CC BY
14
Озерская А. В., Белугин К. В., Бадмаев О. Н. Ozerskay A. V Belugin K. V., Badmaev O. N.
Использование простетических групп для синтеза адресных молекул радиофармацевтических лекарственных препаратов для позитронной эмиссионной...
The use of prosthetic groups for synthesis of addressed RFLP molecules for positron emission tomography
© ОЗЕРСКАЯ А. В., БЕЛУГИН К. В., БАДМАЕВ О. Н. УДК 54.057
DOI: 10.20333/2500136-2021-2-84-86
Использование простетических групп для синтеза адресных молекул радиофармацевтических лекарственных препаратов для позитронной эмиссионной томографии
А. В. Озерская1,2, К. В. Белугин2, О. Н. Бадмаев2
'Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск 634050, Российская Федерация
Федеральный Сибирский научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства, Красноярск 660037, Российская
Федерация
Цель исследования. В настоящее время ведутся интенсивные исследования по созданию новых методик синтеза радиофармацевтических лекарственных препаратов (РФЛП) меченных фтором-18. Целью данной работы является выбор эфиров w-йодалифатических кислот для возможности использования в синтезе РФЛП.
Материал и методы. Был разработан простой способ получения ш-йодалифатических карбоновых кислот и сложных эфиров из коммерчески доступных циклических кетонов. Автоматический синтез Ш-фторпростетических групп и Ш-фторпептидных агентов успешно осуществляется с использованием новых исходных веществ и различных методов очистки с твердофазными картриджами.
Результаты. На основе этих соединений мы синтезировали Ш-фторпростетические группы. В дальнейшей работе планируется использовать различные Ш-фторпростетические группы для синтеза с различными пептидными агентами.
Заключение. Октреотид как аналог соматостатина, каркасные белки неиммуноглобулиновой природы (designed ankyrin repeat proteins) для целенаправленной визуализации опухолевых клеток, гиперэкспрессирующих Her-2/neu, и ингибитор специфического для простаты мембранного антигена являются значимыми пептидными агентами.
Ключевые слова: ПЭТ, радионуклид, фтор-18, РФЛП, автоматизированный синтез.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Для цитирования: Озерская АВ, Белугин КВ, Бадмаев ОН. Использование простетических групп для синтеза адресных молекул радиофармацевтических лекарственных препаратов для позитронной эмиссионной томографии. Сибирское медицинское обозрение. 2021;(2):84-86. DOI: 10.20333/2500136-2021-2-84-86
The use of prosthetic groups for synthesis of addressed RFLP molecules for positron emission tomography
A. V. Ozerskay1,2, K. V. Belugin2, O. N. Badmaev2
'Tomsk Polytechnic University, Tomsk 634050, Russian Federation
2Federal Siberian Scientific and Clinical Center of the Federal Medical and Biological Agency, Krasnoyarsk 660037, Russian Federation
The aim of the research. An intensive research is underway to create new methods for the synthesis of fluorine-18 labeled radiopharmaceuticals. The aim of this work is to select iodoaliphatic carboxylic acids and esters for radiopharmaceuticals labeling.
Material and methods. A simple way to obtain z-yodalific carbonic acids and complex esters from commercially available cyclic ketones has been developed. Automatic synthesis of 18F-fluoroproprostatic groups and 18F fluoride peptide agents is successfully carried out using new original materials and various purification methods with solid phase cartridges
Results. In further work, it is planned to use different 18F-fluoroproproprostatic groups for synthesis with various peptide agents.
Conclusion. Based on these compounds 18F-fluoroproproprostatic groups were synthesized. Octreotid as an analogue of somatostatin, the non-immuno-
globulin-specific frame proteins (designed ankyrin repeat proteins) for targeted imaging of tumor cells hyperexpressing Her-2/neu, and prostate-specific
membrane antigen (PSMA) inhibitor are significant peptide agents.
Key words: PET, radionuclide, fluoride-18, RFLP, automated synthesis.
