采用試劑盒在改進(jìn)的住友CFN氟多功能模塊上合成FDG

鄢 敏，秦志星，程鵬亮，李思進(jìn)，武志芳，劉建中

(山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科，山西 太原 030001)

目前，PET/CT顯像發(fā)展迅速，18F-FDG是PET顯像中使用的主要顯像劑，約占PET顯像劑90%以上，臨床對18F-FDG有較大需求[1]。本工作擬對住友CFN模塊小步改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)共用北京派特18F-FDG專用合成模塊PET-FDG-IT的試劑盒，同時縮短合成時間，提高反應(yīng)效率，降低成本。在正常情況下使用派特18F-FDG專用模塊生產(chǎn)，當(dāng)派特專用模塊合成失敗時可以用同種試劑盒在住友氟多功能模塊上合成18F-FDG。

1 主要材料

FDG試劑盒：北京派特公司，內(nèi)含1.5 mL K2CO3和K2.2.2混合液、2 mL乙腈、1 mL三氟甘露糖(ABX)乙腈溶液、1.5 mL 2 mol/L NaOH、10 mL無菌用水兩瓶、QMA柱、復(fù)合柱(IC-H、C18、Al柱)；H218O：Sigma 公司；硅膠板：德國MN公司；TLC：美國Bioscan公司；HM-10加速器、CFN模塊：日本住友公司。

2 實(shí)驗(yàn)方法

改進(jìn)前CFN模塊示于圖1， CFN模塊改進(jìn)后的流程圖示于圖2。對比分析改進(jìn)前后的模塊可以看出，改進(jìn)后的模塊去掉了收集18F-的收集瓶而改為把18F-靶水的傳輸管道接在閥門V10上直接上QMA柱，此過程減少了18F-在收集瓶中的殘留，使得QMA柱能更多的捕捉18F-，增大產(chǎn)量。同時拿出閥門V75中的Tube管，直接把通過了QMA柱的靶水繞過閥門V75接到回收瓶中，此回收管道是軟管，閥門V75是軟管卡，CFN模塊在不工作狀態(tài)閥門V75總是閉合狀態(tài)，當(dāng)工作時閥門V75打開。V75閥門軟管易變形導(dǎo)致V75打開軟管變形呈閉合狀態(tài)，此路不通導(dǎo)致18F-無法上QMA柱。改進(jìn)后，合成程序減少18F-從收集瓶上QMA柱的過程，減少合成時間。

2.1 QMA淋洗和干燥

用1.5 mL K2CO3和K2.2.2混合液，放在①號瓶中直接淋洗QMA柱。因反應(yīng)管中負(fù)壓低于-90 kPa時，此瓶液體才會淋洗QMA柱，故將負(fù)壓設(shè)為<-88 kPa，設(shè)備使用時間長后氣密性下降，若達(dá)不到-90 kPa，程序會一直停留在抽真空狀態(tài)。干燥完后原程序反應(yīng)管冷卻到40 ℃，改進(jìn)后此冷卻過程去掉。第1次干燥過程為120 ℃加熱6.5 min，QMA淋洗和干燥用時7.4 min。相比原程序時間減少。

圖1 CFN改進(jìn)前模塊流程圖(圈入部分為需要改動部分)Fig.1 CFN original module flowchart(Red circle into part changed)

圖2 CFN模塊改進(jìn)后流程圖Fig.2 CFN module improved flowchart

2.2 乙腈吸入和干燥

從試劑盒2 mL乙腈中抽取1 mL乙腈，注入②號瓶中。把原程序的乙腈吸入和干燥合并成一個程序。第2次干燥過程為100 ℃下加熱3.8 min，將反應(yīng)管冷卻到40 ℃。乙腈吸入和干燥用時6.6 min。

2.3 注入前體和親核反應(yīng)

把試劑盒中三氟甘露糖前體溶于1 mL乙腈中，注入③號瓶中。注入前體過程不變，親核反應(yīng)在90 ℃下加熱5 min(原程序親核反應(yīng)為100 ℃)[2]。在親核反應(yīng)完后原程序?qū)⒎磻?yīng)管的溫度通過0.3 MPa壓縮空氣冷卻到35 ℃，改進(jìn)后去掉冷卻過程。注入前體和親核反應(yīng)過程用時6 min。

2.4 干燥除乙腈

干燥時間過長，中間體(乙?；腇DG)結(jié)塊，在下步NaOH水解時不能完全溶解中間體，其中有一些小顆粒在轉(zhuǎn)移產(chǎn)品時容易堵塞管道；干燥時間過短，殘留乙腈[3]。經(jīng)改進(jìn)后第3次干燥過程用90 ℃加熱80 s，110 ℃加熱90 s。此過程用時2.9 min。

