國產(chǎn)與進(jìn)口富氧水、FDG試劑盒合成18F-FDG的結(jié)果比較

劉 標(biāo) ，何玉林 ，辛 軍 ，吳 君 ，徐志紅

[1.江蘇省人民醫(yī)院，江蘇 南京 210000；2.內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050；3.中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院，遼寧 沈陽 110004；4.美國通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)集團(tuán)（中國），北京 100176；5.常熟華益化工有限公司，江蘇 常熟 215522]

2-18F-2-脫氧-D-葡萄糖（18F-FDG）是目前廣泛應(yīng)用于腫瘤、冠心病及神經(jīng)精神疾病的正電子發(fā)射斷層（PET）顯像研究的正電子放射性藥物[1]，18F-FDG 是以 1，3，4，6-四-O-乙?；?2-O-三氟甲烷磺酰基-β-D-吡喃甘露糖 （簡稱三氟甘露糖）為前體與正電子核素18F-在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下通過親核反應(yīng)而合成的。目前，在國內(nèi)的合成中大多利用Cambridge富氧水生成18F氟化物，采用ABX的FDG試劑盒來生產(chǎn)18F-FDG，因此生產(chǎn)成本相對較高，供貨時(shí)間比較長，運(yùn)輸和保存條件要求比較高。本研究選取江蘇省人民醫(yī)院、內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院以及中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院3家不同區(qū)域大的醫(yī)療單位，分別利用國產(chǎn)的富氧水、國產(chǎn)FDG試劑盒與進(jìn)口富氧水和試劑盒在相同的操作條件下合成18F-FDG，并分析其產(chǎn)率、安全性、穩(wěn)定性等指標(biāo)，評價(jià)國產(chǎn)試劑的應(yīng)用前景。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

儀器：PETtrace回旋加速器，TRACERlab FXFN和TRACERlab FXFDG全自動化學(xué)合成儀 （GE公司，美國）；LC-10AT HPLC分析系統(tǒng) （Shimadzu， 日本）；LB 508 Radioflow Detector（EG&G，美國）；γ 計(jì)數(shù)儀（上海原子核研究所）；CRC-15R Ionization Chamber （CAPINTEC， 美國）；GC（Fuli9790Ⅱ,浙江福立分析儀器有限公司）。

試劑：國產(chǎn)富氧水（Huayi Isotopes Co.,中國常熟），進(jìn)口富氧水（Cambridge，美國）；國產(chǎn) FDG 試劑盒（Huayi Isotopes Co.，中國常熟）；進(jìn)口 FDG試劑盒（ABX，德國）；細(xì)菌內(nèi)毒素檢測試劑盒 (湛江安度斯生物有限公司）；高效層析硅膠GF 254板 （浙江省臺州市路橋四青生化材料廠）；乙腈（Aldrich Chem.Co.）；其它試劑均為分析純。

1.2 方法

1.2.118F-FDG的制備

在GE TRACERlab FXFDG全自動合成模塊和GE TRACERLab FXFN全自動合成器中利用文獻(xiàn)[2]報(bào)道的方法制備18F-FDG。

1.2.218F-FDG的質(zhì)量檢驗(yàn)

18F-FDG注射液的pH值用精密pH試紙測量，目測其顏色和澄清度；放射性核純度用時(shí)間衰變法測定；化學(xué)純度和放射化學(xué)純度分別用TLC Scanner系統(tǒng)和放射性HPLC系統(tǒng)測定；在室溫下，用放射性HPLC系統(tǒng)測定18F-FDG注射液在8h內(nèi)不同時(shí)間的放化純度，測量其穩(wěn)定性；HPLC分析條件：Waters C-18柱，流動相為含0.005mol/L KF的60%乙腈水溶液，流速為1ml/min，檢測器為折射率檢測器及放射性探測器；TLC法：硅膠板，展開劑為95%乙腈水溶液，K222含量測定采用TLC層析（碘顯色）與GC（氣相色譜）聯(lián)合檢測，其中TLC 展開劑為甲醇∶氨水＝9∶1（V/V）；乙腈、丙酮、乙醇的含量通過GC測量。GC分析條件：RTX-5柱，氮?dú)鉃檩d氣，柱前壓0.04MPa，柱溫300℃，進(jìn)樣溫度280℃，檢測溫度320℃。異常毒性檢查、無菌檢查及細(xì)菌內(nèi)毒素檢查按中國藥典2005年版所述方法進(jìn)行。

