защищен патентом GEHC; суть патента - циркуляция 11С-метана через трубку, содержащую пары йода, при высокой температуре 11CO 2 Ni / H2 I2, 730oC 11CH 4 11CH I 3 1) [11С]СO2 + H2 = [11C]CH4 - реакция двух газов на катализаторе Shimalite-Ni при темп. 360оС. 2) [11C]CH4 + I2 = [11C]CH3I - реакция меченого метана с кристаллическим йодом при температуре 700оС в режиме циркуляции 11CO 2 Ni / H2 I2, 730oC 11CH 4 11CH I 3 14
Получение 11С-метил иодида газофазным методом для синтеза рецепторных радиолигандов • • Larsen P., Ulin J. and Dahlstrom K. (1995) A new method for production of 11Clabelled methyl iodide from 11C-methane. J. Lab. Comp. Radiopharm. 37, 73-75. Link J. M., Clarck J. C., Larsen P. and Kcohn K. A. (1995) Production of [11C]methyl iodide by reaction of 11CH4, with I. J. Lab. Comp.Radiopharm. 37, 76-78. • 11СН4 получают в мишени циклотрона при облучении смеси азота с 5% водорода • 11СН3I получают реакцией 11СН4 с йодом при температуре 720оС при циркуляции (патент General Electric) • 11СН3I переводят в трифлатом серебра 11С-метилтрифлат реакцией с • Мольная активность радиолигандов, полученных методом метилирования, составляет 5-100 Ки/µМоль 15
Сравнение «мокрого» и «сухого» методов получения 11С-метил йодида Параметры «мокрый» метод «сухой» метод Радиохимический выход > ≈ в 2 раза < ≈ в 2 раза Время синтеза < > Удельная активность 1–5 Ки/мкМоль На каждый синтез свежие HI и LiAlH4, ТГФ, они не должны содержать следов влаги и CO2 Относительно низкая >60 Ки/мкМоль Заправка сорбентов и I2 на несколько синтезов сразу Требования к реагентам Стоимость реагентов Процедура очистки модуля Автоматизация Высокая стоимость сорбентов и катализатора для конверсии После каждого синтеза, упрощена, есть возможность линии и реактор должны повторной процедуры без быть чистыми и сухими очистки Сложно автоматизировать Легко встраивается в 11Смодули для метилирования 16
Удельная мольная активность (Specific radioactivity - SRA) высокая удельная активность необходима для рецепторных исследований и при использовании потенциально токсичных соединений 17
Химия углерода-11 14N(p, α)11C 11CО 2 11CН 4 Elsinga P. Radiopharmaceutical chemistry for positron emission tomography. Methods. 2002; 27: 208-217 18
Особенности синтеза 11С-радиотрейсеров: временной фактор Время синтеза не должно превышать три периода полураспада 19
Кинетические аспекты реакций с участием углерода-11 Прекерсор + [11C]синтон [11C]продукт • Время реакции должно быть как можно меньше; • В идеале «практический» радиохимический выход должен достигаться за время, не превышающее 1-2 периода полураспада; Для увеличения скорости реакций используют: • Большой избыток прекерсора по сравнению с 11С-синтоном; • Высокую концентрацию прекерсора в малом объеме (закон действия масс); • Реакции в герметично закрытых сосудах, что позволяет применять высокие температуры и давление; • Микроволновой нагрев или ультразвуковое перемешивание реагентов; • Реакции в режиме on-line (на картриджах, в петле хроматографа и др); • Микрореакторные технологии - реакции в узких капиллярах при высоких давлениях 20
Радиохимический выход на разных этапах производства РФП Получение 11С в мишени циклотрона Радиосинтез EOB < 3 T1/2 Очистка ВЭЖХ/ТФЭ Получение инъекционной формы EOS < 20 мин Анализ (QC) Инъекция пациенту TOI 21
Изотопное и неизотопное мечение При изотопном мечении 11С замещает в молекуле стабильный 12С/13C; биологическая активность молекулы при этом не меняется; При неизотопном мечении в молекулу субстрата вводится функциональная группа, содержащая 11С; при этом образуется молекула другого соединения с отличными от исходной химическими свойствами и биологической активностью; Число возможных РФП на основе углерода-11 практически не ограничено; оно определяется возможностями радиохимического синтеза 23
Изотопное и неизотопное мечение: примеры 1-11С-глюкоза Изотопно меченная глюкоза [3-11С]-O-метил глюкоза Неизотопно меченная глюкоза Изотопно меченная 3-О-метил глюкоза 24
Радиохимия углерода-11: реакции 11С-метилирования: S-, O-, N- метилирование • Метилирующие агенты: [11С]CH3 I (метил йодид) и [11C]CH3OTf (метил трифлат); • Реакции в полярных растворителях (ДМСО, ДМФ) в присутствии основания; • Эффективно протекают за короткое время 25
Примеры РФП на основе C-11, полученные путем O-,Sили N- метилирования. 1) Pittsburg Compound B используется для диагностики заболевания Альцгеймера. 2) Raclopride и [11C]N-methylspiperone для визуализации дофаминовых рец-в 3) [11C]N-methylpiperidin-4-yl propinoate для отображения активности ацетилхолинэстеразы у пациентов с Альцгеймером. 4) [11C]Flumazanil для визуализации бензодиазепиновых рецепторов 5) [11C]Carfentanil лиганд для опиоидных рецепторов 26
