優(yōu)化11C-β-CFT自動(dòng)合成模塊的工藝研究

李玉來(lái) 周 明 龍婷婷 李 建 陳小娟 楊能安*

（1 中南大學(xué)湘雅醫(yī)院PET中心，湖南 長(zhǎng)沙 410008；2 湖南省腫瘤醫(yī)院藥學(xué)部，湖南 長(zhǎng)沙410219）

多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（dopamine transporter，DAT）是位于多巴胺能神經(jīng)末梢細(xì)胞膜上突觸前膜的單胺類特異轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，它能將突觸間隙的多巴胺運(yùn)回突觸前膜從而控制腦內(nèi)多巴胺（dopamine，DA）水平[1]。目前大量研究表明，帕金森病（Parkinson disease，PD）與DA系統(tǒng)的功能失常關(guān)系密切[2-4]，而DAT顯像能幫助臨床更早期的對(duì)PD進(jìn)行診斷與評(píng)估[6-8]。11C-甲基-N-2β-甲基酯-3β-（4-氟-苯基）托烷（11C-β-CFT）由于可以特異性與DAT進(jìn)行結(jié)合[9-11]，在PD臨床診斷及病情嚴(yán)重程度的評(píng)估方面有著重要的作用[12]。

11C-β-CFT的合成模塊有很多，譬如國(guó)產(chǎn)派特（科技）PET-CM-3H-IT-1[13]、、進(jìn)口GE Tracerlab FXC-Pro[15]和GE Tracerlab FX2-C等。其中，GE的模塊國(guó)內(nèi)用戶較多，該模塊在日常工作中因藥物生產(chǎn)的需要，V7要進(jìn)行不同的短接，例如11C-β-CFT合成時(shí)短接到收集瓶V14。由于V7閥與周邊的閥之間空間狹小 ，對(duì)V7閥的接口反復(fù)的卸載和重接，不僅給制藥人員帶來(lái)了許多工作量，更重要的是容易導(dǎo)致閥門(mén)的損害，甚至導(dǎo)致制藥人員混淆不同藥物的管線而增加藥物的失敗率。本研究希望在不影響藥物合成的前提下，能夠通過(guò)修改部分藥物的使用線路，達(dá)到盡可能避免生產(chǎn)多種藥物時(shí)對(duì)電子閥的反復(fù)更改，盡可能增加固有管線對(duì)不同藥物的包容性。

1 儀器與材料

1.1 試劑和材料。Nor-β-CFT：江蘇常熟華益；丙酮：江蘇常熟華益；碘：德國(guó)Merck；乙腈：美國(guó)TEDIA；其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。C18 （Sep Pak Plus），美國(guó)Waters公司產(chǎn)品；色譜柱：美國(guó)安捷倫ZORBAX SB-C18（5 μm，4.6×150 mm）；Millex GS 0.22 μm除菌過(guò)濾器：美國(guó)Millipore公司產(chǎn)品。

