2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of efficient microscale automated module for radiosynthesis of 18F-labeled probes
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20H03614
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
岩田 錬 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 名誉教授 (60143038)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 和弘 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (20370257)
原田 龍一 東北大学, 医学系研究科, 助教 (60735455)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロスケール合成 / フッ素-18 / PETプローブ / 自動合成 / 標識反応 / 濃縮法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実施計画に従い以下の研究開発を実施した。
１）微小量での効率的な[18F]フッ素イオン溶出法の開発：20μL以下の溶離液による効率的な[18F]フッ素イオン溶出を目指し、今年度は自作したカラム（内径1 mm）に市販のAG MP-1M樹脂（200-400メッシュ、Bio-Rad社）を充填して、[18F]フッ素イオンの捕集効率と20 mM K.222/KHCO3-MeOH溶液による溶出効率を求めた。その結果、1.5-2 mgの樹脂量でも効率的に[18F]フッ素イオンを捕集でき、溶離液を200μLから60μLまで減らしても90%以上の効率で[18F]フッ素イオンを回収することができた。
２）既存装置での濃縮法に基づくマイクロスケール合成法の開発：昨年度に開発・実施したFASTlabとMPS200自動合成装置を用いる2つの18F-標識プローブの濃縮マイクロスケール標識合成法を今年度も継続し、良好な再現性と信頼性があることを示した。また、新たな新規プローブにも適用してその汎用性を実証しつつある。これに加え、今年度開発した60μLスケールでの[18F]フッ素イオン溶出法をマイクロシリンジによるマイクロスケール合成装置に適用して、[18F]FETを20μLスケールで高効率に自動合成することに成功した。
３）新規マイクロスケール合成装置の開発：合成装置の基本設計を見直し、2つの6方バルブとシリンジポンプを組み合わせた新しい試薬液の移送法を考案した。この装置の制御プログラムをLabVIEWにより作製し、合成装置とのインターフェイス部を試作した。また、本装置に適する反応部として100μL程度のガラスバイアルの使用を検討しているが、このほかに小さな多孔質フィルターに[18F]フッ素と前駆体溶液を保持させて反応させる新たなマイクロスケール標識法も検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度はホット実験に必要な[18F]フッ素イオンを製造するサイクロトロンの運転が、施設改修工事により半年以上停止したことや地震による休止のために運転期間が大幅に短縮されたことに伴いホット実験回数が大きく減り、計画していた実験項目を取捨選択して実施した。従って、研究開発の進捗はかなり遅れてしまった。一方、サイクロトロン休止期間中は新しいマクロスケール合成装置の開発に費やすことができ大きく進展できたが、終息しないCovid-19感染による世界的な半導体の供給逼迫のため、部品等の入手が困難になりインターフェイスは未完成のままとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）AG MP-1M樹脂を1 mg程度まで減らして再現性良く充填できるカラムを試作し、ホット実験で評価するとともに、[18F]フッ素イオンの捕捉と溶出を逆方向から行うなどの新しい方法を導入することで目標の20μLの20 mM K.222/KHCO3-MeOHによる効率的な[18F]フッ素イオンの溶出を目指す。
２）GE社製の自動合成装置FASTlabによる濃縮合成を多くの新しい18F-標識プローブ合成に適用するとともに、一層の反応スケールダウンを進める。特に、スケールダウンで得られるHPLC精製法の改善を示し、濃縮合成法の普及に努める。
３）開発中の新マイクロスケール合成装置と制御プログラム・インターフェイスを完成させ、ホット実験でその実用性を実証する。目標としている3μLスケール合成にできるだけ近づけ、分析HPLCカラムで高品質の18F-標識プローブが合成できることを実証する。
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