Радиотрейсеры на основе меченых аминокислот в диагностике опухолей мозга Меченые аминокислоты представляют собой важнейший класс радиотрейсеров для ПЭТ исследований мозга. Ввиду малого накопления в сером веществе их использование дает более контрастные изображения опухоли по сравнению с ФДГ  определение границ опухоли дифференцирование опухоли и метастаз  мониторинг терапии  дифференцирование опухоли и очага воспаления  определение стадии злокачественности (более сложно, чем в случае ФДГ)  наиболее распространеным РФП класса аминокислот является метионин-11С (T1/2 = 20.4 мин) 27
Сопоставление 18F-ФДГ и L-11C-метионина: Анапластическая астроцитома левого таламуса ПЭТ с 11Сметионином выявляет опухоль и ее границы ПЭТ с 18F-ФДГ малоинформативна 28
Комбинированное ПЭТ исследование: РФП с различным механизмом накопления MRI [11C]Methionin [18F]FDG Опухоль мозга, астроцитома III [18F]FLT 29
Синтез L-[11С-метил]метионина на основе «мокрого» метода получения метил йодида 11CO 2 H2N 11CH OH 3 11CH I 3 H O S HI 57%, 130oC LiAlH4 H2N OHHS H COOH [11C]CH3I H2N H 11CH 3 S COOH D. Сomar, 1976 B. Langstrom, 1976 30
Проведение реакции метилирования в синтезе L[11С-метил]метионина на твердофазном носителе H2N H O S H2N OHHS H [11C]CH3I COOH H2N H 11CH 3 S COOH Использование Sep-Pak-картриджей фирмы «Waters», заполненных кремнийорганическим обращенно-фазовым сорбентом C18 (силикагель с сильной гидрофобностью), для получения и одновременной очистки препарата. За 14 мин – готовый препарат! РХВ: 83% от [11C]CH3I РХ чистота: >99% Активность препарата до 1,2 Ku (3-4 диагностические дозы) 31
Выход [11C]MET при получении метил йодида «мокрым» методом и метилировании в режиме on-line РХВ (EOS): 55-65 % от [11C]CH3I , 10-15 % от [11C]CО2 РХВ – радиохимический выход; EOS : End Of Synthesis Причины потерь: 40-45 % активности за счет р/а распада (время синтеза 15-17 мин.;) потери на различных этапах синтеза: - неполное поглощение [11C]CО2 в растворе LiAlH4 в ТГФ; - следы влаги или растворителей в трубках, приводящие к преждевременному гидролизу реагента LiAlH4 в ТГФ; - использование некачественного LiAlH4 в ТГФ - неполное удаление растворителя (ТГФ), и , как следствие, неэффективный HIгидролиз; - низкий выход реакции [11C]CH3I с лактоном 32
Анализ радиохимической чистоты L-[11Сметил]метионина методом радио ВЭЖХ • ВЭЖХ колонка YMC-Pack Pro C18, • элюент 0.05M NaH2PO4, • поток 1 мл/мин • УФ 213 нм А. Bogni et al., 2003 33
Энантиомерная чистота препарата [11C]МЕТ существует в форме двух энантиомеров – L и D. В ПЭТ используется L- [11C]МЕТ, т.к. он включается в процессы метаболизма. Норма: содержание L- [11C]МЕТ не менее 90% ! D- [11C]МЕТ не влияет на качество ПЭТ томограммы, но не несет диагностической информации, следствие – превышение дозовой нагрузки на пациента. Причиной образования нежелательного изомера является рацемизация в процессе метилирования в щелочных условиях – необходим тщательный контроль за протеканием реакции метилирования, в особенности, при метилировании на картридже, где все реагенты сконцентрированы в малом объеме 2,5 мг лактона в 0,2 мл 0,5 М NaOH в растворе этанол/вода (35/65) 34
Зависимость энантиомерной чистоты [11C]МЕТ от состава раствора № [NaOH], M EtOH/H2O, V % L-изомера 1 0,5 50:50 89,5 2 0,4 50:50 90 3 0,3 50:50 90,5 4 0,3 40:60 91,5 5 0,5 30:70 93,2 6 0,5 35:65 93,7 2,5 мг лактона в 0,2 мл 0,5 М NaOH в растворе этанол/вода (35/65) Активность препарата 4-5,7 ГБк РХВ: 75% от [11C]CH3I РХ чистота: 99,7% Энантиомерная чистота: 93,7% Срок годности: 40 мин. 35
Анализ энантиомерной чистоты L-[11С-метил]метионина методом хиральной радио ВЭЖХ • колонка Chirobiotic T (4.6х250 мм, Astec); • элюент: вода/метанол 50/50, •поток 1 мл/мин, • 220 нм; 36
Модуль синтеза L-11C-метионина (ИМЧ РАН, 2009) Wet method; алкилирование on-line; Полная автоматизация; Программная платформа Scintomix; Автоматическая промывка шприцевым насосом Scintomix; Два реактора - два синтеза; Управление потоками - ручным реулятором Производительность: 40-160 мКи за синтез (20 мин/35 µА) 3-6 пациентов Гомзина НА, Кузнецова ОФ Биоорг. химия 2011 37
Радиотрейсеры на основе холина OH CH2 CH3 CH2 N CH3 (+) CH 3 • Холин - предшественник в биосинтезе фосфатидилхолина – одного из основных фософлипидов клеточных мембран; • Уровень фосфатидилхолина (лецитина) повышается в пролиферирующих клетках; • Скорость накопления холина прямо пропорциональна скорости синтеза клеток мембраны, т.е. скорости деления клеток, не зависящей от снабжения кислородом 38
Метаболизм 11С-холина 39
Меченые аналоги холина - радиотрейсеры в диагностике РПЖ методом ПЭТ - Радиоактивные аналоги холина практически не накапливаются нормальной тканью мозга, что позволяет получать высококонтрастные изображения опухолей мозга; - Они являются чрезвычайно перспективными радиотрейсерами для исследований опухолей и метастаз, особенно опухолей предстательной железы (РПЖ), которые не визуализируются с помощью [18F]ФДГ 40
