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문제 정의
- 또한 백질 부위의 비 특이적 섭취를 줄이고 신경섬유다발과의 결합친화도를 증가 시켜 PET영상을 개선시킨 것으로 보고되어 있다(9). 본 연구 에서는 타우 PET용 방사성의약품인 18F-THK-5351의 최적 화된 표지법을 자동합성장치를 이용하여 수행할 수 있는 방법을 소개하여, 임상적용 시 일률적으로 제조할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.
- 본 프로토콜은 상용화된 자동합성장치를 사용하여 타우 PET 영상용 방사성의약품인 18F-THK-5351의 최적화된 표지방법을 확립하고자 하였다. 본 연구에서 사용한 자동 합성장치는 가장 널리 사용되고 있는 GE Healthcare사의 TRACERlab™ FXFN 모듈을 이용하였고, 표지반응 시 특별 한 장치의 변경이나 개조 없이 사용하여 프로토콜의 범용성을 넓혔다.
제안 방법
- Pharmacopeia(USP) 에 명시되어 있는 광학적방법 중 비색법을 자동화한 Endosafe PTS-100 Portable Testing System(Charles River Laboratories, Willimantic, CT, USA)을 사용하여 실시하였고, 멸균 필터 완전성은 버블포인트(bubble point), 시험으로 실시하였다. 무균시험은 USP 에 명시되어 있는 가이드라인을 따라 액상티오글리콜산배지 및 대두카제인 소화배지(Becton, Dickinson and Company, Sparks, MD, USA)를 사용하여 실시하였다.
- 방사 화학적 순도시험 및 비방사능(molar activity) 측정을 위하여 분석용 역상 고성능액체크로마토그래피 컬럼(Luna C18, 4.6 × 250 mm; Phenomenex)에 주입 후 이동상 용매로 45% acetonitrile/20 mM NaH2PO4(v/v)를 사용하여 0.8 mL/ min의 유속으로 분석하였다(Figure 3).
- Louis, MO, USA)을 사용하였다. 방사성핵종 순도시험은ORTECⓇ DigiBASE 다중체널분석기를 사용하여 실시하였고, 반감기 계산을 위해 CRCⓇ -25PET 방사능 측정용 전리함(Capintec, Ramsey, NJ, USA)을 사용하여 방사능을 측정하였다. 방사 화학적 순도시험 및 비방사능(molar activity) 측정을 위하여 분석용 역상 고성능액체크로마토그래피 컬럼(Luna C18, 4.
- 본 연구를 통해 타우 PET용 영상제제인 18F-THK-5351의 표지방법을 자동합성장치를 사용하여 성공적으로 최적화 하였다. 본 연구에서 소개된 표지방법은 현재 가장 널리 보급되어 있는 자동합성장치인 GE Healthcare사의 TRACERlab™ FXFN을 이용하여 18F-THK-5351을 생산하는 방법을 확립하였으며, 임상 현장에서 표준화된 방사성의약품을 사용하는데 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.
- 사이클로트론(PETtrace™ 16.5-MeV cyclotron, GE Healthcare, WI, USA)을 이용하여 40 μA로 약 20분간 양성자를 18O-H2O에 조사하여 [18O(p,n) 18F]의 핵반응으로 37 ± 3.5 GBq(1,000 ± 96 mCi)의 불소-18 음이온을 수화된 형태로 얻었다.
- 본 연구에서 사용한 자동 합성장치는 가장 널리 사용되고 있는 GE Healthcare사의 TRACERlab™ FXFN 모듈을 이용하였고, 표지반응 시 특별 한 장치의 변경이나 개조 없이 사용하여 프로토콜의 범용성을 넓혔다. 사이클로트론에서 생산된 불소-18 음이온은 물분자를 제거 후 토실레이트(tosylate)기가 도입된 표지 전구체와 친핵성 불소화반응(nucleophilic fluorination)으로 표지하여 가수분해 하였다(Scheme 1). 표지 후 역상 고성 능액체크로마토그래피를 사용하여 18F-THK-5351을 분리 한 후 고체상 추출법(solid phase extraction, SPE)으로 정제하였다.