1.2.3 考察對象

本研究選取江蘇省人民醫(yī)院、內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院以及中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院3家不同區(qū)域大的醫(yī)療單位，分別利用國產(chǎn)的富氧水、國產(chǎn)FDG試劑盒與進(jìn)口富氧水和試劑盒在相同的操作條件下合成18F-FDG，并分析其產(chǎn)率、安全性、穩(wěn)定性等指標(biāo)。

2 結(jié)果

2.1 國產(chǎn)、進(jìn)口富氧水在FDG合成中的性能比較

實(shí)驗(yàn)方法：采用國產(chǎn)與進(jìn)口富氧水，相同條件下分別在質(zhì)子加速器中生成18F后，同時(shí)采用進(jìn)口ABX純化柱以及試劑盒在相同的條件下進(jìn)行18F-FDG的合成，其結(jié)果如表1所示。

2.2 華益與ABX的FDG試劑盒在FDG合成中的性能比較

實(shí)驗(yàn)方法：采用國產(chǎn)的富氧水生成18F后，分別采用國產(chǎn)與進(jìn)口的試劑盒，在相同的條件下合成FDG，同時(shí)采用進(jìn)口ABX純化柱在相同的條件下對產(chǎn)品進(jìn)行純化分離，其結(jié)果如表2所示。

2.3 華益與ABX的FDG純化柱在FDG合成中的性能比較

實(shí)驗(yàn)方法：采用國產(chǎn)的富氧水生成18F后，采用國產(chǎn)試劑盒合成18F-FDG，同時(shí)采用國產(chǎn)與進(jìn)口純化柱在相同的條件下對產(chǎn)品進(jìn)行純化分離，其結(jié)果如表3所示。柱效情況如圖1，2 所示。

2.4 華益生產(chǎn)的富氧水、試劑盒以及純化柱在不同的醫(yī)院合成18F-FDG結(jié)果統(tǒng)計(jì)

在具有代表性的國內(nèi)多家醫(yī)院的PET中心對國產(chǎn)富氧水以及試劑盒進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，以期得到穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)，結(jié)果如表4所示。

2.5 華益生產(chǎn)的富氧水、試劑盒、純化柱合成18F-FDG臨床顯像研究

完全采用華益生產(chǎn)的富氧水、試劑盒、純化柱合成18FFDG，用于臨床顯像研究（圖3）。研究對象：患者10余年前枕部皮下基底細(xì)胞癌手術(shù)切除后，間質(zhì)性肺炎多年，多發(fā)腦梗死。研究內(nèi)容：禁食狀態(tài)下，靜脈注射18F-FDG 6.6mCi后1h進(jìn)行全身及腦顯像。其PET-CT顯像如圖3所示。結(jié)論：大腦各部顯像清晰，左側(cè)小腦見直徑約3.1cm的類圓形腫塊，放射性攝取異常增高，SUV最大值9.2，周圍伴低密度水腫區(qū)，放射性攝取輕度減低。

表1 國產(chǎn)、進(jìn)口富氧水在18F-FDG合成中的性能比較

表2 國產(chǎn)、進(jìn)口試劑盒在FDG合成中的性能比較

表3 國產(chǎn)、進(jìn)口FDG純化柱在FDG合成中的性能比較

表4 不同合成單位采用國產(chǎn)試劑合成18F-FDG結(jié)果

圖3 采用國產(chǎn)試劑合成18F-FDG用于臨床顯像研究。Figure 3. Preparation of18F-FDG with homemade reagents and its application on clinical imaging studies.