Диагностика РПЖ: традиционные методы - Скриниг: определение уровня PSA (prostate specific antigen) в норме – 0; - Трансректальная биопсия под контролем УЗИ; - Степень локализации опухоли внутри простаты и за ее пределами (УЗИ, КТ, МРТ) - Выявление метастаз в костях (сцинтиграфия с препаратами 99mTc) (достаточная чувствительность при PSA>16 нг/мл) - Выявление метастаз в близлежащих лимфатических узлах (???) - Выявление отдаленных метастаз (????) - Диагностика рецидива РПЖ у пациентов с повышенным PSA в послеоперационный период (???) 41
Возможности ПЭТ с 11С-холином в определении лимфогенных метастазов в области малого таза - КТ, МРТ, УЗИ выявляют лимфогенные метастазы в области малого таза в 50-60% случаев при размере более 2 см; - Более точную диагностику дает лимфаденэктомия (лапароскопически) - ПЭТ позволяет выявлять метастазы неинвазивно с высокой точностью Методом ПЭТ исследованы 15 пациентов с гистологически подтвержденными близлежащими метастазами РПЖ: • у 12 из 15 обнаружены метастазы • у 3 из 15 метастазы не выявлены (falsenegative) • у 5 из 12 выявлены отдаленные метастазы Чувствительность 80% Специфичность 96% Точность 93% IJ de Jong et al, J Nucl Med 2003, 44: 331-335 42
Синтез [N-метил-11С]холина CH3 HO C H2 C N H2 CH3 11CH I 3 HO CH3 C C N H2 H2 CH3 (+) 11CH 3 ДМАЭ - cтандартное N-метилирование, протекает с высоким выходом в режиме on-line на одноразовом картридже С18 SepPak; - благодаря катионной природе 11С-холина возможна очитска методом твердофазной экстракции (катионообменный картридж CM Light); - методы синтеза и очистки отлично автоматизируются 43
Синтез [N-метил-11С]холина ДМАЭ ДМАЭ играет роль субстрата, растворителя и основания одновременнно Ингибирует процесс внедрения холина в клеточные мембраны ПРОБЛЕМА: Удаление ДМАЭ из реакционной смеси и контроль содержания в конечном продукте 44
Синтез и очистка [N-метил-11С]холина Метод Б - on-line Метод А - в растворе (Hara, 1999 ) • • • • Поглощение [11C]CH3I в реакционном сосуде, содержащем 0,1 мл ДМАЭ при 0оС Реакция 130оС, 5 мин Удаление ДМАЭ в токе азота, 130оС, 2 мин Растворение остатка в 5 мл воды (Pascali, 2000 ) • Нанесение раствора 25-50 мкл ДМАЭ в 50-100 мкл этанола на колонку с 0,1-0,5 г смолы tC18 или картридж tC18 Sep Pak; • Поглощение [11C]CH3I в ДМАЭ на колонке tC18; реакция метилирования • присоединение катионообменного картриджа SepPak Light Accell Plus CM (CM); • промывка картриджей этанолом (1 раз) и водой (2 раза) • элюирование 11С-холина 0.9% раствором NaCl; • стерилизация (асептическое фильтрование) 45
Результаты синтеза [N-метил-11С]холина на модуле TracerLab FX-CPro • радиохимический выход зависит от количества ДМАЭ; • в настоящее время допустимое содержание ДМАЭ в препарате не регламентировано; • современные методы синтеза позоляют снизить содержание ДМАЭ до <5-10 мкг/мл; • необходимо создание удобного и простого метода контроля ДМАЭ 46
Анализ [N-метил-11С]холина и содержания ДМАЭ в препартае методом радио ВЭЖХ E. Mishani, 2002 • Катионообменная колонка IC-PAKTM Cation M/D 150*3.9 mm (Waters); • Элюент: 0.05 М HCl; • Детектор по электропроводности; Холин и ДМАЭ не детектируются с использованием стандартных УФ детекторов; анализ ДМАЭ можно проводить методом ГЖХ ДМАЭ - Диметиламиноэтанол 47
Молекулярно-клеточные процессы, лежащие в основе болезни Альцгеймера (предположительно) Нейрофибриллярные клубки Амилоидные бляшки 48
[11C]PIB - радиолиганд для визуализации бета амилоидных aгрегaтoв при болезни Альцгеймера методом ПЭТ • Аналог тиофлавина • Предложен в Университете Питтсбурга в 2001 г • Клинические испытания – Уппсала ПЭТ центр и многие другие • Патент фирмы «Амершам» HO Klunk et al, Ann Neurol 2004 S NH11CH3 N 49
Синтез рецепторных радиолигандов на основе 11Сметил йодида (газофазный метод): 11С-PIB CH3OCH2O S H N H N 1. NaH / DMF 2. 11CH3I CH3OCH2O 11CH 3 S N H N HCl / MeOH HO [11C]PIB специфично связывается с амилоидным бета-протеином ПЭТ с [11C]PIB позволяет выявлять локализацию амилоидных бляшек и их плотность 11C H 3 S N N H [N-methyl-11C]PIB 50
Синтез рецепторных радиолигандов на основе 11Сметил йодида (газофазный метод): 11С-раклоприд • [11C]раклоприд селективно связывается с D2рецепторами дофаминергической системы; • ПЭТ с [11C]раклопридом используется в диагностике болезни Паркинсона 51
ПЭТ в кардиологии Основные радиотрейсеры:  18F-ФДГ – оценка жизнеспособности миокарда  11C-ацетат – окислительный метаболизм  13N-NH3 – перфузия миокарда  82RbCl - перфузия миокарда (генераторный радионуклид) В кардиодиагностике ПЭТ уступает методу ОФЭКТ Число ПЭТ трейсеров крайне невелико 52