- F-THK-5351의 정도관리를 위하여 멸균 바이알로부터 검체 약 1 mL을 채취하였다. 성상확인을 위하여 색깔 및 탁도 등을 육안으로 관찰하고, pH의 측정은 pH indicator strips(pH range 0-14; Sigma, St. Louis, MO, USA)을 사용하였다. 방사성핵종 순도시험은ORTECⓇ DigiBASE 다중체널분석기를 사용하여 실시하였고, 반감기 계산을 위해 CRCⓇ -25PET 방사능 측정용 전리함(Capintec, Ramsey, NJ, USA)을 사용하여 방사능을 측정하였다.
- 엔도톡신시험은 U.S. Pharmacopeia(USP) 에 명시되어 있는 광학적방법 중 비색법을 자동화한 Endosafe PTS-100 Portable Testing System(Charles River Laboratories, Willimantic, CT, USA)을 사용하여 실시하였고, 멸균 필터 완전성은 버블포인트(bubble point), 시험으로 실시하였다.
- 잔류 유기용매는 DB-WAX 컬럼(0.53 mm id × 30 m length, 1 μm; J&W scientific/Agilent Technologies, Santa Clara, USA)이 장착된 기체크로마토그래피(Agilent 7890A, Wilmington, Delaware USA)를 이용하여 검출하였고, 잔류 Kryptofix 2.2.2의 검출은 알려진 요오드 spot test를 실시하여 확인 하였다(10).
- QMA carbonate 카트리지는 사용 전 10 mL의 물 로 전처리를 한 후 사용하였고, StrataⓇ C18-E 튜브는 사용 전 5 mL의 ethanol로 흘려 준 후 10 mL의 water를 흘려 conditioning 후 사용하였다. 표지 된 18F-THK-5351의 분석은 Waters사의 고성능액체크로마토그래피 장비(Alliance e2695 HPLC system)를 사용하였으며, UV는 Waters사의 2489 UV/Vis detector를 사용하여 360 nm에서 검출하였고, 방사능은 Bioscan사의 FC-200을 사용하여 검출하였다. 고성능액체크로마토그래피의 용매로 사용한 acetonitrile과 water는 J.
대상 데이터
- Louis, MO, USA) 제품을 사용하였다. 1 N Hydrochloric acid(HCl; part no. 109057)는 Merck(Darmstadt, Germany)에서 구매하였고, potassium carbonate(K2CO3; part no. 60109), ethyl alcohol(200 Proof, part no. 493546), Kryptofix 2.2.2(K2.2.2; part no. 291110), sodium acetate (part no. S8750), sodium phosphate monobasic monohydrate(NaH2PO4; part no. 71504)는 Sigma-Aldrich(St. Louis, MO, USA) 에서 구매하여 별도의 정제과정 없이 사용하였다. SepPakⓇ QMA Carbonate Plus Light(part no.
- Louis, MO, USA) 에서 구매하여 별도의 정제과정 없이 사용하였다. SepPakⓇ QMA Carbonate Plus Light(part no. 186004540) 카트리지는 Waters(Milford, MA, USA)에서 구매하였고, StrataⓇC18-E(100 mg/mL, part no. 8B-S001-EAK) 튜브형은 Phenomenex(Torrance, CA, USA)사의 제품을 사용하였다. QMA carbonate 카트리지는 사용 전 10 mL의 물 로 전처리를 한 후 사용하였고, StrataⓇ C18-E 튜브는 사용 전 5 mL의 ethanol로 흘려 준 후 10 mL의 water를 흘려 conditioning 후 사용하였다.
- 표지 된 18F-THK-5351의 분석은 Waters사의 고성능액체크로마토그래피 장비(Alliance e2695 HPLC system)를 사용하였으며, UV는 Waters사의 2489 UV/Vis detector를 사용하여 360 nm에서 검출하였고, 방사능은 Bioscan사의 FC-200을 사용하여 검출하였다. 고성능액체크로마토그래피의 용매로 사용한 acetonitrile과 water는 J. T. Baker(Phillipsburg, NJ, USA)에서 구입하였다.
- 본 연구에서 사용된 표지 전구체인 (S)-(2-(2- methylaminopyrid-5-yl)-6-[[2-(tetrahydro-2H-pyran-2-yloxy)-3-tosyloxy]propoxy] quinolone(THK-5352)과 19F-THK-5351표준물질은 도호쿠 대학의 Nobuyuki Okamura로부터 제공받아 사용하였다. 용매로 사용한 dimethyl sulfoxide(DMSO, part no.