Conflict of interest. The authors declare the absence of obvious and potential conflicts of interest associated with the publication of this article. Citation: Ozerskay AV. Belugin KV, Badmaev ON. The use of prosthetic groups for synthesis of addressed RFLP molecules for positron emission tomography. Siberian Medical Review. 2021; (2):84-86. DOI: 10.20333/2500136-2021-2-84-86
Введение
Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) -бурно развивающаяся область современной ядерной медицины, предоставляющая возможность принципиально новой т-утто диагностики на молекулярном
уровне. Диагностическим агентами в ПЭТ являются радиофармацевтические лекарственные препараты (РФЛП) на основе короткоживущих изотопов с по-зитронным типом распада. Производство РФЛП требует специальных автоматизированных технологий
Материалы конференции Conference proceedings
Таблица
Радиохимический выход и радиохимическая чистота полученных ш-[18Р]-фторалифатических эфиров
карбоновых кислот
Table
Radiochemical yield and radiochemical purity of the obtained w- [18F] -fluoroaliphatic esters of carboxylic acids
Исходный субстрат Продукт Радиохимический выход (изолированный, с учетом распада), % Радиохимическая чистота, %
Метил 6-иод- 4,4-диметилгексаноат Метил 6-[18^фтор- 4,4-диметилгексаноат 38,0 98,3
Метил 6-иод- 4-пропилгексаноат Метил 6-рТ]фтор- 4-пропилгексаноат 21,5 98,5
Метил 6-иод-4-третбутилгексаноат Метил 6-[1Т]фтор-4-третбутилгексаноат 20,5 97,8
Метил 5-иодпентаноат Метил 5-[18^фтор- пентаноат 54,1 98,5
Метил 6-иодгексаноат Метил 6-[^]фтор- гексаноат 65,2 98,4
Метил 7-иодгептаноат Метил 7-[18^фтор- гептаноат 19,7 98,7
Метил 8-иодоктаноат Метил 8-[18^фтор- октаноат 18,2 98,3
и является крайне дорогостоящим. Возможности метода ПЭТ сильно определяются количеством доступных РФЛП. Непосредственно выбор нужного РФЛП позволяет исследовать благодаря методу ПЭТ такие отличающиеся процессы, как транспорт веществ, метаболизм, экспрессию генов, лиганд-рецепторные взаимодействия, и т. д. Большое количество различных классов РФЛП делает ПЭТ достаточно универсальным инструментом нынешней молекулярной биологии и клинической медицины. По этой причине радиохимический синтез новых РФЛП и разработка эффективных методик синтеза уже существующих РФЛП на данный момент стала «лимитирующей стадией» совершенствования метода ПЭТ. Проблема разработки новых РФЛП нетривиальная задача, требующая совместной работы высококвалифицированных биохимиков, биологов, врачей, химиков-органиков, аналитиков и радиохимиков [1, 2]. Цель исследования - выбор эфиров ш-йодалифатических кислот для возможности использования в синтезе РФЛП.
Материал и методы
Для возможности синтеза был разработан простой способ получения ш-йодалифатических кар-боновых кислот и сложных эфиров из коммерчески доступных циклических кетонов. На основе этих соединений синтезировали 1!Г-фторпростетические группы. Автоматический синтез 1!Г-фторпростети-ческих групп и 1!Г-фторпептидных агентов успешно осуществляется с использованием новых исходных веществ и различных методов очистки с твердофазными картриджами [3, 4].
Изготовление РФЛП осуществлялось в радиохимической лаборатории Циклотронно-радиохи-мического комплекса, оснащенной радиозащитными боксами и автоматическими модулями синтеза.
О
[К/К2.2.2]+18Р
^n^"^4! CH3CN, 10-15 min, 80 °С R = Н,(СНз)2, С3Н7 С4Н9
п =0-3
Ri= СН3
Рисунок. Схема радиофторирования ш-йодалифа-тических эфиров карбоновых кислот.
Figure. Scheme of radiofluorination of ш-iodaliphatic esters of carboxylic acids.
Наработка ультракороткоживущих позитрон-излуча-ющих радионуклидов (УКЖР) предназначенных для синтеза РФЛП проводилась на циклотроне «Cyclone 18/9 ST» IBA.
Результаты и обсуждение
На примере ряда эфиров ш-иодалифатических кислот мы рассмотрели радиофторирование c [К/ K2.2.2]+18F- на модуле синтеза Synthra RNPlus, адаптированного под условия синтеза. Условия радиофторирования были смоделированы на примере ряда ш-йодалифатических эфиров карбоновых кислот в безводном ацетонитриле с последующей очисткой на картридже Sep-Pac C18.