Синтез РФП из 11СО2: карбоксилирование Карбоксилирование - введение карбоксильной группы в молекулы через СO2 O 11 C O ONa 1. CH3MgCl in THF 2. H2O PS-H+; SAX-Cl- 3. 4. NaCl 0,9% H3C 11 C O Синтез 1-11С-ацетата реакцией 11СО2 с реактивом Гриньяра (CH3MgCl) Концентрация и объем реагента: CH3MgCl in THF (0.5 M, 200 µL); Стадии синтеза: • Улавливание 11СО2 в течение 4 мин; перемешивание 30 сек; • Остановка реакции (quenching): 1 мл СН3СООН (1 мМ) • Перенос реакционной смеси в другой сосуд с 5 мл СН3СООН (1 мМ) • Очистка на картриджах PS-H+ и PS-Ag+ SepPak (удаление кислоты, магния, галогенов) • Улавливание 11С-ацетата на картридже MaxiСlean SAX (Alltech) • Элюирование 11С-ацетата с картриджа SAX 0.9% раствором NaCl и стерильное фильтрование VW Pike, MN Eakins, RM Allan, AP Selwyn. Int J Appl Radiat Isot. 1982; 33: 505-512 53
Особенности реакций 11СО2 с реактивом Гриньяра: источники радиохимических примесей •при избытке Гриньяра может получиться другой меченый продукт; • реакция с 11СО2 при комнатной температуре идет очень быстро; • смесь нельзя нагревать (образование побочных продуктов – димеров) 54
Особенности реакций 11СО2 с реактивом Гриньяра: меры предосторожности • реактив Гриньяра бурно реагирует с водой со вспышкой пламени; • вайл после реакции не мыть сразу водой, если мыть, то очень осторожно, добавлять воду шприцом по каплям в очках; • готовить реактив Гриньяра для синтеза так, чтобы: • избегать попадания атмосферного СО2 в реакционный сосуд (использовать перчаточный бокс с азотом или другой вариант, обеспечивающий инертную атмосферу); • избегать контакта с влажным воздухом, использовать очень сухую посуду; • на выход 11СО2 из реакционного сосуда устанавливать трубку с аскаритом для предотвращения попадания радиоактивности в атмосферу 55
Диагностические возможности 1-11С-ацетата • 1-[11С]ацетат - основной РФП для исследований окислительного метаболизма миокарда методом ПЭТ; синтез разработан в 1982 г. • Радиотрейсер хорошо экстрагируется кардиомиоцитами; его активированная форма [11С]ацетил-КоА является исходным метаболическим субстратом в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса), в ходе которого он окисляется до [11С]CО2 и воды; • Радиоактивная метка элиминирует из миокарда в виде [11С]CО2, и скорость ее выведения точно отражает скорость митохондриального окислительного метаболизма в кардиомиоцитах (MVO2); • В последние годы 1-[11С]ацетат применяется в диагностике рака предстательной железы (РПЖ) и выявлении близлежащих и отдаленных метастазов, а также для визуализации опухолей гинекологического тракта 56
Применение 1-11С-ацетата при исследовании пациентов с РПЖ 57
Автоматизированный модуль для получения ацетата-11С • 1-11С-ацетат получают реакцией 11СО2 с СH3MgСl c последующим водным гидролизом • Очистка на одноразовых картриджах • В контакте с конечным продуктом только стерильные материалы • Соответствует требованиям GMP Фото предоставлено Соловьевым Д., Кембридж, Англия Isotope Technologies Dresden 58

More Related Content

Получение радионуклидов и РФП для ПЭТ. РФП на основе C–11. Лекция 5, Красикова Р.Н.

  • 1. 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
  • 2. Лекция РФП для позитронной эмиссионной томографии. Особенности синтеза РФП для ПЭТ. Получение соединений, меченных, меченных углеродом11, по реакциям карбоксилирования или метилирования. Примеры синтеза РФП. 2
  • 4. Преимущества углерода-11 период полураспада 20 мин позволяет проводить повторные ПЭТ исследования одному и тому же пациенту, что является принципиально важным для рецепторных исследований; С помощью стандартных технологий метилирования и карбонилирования можно получать множество РФП на одном и том же модуле; делать синтезы разных РФП через короткие промежутки времени; Удобный и очень дешевый способ получения больших активностей 11С в форме 11CO2 или 11CH в газовой мишени циклотрона; 4 Минимальный сервис мишени, замена фольги – один раз в 10-20 лет, простота и надежность в эксплуатации Возможность получения радиотрейсеров – «истинных» аналогов природных субстратов 4
  • 5. Важнейшие РФП на основе углерода-11 РФП Реакция получения Изучаемый процесс Диагностическое применение L-[11Сметил]метионин S-метилирование Транспорт аминокислот Опухоли мозга и шейного отдела [N-метил-11С]холин N-метилирование Пролиферация клеток Опухоли мозга; РПЖ 1-[11С]ацетат Карбоксилирован ие Окислительный метаболизм в миокарде Инфаркт миокарда; РПЖ; опухоли гинекологического тракта [11С]пальмитат и др. жирные кислоты Карбоксилирован ие Энергетический метаболизм миокарда Жизнеспособность миокарда L-[1-11C]тирозин Реакция с [11C]HCN и щелочной гидролиз Транспорт аминокислот; синтез белка Опухоли мозга; Опухоли ЖКТ Различные рецепторные радиолиганды S-, N-, О- метилирование 5
  • 6. Синтез различных радиотрейсеров на модуле Tracer Lab FX C-Pro Shao X. et al. J Label Cpds Radiopharm 2011; DOI: 10.1002/jlcr.1937 6
  • 8. Химические формы стабилизации углерода-11: химия «горячих» атомов Ядерная реакция Облучаемая газовая смесь Химическая форма 14N(p,α)11C N2/O2 (0.5-1%) 11CO 2 14N(p,α)11C N2/Н2 (5-10%) 11CН 4 11CO (из 11CO ) 2 11CHN (из 11CН ) 4 8