- 본 연구에서 사용한 자동 합성장치는 가장 널리 사용되고 있는 GE Healthcare사의 TRACERlab™ FXFN 모듈을 이용하였고, 표지반응 시 특별 한 장치의 변경이나 개조 없이 사용하여 프로토콜의 범용성을 넓혔다.
- F-THK-5351표준물질은 도호쿠 대학의 Nobuyuki Okamura로부터 제공받아 사용하였다. 용매로 사용한 dimethyl sulfoxide(DMSO, part no. 326881000)는 Acros(Geel, Belgium) 제품을 사용하였고, acetonitrile(part no. 271004)은 Aldrich(St. Louis, MO, USA) 제품을 사용하였다. 1 N Hydrochloric acid(HCl; part no.
- 반응용기에 30% acetonitrile/water(v/v) 용액(3 mL, vessel 5)을 첨가한 후 헬륨가스를 이용하여 반응 혼합물을 semi-prep 고성능액체크로마토그래피 컬럼(Gemini C18 10 × 250 mm; Phenomenex)에 주입하여 분리하였다. 이동상 용매로 30% acetonitrile/20 mM NaH2PO4(v/v)을 사 용하였고, 유속은 4 mL/min으로 분리하였다. 최종 산물인 18F-THK-5351은 UV(λ = 360 nm) 검출기와 감마선 검출기로 모니터링하여 14-16분대에서 용리시켰다(Figure 2).
- 제조 완료된 18F-THK-5351의 정도관리를 위하여 멸균 바이알로부터 검체 약 1 mL을 채취하였다. 성상확인을 위하여 색깔 및 탁도 등을 육안으로 관찰하고, pH의 측정은 pH indicator strips(pH range 0-14; Sigma, St.
이론/모형
- 사이클로트론에서 생산된 불소-18 음이온은 물분자를 제거 후 토실레이트(tosylate)기가 도입된 표지 전구체와 친핵성 불소화반응(nucleophilic fluorination)으로 표지하여 가수분해 하였다(Scheme 1). 표지 후 역상 고성 능액체크로마토그래피를 사용하여 18F-THK-5351을 분리 한 후 고체상 추출법(solid phase extraction, SPE)으로 정제하였다. 분리 정제한 18F-THK-5351은 생리식염수에 희석 후 0.
성능/효과
- 방사 화학적 순도는 98% 이상이었으며, 비방사능은 198.1 ± 33.9 GBq/μmol(5.4 ± 0.9 Ci/μmol, n = 10)으로 확인되었다.
- 방사성핵종 순도시험 시 이핵종은 검출되지 않았고, 전리함으로10분간 측정한 후 반감기를 산출하였을 때 F-18의 반 감기 기준(105–115분)을 만족하였다.
- 9 Ci/μmol, n = 10)으로 확인되었다. 제조된 18F-THK-5351의 안정성을 평가하기 위해 차폐체내 에서8시간까지 실온에 방치 후 매 시간마다 분석용 고성능액 체크로마토그래피를 사용하여 분석한 결과 8시간 까지 방사 화학적 순도는 98% 이상을 유지하며 실온에서 안정한 것으 로 나타났다. 최종 생산된 18F-THK-5351의 성상은 육안으로 관찰 시 맑고 투명하였으며 부유입자가 관찰되지 않았고, pH는 18F-THK-5351검체가 점적된 pH indicator strips를 육안으로 관찰 시 기준범위(pH 4.
- 최종 생산된 18F-THK-5351의 성상은 육안으로 관찰 시 맑고 투명하였으며 부유입자가 관찰되지 않았고, pH는 18F-THK-5351검체가 점적된 pH indicator strips를 육안으로 관찰 시 기준범위(pH 4.0–8.0)를 만족하였다(11).
후속연구
- 본 연구에서 소개된 표지방법은 현재 가장 널리 보급되어 있는 자동합성장치인 GE Healthcare사의 TRACERlab™ FXFN을 이용하여 18F-THK-5351을 생산하는 방법을 확립하였으며, 임상 현장에서 표준화된 방사성의약품을 사용하는데 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.
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