Optimisation of synthesis, purification and reformulation of (R)-[N-methyl-¹¹C] PK11195 for in vivo PET imaging studies

Abstract

A inflamação, em geral, é uma resposta fisiológica do corpo para com diferentes tipos de lesão do tecido, provocando uma cascata coordenada de reacções celulares e bioquímicas. Distúrbios neurodegenerativos, inflamatórios e neoplásicos envolvem reacções neuroinflamatórias que isolam o tecido danificado e promovem respostas imunitárias. Da mesma forma, a neuroinflamação (NI) implica uma complexa e orquestrada resposta a vários estímulos no sistema nervoso central (SNC), com vista para a preservação do tecido e sua restauração. Reacções neuroinflamatórias envolvem uma resposta celular através da activação de células da linhagem do monócito, residentes ou circulantes. Microglia são as células residentes da linhagem dos monócitos no SNC e a sua activação, constitui uma característica principal da neuroinflamação. O processo envolve uma sobre expressão dos receptores da proteína translocadora de 18 kDa (TSPO) em células da linhagem dos monócitos/macrófagos e, no sistema nervoso central (SNC), pela activação da microglia. PK11195 é um ligando selectivo para o receptor da TSPO e, portanto, um identificador da microglia activada. O enantiómero (R) marcado radioactivamente com carbono-11, (R)-[N-metil-11 C]PK11195, é o radiotraçador mais utilizado para imagiologia in vivo da TSPO com PET. Neste trabalho, reportamos a optimização da síntese, purificação e reformulação de (R)-[N-metil-11 C] PK11195 pelo ‘captive solvente method’ com a finalidade de ser utilizado para imagem in vivo em estudos de PET. Carbono-11 é obtido sob a forma de [ 11 C]CO2 por irradiação de um alvo de gás (N2+O2 0,5%), utilizando a reacção nuclear 14 N(p,α) 11 C num ciclotrão. [ 11 C]CH3I é produzido por redução de [ 11 C]CO2 com LiAlH4/THF (0,1 M) via ‘fase liquida’ a [ 11 C]CH3OLi, e pela adição posterior de HI em um sistema de produção de iodeto de metilo, o [ 11 C]CH3I é destilado a 120ºC. Ao mesmo tempo, o [ 11 C]CH3I destilado é aprisionado num loop previamente carregado com uma solução da molécula precursora desmetilada (R)-[N-desmetil]PK11195 (dissolvida em 100μl de DMSO e saturada com 30mg de KOH), iniciando-se a reacção ao mesmo tempo que se aprisiona o [ 11 C]CH3I. Produtos da reacção ([11C]-X) passam por uma coluna HPLC semipreparativa de fase reversa (C18) para purificação. Finalmente, (R)-[N-metil-11 C]PK11195 foi formulado em 9ml de soro fisiológico (0,9%) e 1ml de EtOH e filtrado através de um filtro esterilizado de membrana de 0,22μm. O processo de síntese realiza-se em cerca de 35 minutos, e testes de controlo de qualidade foram realizados para garantir a boa qualidade do produto. 149,71±50,25mCi de vi (R)-[ 11 C]PK11195 foram obtidos no final da síntese com actividades específicas entre 15-25GBq/μmol num curto período de síntese. O ‘captive solvente loop’ proporciona uma maneira fácil e reprodutível para automatizar a produção de rotina de radiofármacos marcados com 11 C para uso humano. O método de produção é rápida, tendo em conta a curta meia-vida do carbono-11 (20,4 min), podendo-se produzir produtos finais com elevada pureza radioquímica e boa actividade específica. Palavras Chave: [ 11 C]PK11195, carbono-11, captive solvent loop, ‘wet’ method, [ 11 C]CO2, [ 11 C]CH3I, neuroinflamação, microglia, TSPO, PET