3 討論

3.1 富氧水性能比較

由表1能夠看出，華益生產(chǎn)的富氧水的合成效率與美國Cambridge生產(chǎn)的富氧水基本相近，但是使用Cambridge富氧水時(shí)在捕獲柱前端1/3部分出現(xiàn)明顯的灰黑色。雖然捕獲柱前端出現(xiàn)污染物可能有多種原因，包括富氧水中的雜質(zhì)含量，如金屬離子含量、總有機(jī)碳含量（TOC）等，亦有可能與轟擊靶的材質(zhì)有關(guān)，但是由于本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了很多次重復(fù)論證，因此有理由相信，國產(chǎn)富氧水在純化指標(biāo)中至少有部分指標(biāo)是略優(yōu)于國外富氧水產(chǎn)品的。

3.2 試劑盒性能比較

由表2可以看出，國產(chǎn)FX試劑盒在18F-FDG合成效率、放化純度上與ABX試劑盒相近，合成時(shí)間相同，同時(shí)華益FDG試劑盒的運(yùn)輸距離比較短，在運(yùn)輸和保存方面比ABX更有優(yōu)勢。由于試劑盒中存在一些相對易燃易爆的液體，因此短途運(yùn)輸、就近生產(chǎn)是勢在必行的一種趨勢。儀器設(shè)備以及試劑相同的情況下，在不同地域國內(nèi)的FDG合成效率也會有所不同，因此在未來國產(chǎn)試劑盒也能夠根據(jù)客戶的需求，對某些組份進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰷p，從而提高合成效率。

3.3 純化柱性能比較

由表3及圖1，2可以看出，華益與ABX公司的FDG純化柱性能相當(dāng)，柱效、放化純度以及出峰時(shí)間都沒有明顯的差異。

3.4 國產(chǎn)試劑在國內(nèi)多家醫(yī)院重復(fù)試驗(yàn)性能

由表4可以看出，在3個不同的PET中心，平均合成效率（未校正）都在55%以上，放化純度都在99%以上，K222含量均<20ppm，乙腈含量都<10ppm，質(zhì)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國藥典的要求 （美國藥典要求18F-FDG放化純度>90%，K222含量<50ppm，乙腈含量<40ppm）。

通過圖3能夠說明，利用國產(chǎn)試劑生產(chǎn)的18F-FDG完全滿足臨床研究要求，可獲得理想的圖像。

3.5 總結(jié)

選取處于國內(nèi)不同區(qū)域的具有豐富FDG合成經(jīng)驗(yàn)的3家大醫(yī)院為試驗(yàn)點(diǎn)，對華益生產(chǎn)的富氧水、FDG試劑盒與進(jìn)口試劑在18F-FDG合成效率中的影響進(jìn)行研究，重點(diǎn)考察了合成時(shí)間、平均合成效率、放化純度、K222及乙腈殘留量等各項(xiàng)指標(biāo)，其中華益生產(chǎn)的FDG試劑盒合成時(shí)間為28min，放化純度>99%，合成效率不低于55%（未進(jìn)行校正），結(jié)果表明采用國產(chǎn)富氧水和FDG試劑盒合成18F-FDG具有穩(wěn)定性好、重復(fù)性高的優(yōu)勢。華益生產(chǎn)的富氧水和試劑盒的質(zhì)量已經(jīng)和國際知名廠家的水平相近，具有成本較低、質(zhì)量穩(wěn)定、供貨周期短、售后服務(wù)方便的特點(diǎn)。同時(shí)利用國產(chǎn)試劑生產(chǎn)的18FFDG完全滿足臨床研究要求。

[1]Gillies RJ,Robey I,Gatenby RA.Causes and consequences of increased glucose metabolism of cancers[J].J Nucl Med,2008,49:24s-42s.

[2]Vallabhajosula S. (18)F-labeled positron emission tomographic radiopharmaceuticals in oncology:an overview of radiochemistry and mechanisms of tumor localization[J].Semin Nucl Med,2007,37(6):400-419.