1.2 儀器。Qilin回旋加速器：美國(guó)通用電氣公司；Fastlab FX2-C型正電子藥物合成模塊：美國(guó)通用電氣公司；1260型高效液相色譜儀：配Biocan Flow Count放射性檢測(cè)器，紫外檢測(cè)器，美國(guó)Agilent公司產(chǎn)品；Bioscan system 2000型薄層色譜掃描儀：美國(guó)Bioscan公司產(chǎn)品。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.111C-β-CFT的自動(dòng)合成方法：為了不影響GE Tracerlab FX2-C型正電子藥物合成模塊自動(dòng)合成11C-β-CFT的產(chǎn)率，本研究沒(méi)有更改硬件，在常規(guī)合成11C-PIB管線的基礎(chǔ)上，通過(guò)將HPLC六通閥的2號(hào)出口與流動(dòng)相收集瓶接頭V14短接實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)管內(nèi)溶液向中裝瓶的轉(zhuǎn)移。11C-β-CFT的自動(dòng)合成方法的合成原料、路線與方法與文獻(xiàn)相比[15]幾乎一致，同樣是前體Nor-β-CFT的丙酮溶液先與CH3-triflate反應(yīng)，隨后通過(guò)C18柱進(jìn)行固相萃取，最后過(guò)濾膜得可供注射的終產(chǎn)品溶液。只是在合成程序中設(shè)置了HPLC啟動(dòng)程序，使HPLC六通閥切換到Inject狀態(tài)，確保反應(yīng)體系通過(guò)六通閥2號(hào)口直接到達(dá)中裝瓶。具體合成過(guò)程如下：①生產(chǎn)11CO2：通過(guò)Ge Qilin加速器利用14N（p，a）11C核反應(yīng)生產(chǎn)11CO2。②合成并捕獲11CH4：400 ℃條件下，11CO2與H2在鎳的催化下生成11CH4同時(shí)生成的11CH4被11CH4Trap捕獲。③合成并捕獲11CH3I：11CH4純化后在約740 ℃的條件下與I2反應(yīng)生成11CH3I，同時(shí)生成的11CH3I被11CH3I Trap捕獲。④合成并捕獲11CH3-Triflate：190℃條件下，11CH3I逐漸釋放并在經(jīng)過(guò)Triflate轉(zhuǎn)化爐時(shí)與Ag-Triflate反應(yīng)生成11CH3-Triflate，并在-10 ℃低溫下被Nor-β-CFT溶液（1 mg，0.5 mL）捕獲。⑤標(biāo)記反應(yīng)：60 ℃條件下，11CH3-Triflate與Nor-β-CFT反應(yīng)6 min。⑥固相萃取純化：反應(yīng)體系冷卻后，加入V3中的1.5 mL水并轉(zhuǎn)移到裝有40 mL水的中轉(zhuǎn)瓶中。攪勻后上柱到乙醇活化過(guò)的C18上，經(jīng)V6的10 mL水清洗后，再經(jīng)V5的2 mL淋洗到裝有18 mL氯化鈉溶液的產(chǎn)品瓶中，最后轉(zhuǎn)移過(guò)濾膜得最終無(wú)色澄清的無(wú)菌產(chǎn)品溶液。見(jiàn)圖1和圖2。

2.2 質(zhì)量控制和結(jié)果：①用精密pH試紙測(cè)定11C-β-CFT注射液的pH值為7，產(chǎn)品為無(wú)色澄清溶液[13]。②高效液相色譜法檢測(cè)11C-β-CFT注射液的放化純度為＞95%，檢測(cè)器為放射檢測(cè)器[13]。③室溫下測(cè)定產(chǎn)品3個(gè)半衰期（1 h）內(nèi)的放化純度，結(jié)果產(chǎn)品純度都在＞95%以上，表明產(chǎn)品的穩(wěn)定性好。④參照中國(guó)藥典2015年版對(duì)產(chǎn)品注射液進(jìn)行無(wú)菌和細(xì)菌內(nèi)毒素檢查，其結(jié)果表明產(chǎn)品注射液無(wú)菌無(wú)熱源，符合注射液標(biāo)準(zhǔn)要求。見(jiàn)圖3和圖4。

圖1 GE Fastlab FX2-C型正電子藥物合成模塊管線示意圖

圖2 11C-β-CFT合成路線

圖3 11C-β-CFT注射溶液放化純度HPLC圖

圖4 11C-β-CFT標(biāo)準(zhǔn)品紫外HPLC圖

圖5 正常志愿者（A）和PD患者（B）的11C-β-CFT顯像圖

2.3 臨床應(yīng)用：正常人11C-β-CFT腦PET顯像，雙側(cè)紋狀體放射性分布對(duì)稱，11C-β-CFT 在雙側(cè)尾狀核、前殼核、后殼核區(qū)域濃聚，圖5A。PD患者11C-β-CFT腦PET顯像示雙側(cè)殼核和尾狀核11C-β-CFT攝取減低，以殼核為主，提示雙側(cè)紋狀體多巴胺能神經(jīng)功能受損，圖5B。

3 討 論

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)GE Tracerlab FX2-C 多功能合成模塊中HPLC六通閥的利用，在不改變?cè)O(shè)備硬件和方法的情況下，通過(guò)短接HPLC六通閥出口接頭和流動(dòng)相收集瓶接頭V14，避免了該模塊在標(biāo)記不同藥物時(shí)管線轉(zhuǎn)化與接頭連接，特別是接頭V7的短接，使得合成過(guò)程更加便捷。這種方法不僅減少了實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中人為失誤的可能性，更重要的是為以后11C藥物的標(biāo)記管線的選擇提供了一個(gè)參考。本實(shí)驗(yàn)合成條件、方法、標(biāo)記產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量與相關(guān)文獻(xiàn)相比并沒(méi)有明顯變化，而且最終產(chǎn)品的質(zhì)量與顯像效果與文獻(xiàn)也保持一致，在PD患者中的顯像結(jié)果滿意，能滿足診斷需要。