優化11C-β-CFT自動合成模塊的工藝研究

李玉來 周 明 龍婷婷 李 建 陳小娟 楊能安*

（1 中南大學湘雅醫院PET中心，湖南 長沙 410008；2 湖南省腫瘤醫院藥學部，湖南 長沙410219）

多巴胺轉運蛋白（dopamine transporter，DAT）是位于多巴胺能神經末梢細胞膜上突觸前膜的單胺類特異轉運蛋白，它能將突觸間隙的多巴胺運回突觸前膜從而控制腦內多巴胺（dopamine，DA）水平[1]。目前大量研究表明，帕金森病（Parkinson disease，PD）與DA系統的功能失常關系密切[2-4]，而DAT顯像能幫助臨床更早期的對PD進行診斷與評估[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進行結合[9-11]，在PD臨床診斷及病情嚴重程度的評估方面有著重要的作用[12]。

11C-β-CFT的合成模塊有很多，譬如國產派特（科技）PET-CM-3H-IT-1[13]、、進口GE Tracerlab FXC-Pro[15]和GE Tracerlab FX2-C等。其中，GE的模塊國內用戶較多，該模塊在日常工作中因藥物生產的需要，V7要進行不同的短接，例如11C-β-CFT合成時短接到收集瓶V14。由于V7閥與周邊的閥之間空間狹小 ，對V7閥的接口反復的卸載和重接，不僅給制藥人員帶來了許多工作量，更重要的是容易導致閥門的損害，甚至導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，能夠通過修改部分藥物的使用線路，達到盡可能避免生產多種藥物時對電子閥的反復更改，盡可能增加固有管線對不同藥物的包容性。

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Merck；乙腈：美國TEDIA；其余試劑均為國產分析純。C18 （Sep Pak Plus），美國Waters公司產品；色譜柱：美國安捷倫ZORBAX SB-C18（5 μm，4.6×150 mm）；Millex GS 0.22 μm除菌過濾器：美國Millipore公司產品。

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

2 實驗方法

2.111C-β-CFT的自動合成方法：為了不影響GE Tracerlab FX2-C型正電子藥物合成模塊自動合成11C-β-CFT的產率，本研究沒有更改硬件，在常規合成11C-PIB管線的基礎上，通過將HPLC六通閥的2號出口與流動相收集瓶接頭V14短接實現了反應管內溶液向中裝瓶的轉移。11C-β-CFT的自動合成方法的合成原料、路線與方法與文獻相比[15]幾乎一致，同樣是前體Nor-β-CFT的丙酮溶液先與CH3-triflate反應，隨后通過C18柱進行固相萃取，最后過濾膜得可供注射的終產品溶液。只是在合成程序中設置了HPLC啟動程序，使HPLC六通閥切換到Inject狀態，確保反應體系通過六通閥2號口直接到達中裝瓶。具體合成過程如下：①生產11CO2：通過Ge Qilin加速器利用14N（p，a）11C核反應生產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反應生成11CH3I，同時生成的11CH3I被11CH3I Trap捕獲。④合成并捕獲11CH3-Triflate：190℃條件下，11CH3I逐漸釋放并在經過Triflate轉化爐時與Ag-Triflate反應生成11CH3-Triflate，并在-10 ℃低溫下被Nor-β-CFT溶液（1 mg，0.5 mL）捕獲。⑤標記反應：60 ℃條件下，11CH3-Triflate與Nor-β-CFT反應6 min。⑥固相萃取純化：反應體系冷卻后，加入V3中的1.5 mL水并轉移到裝有40 mL水的中轉瓶中。攪勻后上柱到乙醇活化過的C18上，經V6的10 mL水清洗后，再經V5的2 mL淋洗到裝有18 mL氯化鈉溶液的產品瓶中，最后轉移過濾膜得最終無色澄清的無菌產品溶液。見圖1和圖2。

2.2 質量控制和結果：①用精密pH試紙測定11C-β-CFT注射液的pH值為7，產品為無色澄清溶液[13]。②高效液相色譜法檢測11C-β-CFT注射液的放化純度為＞95%，檢測器為放射檢測器[13]。③室溫下測定產品3個半衰期（1 h）內的放化純度，結果產品純度都在＞95%以上，表明產品的穩定性好。④參照中國藥典2015年版對產品注射液進行無菌和細菌內毒素檢查，其結果表明產品注射液無菌無熱源，符合注射液標準要求。見圖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標準品紫外HPLC圖

圖5 正常志愿者（A）和PD患者（B）的11C-β-CFT顯像圖

2.3 臨床應用：正常人11C-β-CFT腦PET顯像，雙側紋狀體放射性分布對稱，11C-β-CFT 在雙側尾狀核、前殼核、后殼核區域濃聚，圖5A。PD患者11C-β-CFT腦PET顯像示雙側殼核和尾狀核11C-β-CFT攝取減低，以殼核為主，提示雙側紋狀體多巴胺能神經功能受損，圖5B。

3 討 論

本實驗通過對GE Tracerlab FX2-C 多功能合成模塊中HPLC六通閥的利用，在不改變設備硬件和方法的情況下，通過短接HPLC六通閥出口接頭和流動相收集瓶接頭V14，避免了該模塊在標記不同藥物時管線轉化與接頭連接，特別是接頭V7的短接，使得合成過程更加便捷。這種方法不僅減少了實際生產過程中人為失誤的可能性，更重要的是為以后11C藥物的標記管線的選擇提供了一個參考。本實驗合成條件、方法、標記產率和產品質量與相關文獻相比并沒有明顯變化，而且最終產品的質量與顯像效果與文獻也保持一致，在PD患者中的顯像結果滿意，能滿足診斷需要。