Synthesis method optimization and biodistribution study of ¹⁸F-T807 on TRACERlab FX_FN synthesizer

¹⁸F-T807前体（BOC保护）NPPI-95（江苏华益公司）；强阴离子交换固相萃取柱（QMA柱）、K222、碳酸钾水溶液、乙腈、（德国ABX公司）；乙醇（国药化学试剂）；盐酸（国药分析质检中心）；DMSO（北京百灵威）；Ultimate C₁₈柱（美国Waters: 4.6 mm×250 mm，5 μm）；富¹⁸O水（日本大阳日酸株式会社）；0.22 μm MILLEX-GS液体滤膜、0.2 μm Millex-25空气滤膜（德国默克）；0.7 mm×40 mm针头（西班牙BD Microlance）；Wistar大鼠（北部战区总医院实验动物科）。溶剂乙醇为色谱纯，其余均为分析纯。

TRACERlab FX_FN（美国GE）配备半制备VP 250×16高效液相色谱（德国MN）和紫外检测器及放射性检测器；正电子示踪剂质量控制薄层扫描仪（美国Bioscan），配塑料闪烁体晶体探测器；分析用HPLC（北京优联）；GC-7900气相色谱(北京天美)；CRC 25R活度计（美国Capintec），合成条件满足药品生产质量管理规范（GMP）的要求。

合成开始前，合成器各溶剂瓶预装溶剂如表1和图2所示。

¹⁸F-T807自动化合成主要有以下几步：①¹⁸F^-离子的柱分离纯化及蒸馏干燥。②T807前体的¹⁸F^-离子亲核取代反应。③¹⁸F-T807的HPLC分离纯化。④¹⁸F-T807 C₁₈柱溶剂转换与再纯化。

自动合成的具体步骤如下：

(1)共2.5 ml含¹⁸F^-离子的¹⁸O水由MINItrace加速器经由¹⁸O（p, n）¹⁸F反应制备，轰击束流45μA，轰击时间40 min，¹⁸F^-离子混合液由氦气作为载气经过TARGET管线传输到TRACERlab FX_FN合成模块的锥形瓶内。

(2)V10、V11号阀门开启，¹⁸F^-离子及¹⁸O水混合液中的¹⁸F^-离子在真空泵抽取下被QMA柱（由1 ml乙醇，2 ml水活化）捕获滞留，¹⁸O水回收进入¹⁸O水回收瓶。

(3)V1、V13、V24号阀门开启，V1号瓶内的K₂CO₃溶液流经V1、V10、QMA柱、V11、V13，将¹⁸F^-离子交换抽入反应瓶。

(4)关V1、V13号阀门，开启V2号阀门将V2号瓶内穴醚K222乙腈溶剂抽入反应管，¹⁸F^-离子进入穴醚形成复合物。

(5)关V2号阀门，开启V20号阀门混合液在氦气吹拂下于85 ℃共沸蒸馏8 min，然后加热到110 ℃，在氦气吹拂下共沸蒸馏4 min除水。

(6)开启V3、V19号阀门，在氦气推动下V3号瓶内的前体流入反应管，V3、V19、V24号阀门关闭，反应管加热到140 ℃，反应10 min。

(7)反应瓶降温到50 ℃，开V24、V25号阀门恢复大气压。

(8)反应后混合液经由V5、V6号瓶内的共3 ml HPLC流动相（25%乙醇水溶液，调整pH至2.0）冲洗到V26号阀门下的中转瓶内，然后打开V26、V12号阀门，在氦气压力下经由Fluid进入HPLC进样环，在Fluid控制下进样环旋转，产物进入HPLC半制备柱，Eluent1号瓶内流动相以5 ml/min的流速通过柱子分离。流动相以紫外（UV，λ=254 nm）和放射计数器监测。图3是¹⁸F-T807的HPLC及UV图。

(9)¹⁸F-T807溶液通过V18号阀门进入圆底瓶，圆底瓶内装有2 ml 84% NaHCO₃水溶液和30 ml无菌注射用水。然后经V21、V15、V17号阀门，产物溶液通过V15、V17号阀门间的C₁₈柱（以5 ml乙醇和10 ml水活化），产物会被捕获滞留在柱子上，然后打开V9阀门，用V9号瓶内10 ml水冲洗柱子到废液瓶（WASTE）内，然后C₁₈柱经由V8号瓶内的1 ml乙醇冲洗进入V15阀门下的产品瓶，再经由V7号瓶内装有9 ml生理盐水再次冲洗。

(10)手动打开V22和V16号阀门，¹⁸F-T807在氦气压力下经过0.22μm液体滤膜过滤进入分装热室的收集瓶。

对3批连续生产的产物进行了质量控制。质控项目包括澄明度、pH、核素半衰期、核素纯度、放化纯度、K222和残留溶剂、细菌内毒素、无菌测试，测试结果均符合标准要求。

选择健康雄性Wistar大鼠30只，分为6组，每组5只，实验前6 h禁食禁水，每只通过尾静脉注入0.2 ml(约7.4 MBq)的¹⁸F-T807后，分别在5、15、30、60、90、120 min断头处死，取出脑、心、肝、肺、肾、肌肉、骨和血，去污、称重、计数，数据经衰减校正后计算放射性摄取率（每克组织的放射性摄取剂量占注射剂量的百分比）。

¹⁸F-T807有多种合成方法，本文在参考相关文献报道基础上，优化反应条件，改变前体用量为1 mg，同时使用HPLC分离条件为25%乙醇水溶液， pH调整至2.0，在线脱BOC保护。C₁₈柱溶剂转换与再纯化，应用经改进的合成方法使合成产率由(20.5±6.1)%提高到(25.7±5.8)%，总反应时间为70 min。

连续3批产品，其质量控制结果如下：肉眼观察溶液无色透明，6 h后pH值为7，半衰期满足要求，不包含长半衰期核素（t_1/2>5天），核素纯度大于99.5%，HPLC和TLC分析结果，即化学纯度和放化纯度合格，流动相是50%甲醇/水（HCl调节pH至2，），流速1.3 ml/min，紫外检测波长为254 nm，TLC条件为NH₃H₂O-甲醇-CH₂Cl₂ (1∶5∶94），气相色谱结果显示残留的丙酮、乙腈、DMSO等溶剂均在检测线下，细菌内毒素实验（鲎试剂法）合格，无菌检查合格。各项结果表明产品符合人体使用标准。

正常大鼠¹⁸F-T807在体内的生物分布如表2所示，可见大部分器官在给药5 min后摄取率最高，其中肾、肝、血的摄取率较高，超过5.56%ID/g(%ID/g为放射性摄取率，即各器官的每克放射性摄取值)，在肌肉、骨骼摄取率相对较低，因此推断¹⁸F-T807主要是经过肝肾排出体外。¹⁸F-T807的脑、心、肺摄取率最低，120 min已降低至本底水平（1.08% ID/g），各器官的放射性摄取率随时间的推移逐渐降低，但清除较慢，在120 min 时大部分器官仍有较高的摄取率。

在TRACERlab FX_FN合成器上使用优化条件的一锅法自动合成了¹⁸F-T807，提高了产品产率。合成后进行的各种质量控制检测均显示产品符合质控标准。初步的正常大鼠生物分布实验，显示了其不同时间放射性摄取率的分布情况，为应用该产品开展人体显像提供了重要基础。