^<18>F-標識PET診断プローブ合成用マイクロリアクターの開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19390311
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 岩田 錬 Tohoku University, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (60143038)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷内 一彦 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (50192787)
• Keywords: マイクロリアクター / PET / 分子イメージング / 標識合成 / 放射性薬剤 / 電気化学 / F-18 / フッ素イオン

Research Abstract

本研究の最終年度であり、以下の成果を挙げ研究をまとめた。
●^<18>F-フッ素イオン濃縮チップの連続使用に関し、使用回数と回収効率の関係を求めた。同一チップを10回まで連続使用しても、効率は60%前後で変動するが顕著な低下は観測されなかった。
●標識反応利用可能な^<18>F-フッ素イオンを全自動的に迅速に調製するシステムを完成させた。
●これらの成果をApplied Radiation Isotopes誌に投稿し受理された。
●この濃縮された^<18>F-フッ素イオンをマイクロリアクターでの標識反応に応用し、その反応性の高さを実証した。
[^<18>F]FDG合成では、1分以内に90%以上の放射化学的収率で^<18>F-置換反応がほぼ完了した。引き続き室温での6分間のアルカリ加水分解を行い、ほぼ定量的に[^<18>F]FDGを得ることができた。
フルオロアルキル剤である臭化フルオロメチル、フルオロメチルトシレート、フルオロエチルトシレート、すでにその有用性が求められている診断プローブであるFMISO、フルマゼニル、FLT、フルオロプロリン、フルオロ酢酸について、反応基質濃度、温度、時間および溶媒(アセトニトリル、DMSO、DMF)に対する依存性を調べた。反応はいずれもほぼ2分以内に完了し、マイクロリアクターの利点である迅速な反応がこれらの反応でも同様に観察された。反応収率は基質濃度と温度、そして特に反応溶媒に大きく依存し、DMFがDMSOに比べ高い収率を与えた。
●HPLC精製を念頭に固相抽出法による前精製/濃縮を検討したが、満足のいく成果は得られなかった。従って、既存の技術ではマイクロスケールでのHPLC精製を実現できないと結論した。今後、マイクロリアクター処理に適する新たな濃縮法の開発が、^<18>p-標識プローブのマイクロスケール合成には不可欠であると考える。

