A Comparative Study of Production of [68Ga]PSMA-11 with or without Cassette Type Modules

Purpose [⁶⁸Ga]PSMA-11 is needed the high reproducibility, excellent radiochemical yield and purity. In term of radiation safety, the radiation exposure of operator for its production also should be considered. In this work, we performed a comparative study for the fully automated synthesis of [⁶⁸Ga]PSMA-11 between non-cassette type and cassette type. Materials and Methods Two different type of modules (TRACERlab FX N pro for non-cassette type and BIKBox for cassette type) were used for the automated production of [⁶⁸Ga]PSMA-11. According to the previously identified elution profile, Only 2.5 ml with high radioactivity was used for the reaction. After adjusting the pH of the reaction solution with HEPES buffer solution, the precursor was added and reacted with at 95 ℃ for 15 minutes. The reaction mixture was separated and purified using a C18 light cartridge. The product was eluted with 50% EtOH/saline solution and diluted with saline. It was completed by sterilizing filter. In the non-cassette type, the aforementioned process must be prepared directly. However, in the cassette method, synthesis was possible simply by installing a kit that was already completed. Results Both total [⁶⁸Ga]PSMA-11 production time were 25±3(non-cassette type) and 23±3 minutes(cassette type). The radiochemical yield of the non-cassette type(65.5±5.7%) was higher than that of the cassette type(61.6±4.8%) after sterilization filter. The non-cassette type took about 120 minutes of preparation time before synthesis due to washing of synthesizer and reagent preparation. However, since the cassette type does not require washing and reagent preparation, it took about 20 minutes to prepare before synthesis. Both type of synthesizer had a radiochemical high purity(>99%). Conclusion The non-cassette type production of [⁶⁸Ga]PSMA-11 showed higher radiochemical yield and lower cost than the cassette type. However, The cassette type has an advantage in terms of preparation time, convenience, and equipment maintenance.

비 카세트 방식과 카세트 방식을 이용한 [68Ga]PSMA-11의 자동 합성 방법 비교

전립선암 환자의 전이성 질환 진단을 위해 사용되는 양전자 방출 단층촬영용 [⁶⁸Ga]PSMA-11 주사액은 자동화 생산 방법을 통해 높은 재현성과 우수한 방사화학적 수율 및 순도를 얻을 수 있으며 제조 시 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있다. 이를 위해 적용한 비 카세트 방식과 카세트 방식의 자동 합성 방법을 소개하고 비교하고자 한다. [⁶⁸Ga]PSMA-11 주사액의 자동화 생산을 위해 ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga generator 50 mCi(iThemba LABS, Johannesburg, South Africa), 주사기 펌프 NE-1000(New Era Pump System, New York, USA)을 사용하였으며, 자동 합성 장치는 비 카세트 방식의 TRACERlab FXN pro(GE Healthcare, Liege, Belgium)와 카세트 방식의 BIKBox(BIK THERAPEUTICS Inc., Seongnam-si, Republic of Korea)를 사용하였다. 0.6 N 염산 용액 6 mL의 주사기가 장착된 실린지 펌프를 ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga generator의 inlet-line과 연결하고 outlet-line은 자동 합성 장치와 연결한 후 자동 합성장치와 동시에 작동하였으며, 2 mL/min의 속도로 ⁶⁸Ga을 용출하였다. 초기 약 1.7 mL은 waste vial로 용출 시켰고, 그 후 2.5 mL은 반응용기로 용출하여, 방사능 농도가 높은 2.5 mL의 용액만 표지 과정에 이용하였다. 반응 용액의 pH를 HEPES buffer 용액으로 조절한 후 전구체와 95 ℃에서 15분간 반응하였으며, C18 light 카트리지를 이용, 분리·정제 하였다. 50% 에탄올/생리식염수 희석액으로 최종 화합물을 용출하고 생리식염수를 추가한 후 멸균 필터 함으로써 제조를 완료하였다. 각각의 자동 합성 장치에서 제조된 [⁶⁸Ga] PSMA-11 주사액의 품질관리를 시행하고 장단점을 비교하였다. 총 합성 시간은 각각 25±3분(비 카세트 방식), 23±3분(카세트 방식)이 소요되었으며, 방사화학적 수율은 멸균 필터 후 비 카세트 방식이 65.5±5.7%(n=45, non-decay corrected), 카세트 방식이 61.6±4.8%(n=98, non-decay corrected)였다. 비 카세트 방식은 장비 세척과 시약 준비 시간으로 인해 합성 전 준비 시간이 약 120분 소요되었고, 카세트 방식은 세척과 시약 준비 과정이 없어 합성 전 준비 시간은 약 20분 소요되었다. 비 카세트 방식 자동 합성 방법은 방사화학적 수율과 비용적 측면에서 카세트 방식 대비 높은 장점을 가지나, 제조 준비 단계에서의 편의성과 장비 유지 보수 측면에서는 카세트 방식이 장점을 가진다.