  • 9. Производительность углеродной мишени Мишень Стандартная для [11С]CО2 Давление в мишени, (psi) Заполнение мишени 250-275 14N + 2 350-375 14N + 2 1%O2 Ток пучка,мкА, (время, мин) 40 (30) Химическая форма РН Активность РН (ГБк) [11С]CО2 111 (3 Ки) 25 мл, алюминий Высокоэффективная 1%O2 70 (25) [11С]CО2 207 (5,3 Ки) для [11С]CО2 25 мл, алюминий Стандартная для 250-275 14N + 2 0,5 %O2 40 (40) [11С]CО2 85 (2,3 Ки) 250-275 14N + 2 10% Н2 40 (30) [11С]CН4 48-55 [11С]CО2 25 мл, алюминий Стандартная для [11С]CН4 25 мл, алюминий (1,3-1,5 Ки) 9
  • 10. Схематическое изображение газовой мишени для производства углерода-11 Зависимость выхода 11С от энергии протонов 10
  • 11. Получение углерода-11 в различных химических формах 14N(p,)11C N2/H2 (5%) N2/O2 (1%) [11С]CО2 1) LiAlH4 2) HI (57%) [11С]CH3I Ni, H2,360oC Co3O4,500oC I2,720oC [11С]CH4 NH3, Pt,900oC [11С]HCN 11
  • 12. Получение 11С-метилиодида из 11СО2 («мокрый» метод) Метод разработан в 1976 г. Французским ученым D. Comar и применяется до сих пор 11CO 2 LiAlH4 HI 57%, 130oC 11CH OH 3 11CH I 3 Используется в синтезе L-[11С-метил]метионина, N-[11C-метил] холина и других РФП, где удельная мольная активность не является критичной; Недостатком метода является использование агрессивных реагентоа (HI), разрушающих вентили, соединительные узлы и другие компоненты модуля; Высокий выход достигается при использовании свежеприготовленного растовра литий алюмогидрида в сухом тетргидрофране (ТГФ) 12
  • 13. Выделение [11С]CO2 из газовой мишени • конденсация [11С]CO2 в петлеобразной ловушке, погруженной в жидкий азот (t -196oC); • улавливание [11С]CO2 в ловушке, заполненной молекулярными ситами, при комнатной температуре с последующей десорбцией при нагревании • перед использованием молекулярные сита нагревают в токе газа с тем, чтобы удалить адсорбированные вещества с поверхности, а затем охлаждают непосредственно перед улавливанием [11С]CO2 13
  • 14. Синтез 11С-метилиодида из 11СО2 (газофазный метод) Метод разработан в 1997 г. шведскими и датскими учеными (совместно) и защищен патентом GEHC; суть патента - циркуляция 11С-метана через трубку, содержащую пары йода, при высокой температуре 11CO 2 Ni / H2 I2, 730oC 11CH 4 11CH I 3 1) [11С]СO2 + H2 = [11C]CH4 - реакция двух газов на катализаторе Shimalite-Ni при темп. 360оС. 2) [11C]CH4 + I2 = [11C]CH3I - реакция меченого метана с кристаллическим йодом при температуре 700оС в режиме циркуляции 11CO 2 Ni / H2 I2, 730oC 11CH 4 11CH I 3 14
  • 15. Получение 11С-метил иодида газофазным методом для синтеза рецепторных радиолигандов • • Larsen P., Ulin J. and Dahlstrom K. (1995) A new method for production of 11Clabelled methyl iodide from 11C-methane. J. Lab. Comp. Radiopharm. 37, 73-75. Link J. M., Clarck J. C., Larsen P. and Kcohn K. A. (1995) Production of [11C]methyl iodide by reaction of 11CH4, with I. J. Lab. Comp.Radiopharm. 37, 76-78. • 11СН4 получают в мишени циклотрона при облучении смеси азота с 5% водорода • 11СН3I получают реакцией 11СН4 с йодом при температуре 720оС при циркуляции (патент General Electric) • 11СН3I переводят в трифлатом серебра 11С-метилтрифлат реакцией с • Мольная активность радиолигандов, полученных методом метилирования, составляет 5-100 Ки/µМоль 15
  • 16. Сравнение «мокрого» и «сухого» методов получения 11С-метил йодида Параметры «мокрый» метод «сухой» метод Радиохимический выход > ≈ в 2 раза < ≈ в 2 раза Время синтеза < > Удельная активность 1–5 Ки/мкМоль На каждый синтез свежие HI и LiAlH4, ТГФ, они не должны содержать следов влаги и CO2 Относительно низкая >60 Ки/мкМоль Заправка сорбентов и I2 на несколько синтезов сразу Требования к реагентам Стоимость реагентов Процедура очистки модуля Автоматизация Высокая стоимость сорбентов и катализатора для конверсии После каждого синтеза, упрощена, есть возможность линии и реактор должны повторной процедуры без быть чистыми и сухими очистки Сложно автоматизировать Легко встраивается в 11Смодули для метилирования 16
  • 17. Удельная мольная активность (Specific radioactivity - SRA) высокая удельная активность необходима для рецепторных исследований и при использовании потенциально токсичных соединений 17
  • 18. Химия углерода-11 14N(p, α)11C 11CО 2 11CН 4 Elsinga P. Radiopharmaceutical chemistry for positron emission tomography. Methods. 2002; 27: 208-217 18
  • 19. Особенности синтеза 11С-радиотрейсеров: временной фактор Время синтеза не должно превышать три периода полураспада 19
  • 20. Кинетические аспекты реакций с участием углерода-11 Прекерсор + [11C]синтон [11C]продукт • Время реакции должно быть как можно меньше; • В идеале «практический» радиохимический выход должен достигаться за время, не превышающее 1-2 периода полураспада; Для увеличения скорости реакций используют: • Большой избыток прекерсора по сравнению с 11С-синтоном; • Высокую концентрацию прекерсора в малом объеме (закон действия масс); • Реакции в герметично закрытых сосудах, что позволяет применять высокие температуры и давление; • Микроволновой нагрев или ультразвуковое перемешивание реагентов; • Реакции в режиме on-line (на картриджах, в петле хроматографа и др); • Микрореакторные технологии - реакции в узких капиллярах при высоких давлениях 20
