자동합성장치를 이용한 [$^{18}F$]Fallypride의 합성 = Automated Synthesis of [$^{18}F$]Fallypride for Routine Clinical Use

국문 초록 (Abstract)

$[^{18}F]$Fallypride는 뇌의 도파민(dopamine) $D_2/D_3$ 수용체 (receptor)에 특이적으로 결합하는 길항제(antagonist)로 대뇌피질의 도파민 기능을 규명하기 위하여 많이 사용되어지는 방사성의약품이다. 그동안 발표되어진 자동 합성화 장치를 이용한 [$^{18}F$]Fallypride 합성은 20~30%의 낮은 합성 수율과 33~63 GBq/mmol의 낮은 비방사능이 보고되어졌고, 또, 상대적으로 긴 표지시간과 높은 농도의 base를 사용하기 때문에 다양한 부산물이 생성되어 정제의 어려움이 있어 임상에 사용되기에 한계가 많았었다. 본 연구에서는 다목적 F-18 합성장치인 GE TracerLab $FX_{FN}$ 모듈을 사용하여 base 농도를 최소화할 수 있는 연구를 수행하였고, [$^{18}F$]fallypride 합성에 적용하여 높은 합성수율과 비방사능(specific activity) 및 방사화학적 순도(radiochemical purity)를 합성하는 최적의 조건을 찾을 수 있었다. 이를 바탕으로 $66{\pm}1.4%$ (decay-corrected, n=28)의 높은 합성수율과 HPLC 분리, SPE 정제시간을 포함하여 총 $51{\pm}1.2$분에 빠르게 합성할 수 있었다. 합성 후, 품질관리 테스를 해 본 결과, 방사 화학적 순도는 95%이상, 비방사능은 166~470 $GBq/{\mu}mol$이었다. 본 연구에서 사용된 합성법은 [$^{18}F$]Fallypride를 이용한 dopamine $D_2/D_3$ 연구의 임상적 사용에 도움이 될 것이며, 낮은 농도의 base를 사용한 이 F-18 추출방법은 base에 민감한 전구체의 자동합성 생산에 유용할 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose: $[^{18}F]$Fallypride plays an effective radiotracer for the study of dopamine $D_2/D_3$ receptor occupancy, neuropsychiatric disorders and aging in humans. This tracer has the potential for clinical use, but automated labeling efficiency showed low radiochemical yields about 5~20% with relatively long labelling time of fluorine-18. In present study, we describe an improved automatic synthesis of [$^{18}F$]Fallypride using different base concentration for routine clinical use. Materials and Methods: Fully automated synthetic process of [$^{18}F$]Fallypride was perform using the TracerLab $FX_{FN}$ synthesizer under various labeling conditions and tosyl-fallypride was used as a precursor. [$^{18}F$]Fluoride was extracted with various concentration of $K_{2.2.2.}/K_2CO_3$ from $^{18}O$-enriched water trapped on the ion exchange cartridge. After azeotropic drying, the labeling reaction proceeded in $CH_3CN$ at $100^{\circ}C$ for 10 or 30 min. The reaction mixture was purified by reverse phase HPLC and collected organic solution was exchanged by tc-18 Sep-Pak for the clinically available solution. Results: The optimal labeling condition of [$^{18}F$]Fallypride in the automatic production was that 2 mg of tosyl-fallypride in acetonitrile (1 mL) was incubated at $100^{\circ}C$ for 10 min with $K_{2.2.2.}/K_2CO_3$ (11/0.8 mg). [$^{18}F$]Fallypride was obtained with high radiochemical yield about $66{\pm}1.4%$ (decay-corrected, n=28) within $51{\pm}1.2$ min including HPLC purification and solid-phase purification for the final formulation. Conclusion: [$^{18}F$]Fallypride was prepared with a significantly improved radiochemical yield with high specific activity and shorten synthetic time. In addition, this automated procedure provides the high reproducibility with no synthesis failures (n=28).