2.5 水解中間體

抽取1.5 mL 2 mol/L NaOH用1.5 mL無菌用水稀釋為3 mL，放入④號瓶中，在80 ℃下水解，用時4.5 min。

2.6 轉(zhuǎn)移產(chǎn)品

從裝有10 mL無菌用水西林瓶中抽去多余的3 mL，將剩余含7 mL無菌用水的西林瓶放入⑤號中，該過程用時72 s。

3 結(jié)果與討論

3.1 產(chǎn)品質(zhì)量控制

3.1.1形態(tài)外觀 透過肉眼觀察18F-FDG注射液為澄清、無色或者淡黃色、無顆粒、無絮狀物[4]。

3.1.2物理性質(zhì)測定18F-FDG產(chǎn)品比活度不小于241 GBq/g。用時間衰變法測定18F-FDG半衰期約為109 min。

3.1.3化學(xué)分析 采用改進(jìn)后的模塊合成17批次18F-FDG，用精密pH試紙測定18F-FDG注射液的pH。結(jié)果顯示，注射液的pH為4.5～8.5。用85%的乙腈做展開劑，對合成的18F-FDG注射液進(jìn)行TLC分析，結(jié)果示于圖3。圖3中只有一個峰，為18F-FDG，其Rf=0.41±0.04。18F-FDG產(chǎn)品的標(biāo)記率大于95%。用85%的乙腈做流動相，速流為1.0 mL/min，通過糖柱，進(jìn)行HPLC分析，結(jié)果示于圖4。結(jié)果顯示，放化純度大于99%。

圖3 改進(jìn)后18F-FDG的TLC譜圖Fig.3 Improved module TLC spectra of 18F-FDG

圖4 改進(jìn)后18F-FDG的HPLC譜圖Fig.4 Improved module HPLC spectra of 18F-FDG

3.1.4毒性檢測 制備的18F-FDG注射兔子后24 h內(nèi)無熱源反應(yīng)，細(xì)菌內(nèi)毒素和無菌要求均合格，采用染色法測定K2.2.2的濃度小于20 mg/L，氣相色譜法測得乙腈含量小于0.04%，符合SFDA標(biāo)準(zhǔn)[5]。

3.2 臨床顯像

采用經(jīng)改進(jìn)后的模塊合成的18F-FDG對患有食管低分化癌轉(zhuǎn)移患者進(jìn)行PET顯像，結(jié)果示于圖5。顯像患者為本院門診病人，年齡74歲，男性，經(jīng)內(nèi)鏡活檢病理確診為中胸段食管低分化癌(有向神經(jīng)源方向分化傾向)。由圖5可見，食管腫瘤原發(fā)灶、縱膈轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、肝轉(zhuǎn)移灶及骨轉(zhuǎn)移灶顯影，與鄰近非病變區(qū)組織結(jié)構(gòu)形成鮮明對比，肝臟邊緣清晰、光滑，肝實(shí)質(zhì)顯影圖像顆粒小、細(xì)膩且均勻。此外，腦皮質(zhì)、集尿系統(tǒng)內(nèi)可見顯著生理性濃聚。采用改進(jìn)模塊合成18F-FDG圖像質(zhì)量能達(dá)到臨床診斷要求。

圖5 改進(jìn)后模塊合成18F-FDG產(chǎn)品MIP圖像Fig.5 MIP image by 18F-FDG Sythesised with improved module

3.3 采用改進(jìn)模塊合成18F-FDG

整個合成步驟用時28.6 min，原程序合成時間約為40 min，較原程序縮短了合成時間。平均產(chǎn)率為55%，略有提高(產(chǎn)率均未校正)。改進(jìn)后產(chǎn)品質(zhì)量符合SFDA標(biāo)準(zhǔn)。

4 小結(jié)

本方法通過小步改進(jìn)，去掉了18F-收集瓶改為直接上QMA柱，18F-不通過收集瓶減少損失提高效率；繞過閥門V75直接通靶水回收瓶，可以避免V75處軟管粘合導(dǎo)致18F-不能上柱或只有部分上柱； 第1次干燥中，去掉原程序冷卻到40 ℃的過程。親和反應(yīng)溫度由100 ℃改為90 ℃，反應(yīng)完后冷卻步驟省略，直接高溫除乙腈，通過合成過程中溫度的改變和原料試劑量的不同，合成時間由40 min縮短為28.6 min。模塊改進(jìn)后，合成17次，平均產(chǎn)率提高約5%，主要是由于縮短反應(yīng)時間和提高18F-上柱效率。另外實(shí)現(xiàn)了在CFN模塊上使用試劑盒，降低了成本。此方法經(jīng)濟(jì)、方便，穩(wěn)定性和產(chǎn)率均有所提高，產(chǎn)品滿足臨床顯像要求。

參考文獻(xiàn)：

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