  • 21. Радиохимический выход на разных этапах производства РФП Получение 11С в мишени циклотрона Радиосинтез EOB < 3 T1/2 Очистка ВЭЖХ/ТФЭ Получение инъекционной формы EOS < 20 мин Анализ (QC) Инъекция пациенту TOI 21
  • 22. Изотопное и неизотопное мечение При изотопном мечении 11С замещает в молекуле стабильный 12С/13C; биологическая активность молекулы при этом не меняется; При неизотопном мечении в молекулу субстрата вводится функциональная группа, содержащая 11С; при этом образуется молекула другого соединения с отличными от исходной химическими свойствами и биологической активностью; Число возможных РФП на основе углерода-11 практически не ограничено; оно определяется возможностями радиохимического синтеза 23
  • 23. Изотопное и неизотопное мечение: примеры 1-11С-глюкоза Изотопно меченная глюкоза [3-11С]-O-метил глюкоза Неизотопно меченная глюкоза Изотопно меченная 3-О-метил глюкоза 24
  • 24. Радиохимия углерода-11: реакции 11С-метилирования: S-, O-, N- метилирование • Метилирующие агенты: [11С]CH3 I (метил йодид) и [11C]CH3OTf (метил трифлат); • Реакции в полярных растворителях (ДМСО, ДМФ) в присутствии основания; • Эффективно протекают за короткое время 25
  • 25. Примеры РФП на основе C-11, полученные путем O-,Sили N- метилирования. 1) Pittsburg Compound B используется для диагностики заболевания Альцгеймера. 2) Raclopride и [11C]N-methylspiperone для визуализации дофаминовых рец-в 3) [11C]N-methylpiperidin-4-yl propinoate для отображения активности ацетилхолинэстеразы у пациентов с Альцгеймером. 4) [11C]Flumazanil для визуализации бензодиазепиновых рецепторов 5) [11C]Carfentanil лиганд для опиоидных рецепторов 26
  • 26. Радиотрейсеры на основе меченых аминокислот в диагностике опухолей мозга Меченые аминокислоты представляют собой важнейший класс радиотрейсеров для ПЭТ исследований мозга. Ввиду малого накопления в сером веществе их использование дает более контрастные изображения опухоли по сравнению с ФДГ  определение границ опухоли дифференцирование опухоли и метастаз  мониторинг терапии  дифференцирование опухоли и очага воспаления  определение стадии злокачественности (более сложно, чем в случае ФДГ)  наиболее распространеным РФП класса аминокислот является метионин-11С (T1/2 = 20.4 мин) 27
  • 27. Сопоставление 18F-ФДГ и L-11C-метионина: Анапластическая астроцитома левого таламуса ПЭТ с 11Сметионином выявляет опухоль и ее границы ПЭТ с 18F-ФДГ малоинформативна 28
  • 28. Комбинированное ПЭТ исследование: РФП с различным механизмом накопления MRI [11C]Methionin [18F]FDG Опухоль мозга, астроцитома III [18F]FLT 29
  • 29. Синтез L-[11С-метил]метионина на основе «мокрого» метода получения метил йодида 11CO 2 H2N 11CH OH 3 11CH I 3 H O S HI 57%, 130oC LiAlH4 H2N OHHS H COOH [11C]CH3I H2N H 11CH 3 S COOH D. Сomar, 1976 B. Langstrom, 1976 30
  • 30. Проведение реакции метилирования в синтезе L[11С-метил]метионина на твердофазном носителе H2N H O S H2N OHHS H [11C]CH3I COOH H2N H 11CH 3 S COOH Использование Sep-Pak-картриджей фирмы «Waters», заполненных кремнийорганическим обращенно-фазовым сорбентом C18 (силикагель с сильной гидрофобностью), для получения и одновременной очистки препарата. За 14 мин – готовый препарат! РХВ: 83% от [11C]CH3I РХ чистота: >99% Активность препарата до 1,2 Ku (3-4 диагностические дозы) 31
  • 31. Выход [11C]MET при получении метил йодида «мокрым» методом и метилировании в режиме on-line РХВ (EOS): 55-65 % от [11C]CH3I , 10-15 % от [11C]CО2 РХВ – радиохимический выход; EOS : End Of Synthesis Причины потерь: 40-45 % активности за счет р/а распада (время синтеза 15-17 мин.;) потери на различных этапах синтеза: - неполное поглощение [11C]CО2 в растворе LiAlH4 в ТГФ; - следы влаги или растворителей в трубках, приводящие к преждевременному гидролизу реагента LiAlH4 в ТГФ; - использование некачественного LiAlH4 в ТГФ - неполное удаление растворителя (ТГФ), и , как следствие, неэффективный HIгидролиз; - низкий выход реакции [11C]CH3I с лактоном 32
  • 32. Анализ радиохимической чистоты L-[11Сметил]метионина методом радио ВЭЖХ • ВЭЖХ колонка YMC-Pack Pro C18, • элюент 0.05M NaH2PO4, • поток 1 мл/мин • УФ 213 нм А. Bogni et al., 2003 33
  • 33. Энантиомерная чистота препарата [11C]МЕТ существует в форме двух энантиомеров – L и D. В ПЭТ используется L- [11C]МЕТ, т.к. он включается в процессы метаболизма. Норма: содержание L- [11C]МЕТ не менее 90% ! D- [11C]МЕТ не влияет на качество ПЭТ томограммы, но не несет диагностической информации, следствие – превышение дозовой нагрузки на пациента. Причиной образования нежелательного изомера является рацемизация в процессе метилирования в щелочных условиях – необходим тщательный контроль за протеканием реакции метилирования, в особенности, при метилировании на картридже, где все реагенты сконцентрированы в малом объеме 2,5 мг лактона в 0,2 мл 0,5 М NaOH в растворе этанол/вода (35/65) 34
