[11C]6-OH-BTA-1 tuotannon siirto ja optimointi

Abstract

Positroniemissiotomografia on laajalti käytössä oleva diagnostinen kuvantamismenetelmä, jolla saadaan kolmiulotteisia kuvia elävästä organismista. Kuvauksissa käytetyt merkkiaineet ovat nopeasti puoliintuvilla isotoopeilla leimattuja molekyylejä. Yleisimpiä merkkiaineissa käytettyjä isotooppeja ovat fluori-18, hiili-11 ja happi-15. Nämä isotoopit ovat nopeasti puoliintuvia ja ne esiintyvät yleisesti molekyyleissä, joten isotoopilla leimattu molekyyli ei muuta käyttäytymistään tutkittavassa kohteessa. Nopean puoliintumisen ansiosta myös tutkittavalle kohteelle tuleva annos pysyy tarpeeksi pienenä. [11C]6-OH-BTA-1 on hiili-11 leimattu molekyyli. Sillä kuvannetaan aivojen amyloidikerääntymiä ja sitä käytetään yleisesti Alzheimerintaudin kuvantamiseen. Työn tarkoitus oli siirtää [11C]6-OH-BTA-1 merkkiainetuotanto uusiin laboratoriotiloihin. Tilojen muutoksen myötä myös synteesiin jouduttiin tekemään muutoksia. Merkkiaineen siirron lisäksi piti myös aineen saanto optimoida. Vanhalla menetelmällä merkkiaine valmistettiin hiilidioksidista 11CO2, kun uudessa menetelmässä se valmistetaan metaanista 11CH4. Vanhan menetelmän märkäreaktio korvattiin uudessa menetelmässä jodireaktorilla. Tämän vaikutus näkyi selvimmin merkkiaineen ominaisradioaktiivisuudessa, mutta toi mukanaan ongelmat radiokemiallisessa puhtaudessa. Merkkiaineen saannon optimointia varten tehtiin testisarja eri säteilytysparametreillä. Suuremmalla alkuaktiivisuudella saatiin saanto halutulle tasolle, mutta ongelmaksi nousi suurten säteilytysvirtojen aiheuttama ammoniakki sivutuote. Ammoniakkia varten laitteeseen rakennettiin ammoniakkiloukku, jolla saatiin estettyä ammoniakin haitallista vaikutusta itse synteesiin. Uudessa menetelmässä muutettiin myös lopputuotteen formulointimenetelmää pyöröhaihdutuksesta SPE-formulointiin. Laitteistoon rakennettiin oma loppuformulointimoduuli, jolla pyöröhaihdutin saatiin korvattua. Formulointimenetelmän vaihdolla toivottiin toistettavampaa menetelmää niin käytön kuin liuotinjäämien suhteen.

Positron emission tomography is a commonly used diagnostic imaging method which is used to obtain three dimensional images of living organisms. PET tracers which are used in PET imaging are molecules labeled with short living radioisotopes. The most commonly used isotopes are fluorine-18, carbon-11, and oxygen-15. These isotopes have a moderately short half-life and they are commonly found in molecules so they do not affect the natural mechanism of the subject. Due to the moderately short half life the radioactive dose to the imaging subject remains low. [11C]6-OH-BTA-1 is a carbon-11 labelled molecule. It is used to image amyloid accumulation in the brain and is therefore commonly used to diagnose Alzheimer disease. The purpose of this thesis project was to transfer the [11C]6-OH-BTA-1 radio compound production to new laboratory premises. Due to the new premises changes to the synthesis were needed as well. A further aim was to optimize the yield of the product. The old method used carbon dioxide 11CO2 as the starting material which was replaced by methane 11CH4. The wet method used in the old method to obtain methyl iodine was replaced by a iodine reactor in the new method. The effects of these changes were most clearly seen in the specific radioactivity but on the other hand they caused problems in the radiochemical purity. A series of irradiations with different parameters was conducted to optimize the yield of the product. The yield was brought to the needed level with greater starting activity but ammonia was produced a byproduct and it was harmful to the synthesis. An ammoniatrap was added to the synthesis device to prevent the disadvantages of ammonia. The formulation of the product was changed from rotary evaporation to solid phase extraction. A solid phase extraction module was built and added to the synthesis device. The aim with this change was to obtain more reproducible method as regards the synthesis duration and solvent residues.