Research Products

• [Journal Article] Imaging of hypoxic lesion in glioma patients by PET with [^<18>F] FRP-170, a new ^<18>F-labeled 2-nitroimidazole analog (2010)
  • Author(s): I.Shibahara, T.Kumabe, M.Kanamori, R.Saito, Y.Sonoda, M.Watanabe, R.Iwata, S.Higano, K.Takanami, Y.Takai, T.Tominaga
  • Journal Title: J.Neurosurgery (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Amyloid PET in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease with BF-227 : Comparison to FDG-PET (2010)
  • Author(s): K.i Furukawa, N.Okamura, M.Tashiro, M.Waragai, S.Furumoto, R.Iwata, K.Yanai, Y.Kudo, H.Arai
  • Journal Title: J.Neurosurgery (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo detection of prion amyloid plaques using [(11)C]BF-227 PET (2010)
  • Author(s): N.Okamura, Y.Shiga, S.Furumoto, M.Tashiro, Y.Tsuboi, K.Furukawa, K.Yanai, R.Iwata, H.Arai, Y.Kudo, Y.Itoyama, K.Doh-Ura
  • Journal Title: Eur.J.Nucl.Med.Mol.Imag (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrochemical Concentration of No-carrier-added [^<18>F]Fluoride from [^<18>O]Water in a Disposable Microfluidic Cell for Radiosynthesis of ^<18>F-labeled Radiopharmaceuticals (2010)
  • Author(s): H.Saiki, R.Iwata, H.Nakanishi, R.Wong, Y.Ishikawa, S.Furumoto, R.Yamahara, K.Sakamoto, E.Ozeki
  • Journal Title: Appl.Radiat.Isot. (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ^<11>C-Methionine PET imaging of acute myocardial infarction (2009)
  • Author(s): M.Murooka, K.Kubota, H.Kadowaki, K.Ito, O.Okazaki, M.Kashida, T.Mitsumoto, R.Iwata, K.Ohtomo, M.Hiroe
  • Journal Title: J.Nucl.Med. 50 Pages: 1283-1287
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison study of amyloid PET and voxel-based morphometry analysis in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease (2009)
  • Author(s): M.Waragai, N.Okamura, K.Furukawa, M.Tashiro, S.Furumoto, Y.Funaki, M.Kato, R.Iwata, K.Yanai, Y.Kudo, H.Arai
  • Journal Title: J.Nuerol.Sci. 285 Pages: 100-108
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dose dependency of brain histamine H_1 receptor occupancy following oral administration of cetirizine hydrochloride measured using PET with [^<11>C] doxepin (2009)
  • Author(s): M.Tashiro, M.Kato, M.Miyake, S.Watanuki, Y.Funaki, Y.Ishikawa, R.Iwata, K.Yanai
  • Journal Title: Human Psychopharmacol. 24 Pages: 540-548
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PET診断に用いる^<18>F-イオン捕捉・回収セルへのパイロポリマー電極の応用に関する研究 (2009)
  • Author(s): 岡本貫志、守法篤、岩田錬、斎木秀和、中西博昭、小西聡
  • Journal Title: 電気学会論文誌(センサ・マイクロマシン部門誌) 129 Pages: 393-398
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ^<18>F-イオン濃縮を目的としたPETプローブ合成装置用電気化学的マイクロフローセルの開発 (2009)
  • Author(s): 小関英一、斎木秀和、山原亮、石川洋一、中西博昭、岩田錬
  • Journal Title: 島津評論 66 Pages: 13-19
• [Presentation] [^<11>C]BF-227 PET Study in Protein Conformational Diseases (2009)
  • Author(s): N.Okamura, S.Furumoto, M.Tashiro, Y.Funaki, A.Kikuchi, Y Shiga, K.Furukawa, H.Arai, K.Doh-Ura, R.Iwata, K.Yanai, Y.Kudo
  • Organizer: Ann.Congress Eur.Assoc.Nucl.Med.
  • Place of Presentation: Barcelona, Spain
  • Year and Date: 20091010-20091014
• [Presentation] [^<18>F]FACT PET is Useful for Noninvasive Detection of Amyloid Plaques in Alzheimer's Disease (2009)
  • Author(s): K.Sugi, N.Okamura, S.Furumoto, M.Tashiro, K.Furukawa, Y.Funaki, H.Arai, Y.Kudo, R.Iwata, K.Yanai
  • Organizer: Ann.Congress Eur.Assoc.Nucl.Med.
  • Place of Presentation: Barcelona (Spain)
  • Year and Date: 20091010-20091014
• [Presentation] Electrochemical concentration of aqueous [^<18>F]fluoride into an aprotic solvent in a disposable microfluidic cell (2009)
  • Author(s): H.Saiki, R.Iwata, R.Wong, S.Furumoto, Y.Ishikawa, H.Nakanishi, E.Ozeki
  • Organizer: 18^<th> Int.Symp.Radiopharm.Sci.
  • Place of Presentation: Edmonton, Canada
  • Year and Date: 20090712-20090717
• [Presentation] Synthesis and preliminary evaluation of [^<18>F]FDM for tumor imaging (2009)
  • Author(s): S.Furumoto, R.Shinbo, T.Yoshioka, Y.Ishikawa, R.Iwata, H.Fukuda
  • Organizer: 18^<th> Int.Symp.Radiopharm.Sci.
  • Place of Presentation: Edmonton, Canada
  • Year and Date: 20090712-20090712
• [Presentation] シンポジウム「がんの分子イメージング」PET診断用腫瘍イメージングプローブの開発 (2009)
  • Author(s): 岩田錬
  • Organizer: 第61回日本気管食道科学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-11-05
• [Presentation] マイクロリアクターに適した^<18>F濃縮システムの開発 (2009)
  • Author(s): 斎木秀和, 小関英一, 中西博昭, 岩田錬, 石川洋一
  • Organizer: 第49回日本核医学会学術総会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] Microfluidic radiosynthesis of several routine ^<18>F-PET compounds using electrochemically concentrated [^<18>F]fluoride (2009)
  • Author(s): R. Wong, H. Saiki, R. Iwata, S. Furumoto, Y. Ishikawa
  • Organizer: 第49回日本核医学会学術総会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] マイクロリアクターを用いた[^<18>F]SFBのOne-flow合成法の開発 (2009)
  • Author(s): 木村寛之, 戸松賢治, 河嶋秀和, 中西博昭, 小関英一, 斎木秀和, 藤山陽一, 岩田錬, 久下祐司, 小野正博, 佐治英郎
  • Organizer: 第49回日本核医学会学術総会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] 臨床応用を目指した^<11>C-ガランタミンの実用的標識合成法 (2009)
  • Author(s): 佐藤眞梨, 古本祥三, 石川洋一, 森雅憲, 青野嘉隆, 谷内一彦, 岩田錬
  • Organizer: 第49回日本核医学会学術総会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] ループ法を用いた[^<11>C]PK11195の迅速・効率的な合成法の検討 (2009)
  • Author(s): 寺崎一典, 石川洋一, 小豆島正典, 世良耕一郎, 岩田錬
  • Organizer: 第49回日本核医学会学術総会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] 2-フロロピリジン誘導体化による代謝安定性の向上を目指した^<18>F標識MMP-2画像化プローブの開発 (2009)
  • Author(s): 古本祥三, 酒井英太, 石川洋一, 谷内一彦, 福田寛, 岩田錬
  • Organizer: 第49回日本核医学会学術総会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] 新規前駆体による[^<18>F]FDM合成とその生物学的評価 (2009)
  • Author(s): 新保亮, 古本祥三, 吉岡孝志, 仲田栄子, 青野嘉隆, 石川洋一, 岩田錬, 福田寛
  • Organizer: 第49回日本核医学会学術総会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] Development of one-flow synthesis method for N-succinimidyl 4-[^<18>F]fluorobenzoate ([F-18]SFB) using microreactor for 3-step-reaction (2009)
  • Author(s): H.Kimura, K.Tomatsu, H.Kawashima, H.Nakanishi, E.Ozeki, H.Saiki, R.Iwata, Y.kuge, M.Ono, H.Saji
  • Organizer: 18^<th> Int.Symp.Radiopharm.Sci.
  • Place of Presentation: Edmonton, Canada
  • Year and Date: 2009-07-12