  • 34. Зависимость энантиомерной чистоты [11C]МЕТ от состава раствора № [NaOH], M EtOH/H2O, V % L-изомера 1 0,5 50:50 89,5 2 0,4 50:50 90 3 0,3 50:50 90,5 4 0,3 40:60 91,5 5 0,5 30:70 93,2 6 0,5 35:65 93,7 2,5 мг лактона в 0,2 мл 0,5 М NaOH в растворе этанол/вода (35/65) Активность препарата 4-5,7 ГБк РХВ: 75% от [11C]CH3I РХ чистота: 99,7% Энантиомерная чистота: 93,7% Срок годности: 40 мин. 35
  • 35. Анализ энантиомерной чистоты L-[11С-метил]метионина методом хиральной радио ВЭЖХ • колонка Chirobiotic T (4.6х250 мм, Astec); • элюент: вода/метанол 50/50, •поток 1 мл/мин, • 220 нм; 36
  • 36. Модуль синтеза L-11C-метионина (ИМЧ РАН, 2009) Wet method; алкилирование on-line; Полная автоматизация; Программная платформа Scintomix; Автоматическая промывка шприцевым насосом Scintomix; Два реактора - два синтеза; Управление потоками - ручным реулятором Производительность: 40-160 мКи за синтез (20 мин/35 µА) 3-6 пациентов Гомзина НА, Кузнецова ОФ Биоорг. химия 2011 37
  • 37. Радиотрейсеры на основе холина OH CH2 CH3 CH2 N CH3 (+) CH 3 • Холин - предшественник в биосинтезе фосфатидилхолина – одного из основных фософлипидов клеточных мембран; • Уровень фосфатидилхолина (лецитина) повышается в пролиферирующих клетках; • Скорость накопления холина прямо пропорциональна скорости синтеза клеток мембраны, т.е. скорости деления клеток, не зависящей от снабжения кислородом 38
  • 39. Меченые аналоги холина - радиотрейсеры в диагностике РПЖ методом ПЭТ - Радиоактивные аналоги холина практически не накапливаются нормальной тканью мозга, что позволяет получать высококонтрастные изображения опухолей мозга; - Они являются чрезвычайно перспективными радиотрейсерами для исследований опухолей и метастаз, особенно опухолей предстательной железы (РПЖ), которые не визуализируются с помощью [18F]ФДГ 40
  • 40. Диагностика РПЖ: традиционные методы - Скриниг: определение уровня PSA (prostate specific antigen) в норме – 0; - Трансректальная биопсия под контролем УЗИ; - Степень локализации опухоли внутри простаты и за ее пределами (УЗИ, КТ, МРТ) - Выявление метастаз в костях (сцинтиграфия с препаратами 99mTc) (достаточная чувствительность при PSA>16 нг/мл) - Выявление метастаз в близлежащих лимфатических узлах (???) - Выявление отдаленных метастаз (????) - Диагностика рецидива РПЖ у пациентов с повышенным PSA в послеоперационный период (???) 41
  • 41. Возможности ПЭТ с 11С-холином в определении лимфогенных метастазов в области малого таза - КТ, МРТ, УЗИ выявляют лимфогенные метастазы в области малого таза в 50-60% случаев при размере более 2 см; - Более точную диагностику дает лимфаденэктомия (лапароскопически) - ПЭТ позволяет выявлять метастазы неинвазивно с высокой точностью Методом ПЭТ исследованы 15 пациентов с гистологически подтвержденными близлежащими метастазами РПЖ: • у 12 из 15 обнаружены метастазы • у 3 из 15 метастазы не выявлены (falsenegative) • у 5 из 12 выявлены отдаленные метастазы Чувствительность 80% Специфичность 96% Точность 93% IJ de Jong et al, J Nucl Med 2003, 44: 331-335 42
  • 42. Синтез [N-метил-11С]холина CH3 HO C H2 C N H2 CH3 11CH I 3 HO CH3 C C N H2 H2 CH3 (+) 11CH 3 ДМАЭ - cтандартное N-метилирование, протекает с высоким выходом в режиме on-line на одноразовом картридже С18 SepPak; - благодаря катионной природе 11С-холина возможна очитска методом твердофазной экстракции (катионообменный картридж CM Light); - методы синтеза и очистки отлично автоматизируются 43
  • 43. Синтез [N-метил-11С]холина ДМАЭ ДМАЭ играет роль субстрата, растворителя и основания одновременнно Ингибирует процесс внедрения холина в клеточные мембраны ПРОБЛЕМА: Удаление ДМАЭ из реакционной смеси и контроль содержания в конечном продукте 44
  • 44. Синтез и очистка [N-метил-11С]холина Метод Б - on-line Метод А - в растворе (Hara, 1999 ) • • • • Поглощение [11C]CH3I в реакционном сосуде, содержащем 0,1 мл ДМАЭ при 0оС Реакция 130оС, 5 мин Удаление ДМАЭ в токе азота, 130оС, 2 мин Растворение остатка в 5 мл воды (Pascali, 2000 ) • Нанесение раствора 25-50 мкл ДМАЭ в 50-100 мкл этанола на колонку с 0,1-0,5 г смолы tC18 или картридж tC18 Sep Pak; • Поглощение [11C]CH3I в ДМАЭ на колонке tC18; реакция метилирования • присоединение катионообменного картриджа SepPak Light Accell Plus CM (CM); • промывка картриджей этанолом (1 раз) и водой (2 раза) • элюирование 11С-холина 0.9% раствором NaCl; • стерилизация (асептическое фильтрование) 45
  • 45. Результаты синтеза [N-метил-11С]холина на модуле TracerLab FX-CPro • радиохимический выход зависит от количества ДМАЭ; • в настоящее время допустимое содержание ДМАЭ в препарате не регламентировано; • современные методы синтеза позоляют снизить содержание ДМАЭ до <5-10 мкг/мл; • необходимо создание удобного и простого метода контроля ДМАЭ 46