Радиофторирование ш-йодалифатических эфиров карбоновых кислот проходит по общей схеме реакции, представленной на рисунке. В таблице приведены данные экспериментов.
Заключение
Современное развитие ядерной медицины характеризуется, прежде всего, разработкой уникальных новых радиофармпрепаратов, которые позволяют оценивать состояние различных органов и тканей
Сибирское медицинское обозрение. 2021;(2):84-86
85
Озерская А. В., Белугин К. В., Бадмаев О. Н. Ozerskay A. V Belugin K. V, Badmaev O. N.
Использование простетических групп для синтеза адресных молекул радиофармацевтических лекарственных препаратов для позитронной эмиссионной...
The use of prosthetic groups for synthesis of addressed RFLP molecules for positron emission tomography
организма на клеточном уровне. Наиболее перспективным является создание пептидных препаратов, меток рецепторов, которые позволяют проводить исследования с высокой точностью. Нами по результатам исследований для возможности получения высокоселективных РФЛП на основе пептидов был выбран Метил 6-иодгексаноат.
Литература / References
1. Красикова PH. Роботизированный синтез радиофармпрепаратов для позитронной эмиссионной томографии. Радиохимия. 1998; (40): 352-360. [Krasik-ova PH. Robotic synthesis of radiopharmaceuticals for positron emission tomography. Radiochemistry. 1998; (40): 352-360. (In Russian)]
2. Корсаков МВ. Руководство по ПЭТ радиохимии. СПб: Теза. 2002.180 с. [Korsakov MV. Guide to PET Radiochemistry. SPb: Teza. 2002.180 p. (In Russian)]
3. O'Malley C, Waxman B, Drosten S. Diagnosis imaging: nuclear medicine. Treatment: using radiopharmaceu-ticals. AMIRSYS. 2007;860.
4. De K, Behera A, Banerjee I, Sarkar B, Ganguly S, Misra M. Radiolabeled novel peptide for imaging soma-tostatin-receptor expressing tumor: synthesis and radio-biological evaluation. The Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2014; (301):847-861.
Сведения об авторах
Озёрская Анастасия Витальевна, аспирант, начальник отдела контроля качества, Национальный исследовательский Томский политехнический университет; адрес: Российская Федерация, 634050, Томск, ул. Ленина, 30; Федеральный Сибирский научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства; адрес: Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, ул. Коломенская, 26; тел.: +79632571657; e-mail: [email protected]
Белугин Кирилл Владимирович, радиохимик, Федеральный Сибирский научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства; адрес: Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, ул. Коломенская, 26; тел.: +79632571657; e-mail: [email protected]
Бадмаев Олег Николаевич, радиохимик, Федеральный Сибирский научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства; адрес: Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, ул. Коломенская, 26; тел.: +79632571657; e-mail: [email protected]
Author information
Anastasia V. Ozerskay, head of quality control department, Tomsk Polytechnic University; Address: 30, Lenin Str., Tomsk, Russian Federation, 634050; Federal Siberian Scientific and Clinical Center of the Federal Medical and Biological Agency; Address: 26, Kolomenskaya Str., Krasnoyarsk Russian Federation, 660037; Phone: +7(391)2743100, e-mail: ozerskaya_av@ skc-fmba.ru
Kirill V. Belugin, radiochemist, Federal Siberian Scientific and Clinical Center of the Federal Medical and Biological Agency; Address: 26, Kolomenskaya Str., Krasnoyarsk Russian Federation, 660037; Phone: +79138314969, e-mail: [email protected]
Oleg N. Badmaev, radiochemist, Federal Siberian Scientific and Clinical Center of the Federal Medical and Biological Agency; Address: 26, Kolomenskaya Str., Krasnoyarsk Russian Federation, 660037; Phone: +79235731093, e-mail: [email protected]
Дата поступления: 19.02.2021 Дата рецензирования: 19.03.2021 Принята к печати: 31.03.2021 Received 19 February 2021 Revision Received 19 March 2021 Accepted 31 March 2021
