11C-乙酸盐的合成

美国通用电气公司(中国)医疗系统部　　李宏利　聂涛

11C-乙酸盐可被心肌细胞摄取，在线粒体内转化为11C-乙酰辅酶A，并进入三羧酸循环氧化为二氧化碳和水，能反映心肌细胞的三羧酸循环流量，与心肌氧耗量成正比，可用于估测心肌活力。11C-乙酸盐也可用于肿瘤显像，在前列腺癌的诊断中，11C-乙酸盐显示了非常好的前景。 下面介绍一种简单的11C-乙酸盐合成方法（1，2）。

一、材料和方法

  1. 试剂
    氯甲基镁（Methylmagnesium chloride）（3.0 M，溶于四氢呋喃）
    一水柠檬酸（Citric acid monohydrate）（99%）
    二水柠檬酸钠（Citric acid trisodium salt dihydrate）（99%）
    水合硫酸铜（98%）
    以上试剂均由Aldrich公司购得。

    Chromfix PS-AG+柱（200 mg，含Ag+）
    Chromfix PS-H+柱（200 mg，阳离子交换树脂）
    Chromfix PS-OH柱（200 mg，阴离子交换树脂）
    以上分离柱由Machery-Nagel公司（德国）购得。使用前，PS-AG+和PS-H+用无菌水清洗，PS-OH用1 N NaOH（10 ml）处理，然后用清水（无菌）清洗。
  2. 溶液：柠檬酸缓冲液（pH 4.7，0.12 g柠檬酸和0.24 柠檬酸钠溶于10 ml无菌水中），1 mM乙酸溶液（0.6 ml冰乙酸溶于10 ml无菌水中），均用无菌滤膜过滤。
  3. HPLC：产物分析用。Waters公司产品，带紫外和放射性探头。淋洗液使用1 mM硫酸。

二、[11C]乙酸盐的合成

该反应使用格氏试剂CH3MgCl
反应式：

[11C]乙酸盐的合成

Fig. 1所示

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反应可使用自动化合成仪进行合成，其原理图如Fig. 1所示：



反应步骤：


  1. 使用前[11C]CO2用液氩浴冷冻成干冰，使用时移开液氩浴，使干冰汽化。
  2. 用氮气将[11C]CO2载带进入反应池R。
  3. [11C]C]CO2与反应池中氯甲基镁（1 ml，100 mM）反应。
  4. 然后从注射器S加入1 mM乙酸6 ml，水解。得初产品。
  5. 初产品在真空压力差的作用下经1，2，4阀，流经PS-H+、PS-Ag+、PS-OH柱，溶液进入废液池C。4 ml 1 mM乙酸洗涤反应池R。溶液经上述途径进入废液池。产物[11C]乙酸盐保留在PS-OH柱中。
  6. PS-OH经A中的水洗涤后，用B中的柠檬酸盐缓冲液洗脱，进入接收池E中。从E底吹入空气2分钟，以排除未反应的[11C]CO2。得到产物[11C]CO2乙酸盐。放化产率〉80%，整个反应时间不超过12分钟。

产物经HPLC分析，只有一个放射性峰，即产物[11C]乙酸盐。HPLC图见Fig. 2。

Fig.2.HPLC radiochromatogram of an [11C] acctate preparation containing an unknown contaminant appearing at 20 min

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Fig.2.HPLC radiochromatogram of an [11C] acctate preparation containing an unknown contaminant appearing at 20 min. The THF peak at 33 min is no shown.

三、结论：

阴离子交换树脂对[11C]乙酸盐的吸附效率高，以及采用较低浓度的格氏试剂对提高[11C]乙酸盐产率起至关重要的作用。GE公司的放射性药物合成系统TRACERlab FXc，可以严格控制反应各步骤，内置HPLC（带紫外和放射性探头），可方便快捷地完成[11C]CO2乙酸盐的合成。

四、参考文献

  1. D. Roeda, F. Doll!e, C. Crouzel, An improvement of [11C]acetate synthesis—non-radioactive contaminants by irradiation-induced species emanating from the [11C]carbon dioxide production target, Applied Radiation and Isotopes 57:857–860, 2002.
  2. Stephen M. Moerlein, Gregory G. Gaehle and Michael J. Welch, Robotic preparation of Sodium Acetate C 11 Injection for use in clinical PET, Nuclear Medicine and Biology, 29(5): 613-621, 2002.