  • 46. Анализ [N-метил-11С]холина и содержания ДМАЭ в препартае методом радио ВЭЖХ E. Mishani, 2002 • Катионообменная колонка IC-PAKTM Cation M/D 150*3.9 mm (Waters); • Элюент: 0.05 М HCl; • Детектор по электропроводности; Холин и ДМАЭ не детектируются с использованием стандартных УФ детекторов; анализ ДМАЭ можно проводить методом ГЖХ ДМАЭ - Диметиламиноэтанол 47
  • 47. Молекулярно-клеточные процессы, лежащие в основе болезни Альцгеймера (предположительно) Нейрофибриллярные клубки Амилоидные бляшки 48
  • 48. [11C]PIB - радиолиганд для визуализации бета амилоидных aгрегaтoв при болезни Альцгеймера методом ПЭТ • Аналог тиофлавина • Предложен в Университете Питтсбурга в 2001 г • Клинические испытания – Уппсала ПЭТ центр и многие другие • Патент фирмы «Амершам» HO Klunk et al, Ann Neurol 2004 S NH11CH3 N 49
  • 49. Синтез рецепторных радиолигандов на основе 11Сметил йодида (газофазный метод): 11С-PIB CH3OCH2O S H N H N 1. NaH / DMF 2. 11CH3I CH3OCH2O 11CH 3 S N H N HCl / MeOH HO [11C]PIB специфично связывается с амилоидным бета-протеином ПЭТ с [11C]PIB позволяет выявлять локализацию амилоидных бляшек и их плотность 11C H 3 S N N H [N-methyl-11C]PIB 50
  • 50. Синтез рецепторных радиолигандов на основе 11Сметил йодида (газофазный метод): 11С-раклоприд • [11C]раклоприд селективно связывается с D2рецепторами дофаминергической системы; • ПЭТ с [11C]раклопридом используется в диагностике болезни Паркинсона 51
  • 51. ПЭТ в кардиологии Основные радиотрейсеры:  18F-ФДГ – оценка жизнеспособности миокарда  11C-ацетат – окислительный метаболизм  13N-NH3 – перфузия миокарда  82RbCl - перфузия миокарда (генераторный радионуклид) В кардиодиагностике ПЭТ уступает методу ОФЭКТ Число ПЭТ трейсеров крайне невелико 52
  • 52. Синтез РФП из 11СО2: карбоксилирование Карбоксилирование - введение карбоксильной группы в молекулы через СO2 O 11 C O ONa 1. CH3MgCl in THF 2. H2O PS-H+; SAX-Cl- 3. 4. NaCl 0,9% H3C 11 C O Синтез 1-11С-ацетата реакцией 11СО2 с реактивом Гриньяра (CH3MgCl) Концентрация и объем реагента: CH3MgCl in THF (0.5 M, 200 µL); Стадии синтеза: • Улавливание 11СО2 в течение 4 мин; перемешивание 30 сек; • Остановка реакции (quenching): 1 мл СН3СООН (1 мМ) • Перенос реакционной смеси в другой сосуд с 5 мл СН3СООН (1 мМ) • Очистка на картриджах PS-H+ и PS-Ag+ SepPak (удаление кислоты, магния, галогенов) • Улавливание 11С-ацетата на картридже MaxiСlean SAX (Alltech) • Элюирование 11С-ацетата с картриджа SAX 0.9% раствором NaCl и стерильное фильтрование VW Pike, MN Eakins, RM Allan, AP Selwyn. Int J Appl Radiat Isot. 1982; 33: 505-512 53
  • 53. Особенности реакций 11СО2 с реактивом Гриньяра: источники радиохимических примесей •при избытке Гриньяра может получиться другой меченый продукт; • реакция с 11СО2 при комнатной температуре идет очень быстро; • смесь нельзя нагревать (образование побочных продуктов – димеров) 54
  • 54. Особенности реакций 11СО2 с реактивом Гриньяра: меры предосторожности • реактив Гриньяра бурно реагирует с водой со вспышкой пламени; • вайл после реакции не мыть сразу водой, если мыть, то очень осторожно, добавлять воду шприцом по каплям в очках; • готовить реактив Гриньяра для синтеза так, чтобы: • избегать попадания атмосферного СО2 в реакционный сосуд (использовать перчаточный бокс с азотом или другой вариант, обеспечивающий инертную атмосферу); • избегать контакта с влажным воздухом, использовать очень сухую посуду; • на выход 11СО2 из реакционного сосуда устанавливать трубку с аскаритом для предотвращения попадания радиоактивности в атмосферу 55
  • 55. Диагностические возможности 1-11С-ацетата • 1-[11С]ацетат - основной РФП для исследований окислительного метаболизма миокарда методом ПЭТ; синтез разработан в 1982 г. • Радиотрейсер хорошо экстрагируется кардиомиоцитами; его активированная форма [11С]ацетил-КоА является исходным метаболическим субстратом в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса), в ходе которого он окисляется до [11С]CО2 и воды; • Радиоактивная метка элиминирует из миокарда в виде [11С]CО2, и скорость ее выведения точно отражает скорость митохондриального окислительного метаболизма в кардиомиоцитах (MVO2); • В последние годы 1-[11С]ацетат применяется в диагностике рака предстательной железы (РПЖ) и выявлении близлежащих и отдаленных метастазов, а также для визуализации опухолей гинекологического тракта 56
  • 56. Применение 1-11С-ацетата при исследовании пациентов с РПЖ 57
  • 57. Автоматизированный модуль для получения ацетата-11С • 1-11С-ацетат получают реакцией 11СО2 с СH3MgСl c последующим водным гидролизом • Очистка на одноразовых картриджах • В контакте с конечным продуктом только стерильные материалы • Соответствует требованиям GMP Фото предоставлено Соловьевым Д., Кембридж, Англия Isotope Technologies Dresden 58