Radiosynthesis of in Different Media and Confirmation of Reaction By-products.

Purpose: $[^{11}C]6-OH-BTA-1$ ([N-methyl-$^{11}C$]2-(4'-methylaminophenyl)-6-hydroxybenzothiazole, 1), a -amyloid imaging agent for the diagnosis of Alzheimer's disease in PET, can be labeled with higher yield by a simple loop method. During the synthesis of $[^{11}C]1$, we found the formation of by-products in various solvents, e.g., methylethylketone (MEK), cyclohexanone (CHO), diethylketone (DEK), and dimethylformamide (DMF). Materials and Methods: In Automated radiosynthesis module, 1 mg of 4-aminophenyl-6-hydroxybenzothiazole (4) in 100 l of each solvent was reacted with $[^{11}C]methyl$ triflate in HPLC loop at room temperature (RT). The reaction mixture was separated by semi-preparative HPLC. Aliquots eluted at 14.4, 16.3 and 17.6 min were collected and analyzed by analytical HPLC and LC/MS spectrometer. Results: The labeling efficiencies of $[^{11}C]1$ were $86.0{\pm}5.5%$, $59.7{\pm}2.4%$, $29.9{\pm}1.8%$, and $7.6{\pm}0.5%$ in MEK, CHO, DEK and DMF, respectively. The LC/MS spectra of three products eluted at 14.4, 16.3 and 17.6 mins showed m/z peaks at 257.3 (M+1), 257.3 (M+1) and 271.3 (M+1), respectively, indicating their structures as 1, 2-(4'-aminophenyl)-6-methoxybenzothiazole (2) and by-product (3), respectively. Ratios of labeling efficiencies for the three products $([^{11}C]1:[^{11}C]2:[^{11}C]3)$ were $86.0{\pm}5.5%:5.0{\pm}3.4%:1.5{\pm}1.3%$ in MEK, $59.7{\pm}2.4%:4.7{\pm}3.2%:1.3{\pm}0.5%$ in CHO, $9.9{\pm}1.8%:2.0{\pm}0.7%:0.3{\pm}0.1%$ in DEK and $7.6{\pm}0.5%:0.0%:0.0%$ in DMF, respectively. Conclusion: The labeling efficiency of $[^{11}C]1$ was the highest when MEK was used as a reaction solvent. As results of mass spectrometry, 1 and 2 were conformed. 3 was presumed.

조제 시 생성되는 부산물 규명과 반응용매에 따른 표지 효율 비교

목적: 베타아밀66로이드 양전자단층촬영 영상 추적자인 $[^{11}C]OH-BTA-1(1)$는 알쯔하이머병의 진단용으로 개발되었다. 반응용매 루프 방법에 의한 $[^{11}C]1$는 $[^{11}C]MeOTf$를 통해서 한번의 반응으로 $^{11}C$을 바로 표지 할 수 있다. 또한 반응 중에 $[^{11}C]2$가 생긴다는 것이 보고된바 있다. 하지만, 실험 중에 다른 부산물이 생기는 것이 발견되어 그 물질을 추정하고, 각 반응용매에 따른 $[^{11}C]1$과 부산물의 표지효율 변화에 대한 조사를 했다. 대상 및 방법: 사이클로트론에서 $^{14}N(p,{\alpha})^{11}C$ 핵반응과 미량의 $O_2$로 부터 의하여 생산되는 $[^{11}C]CO_2$를 0.2 M $LiAlH_4/THF$ 0.2 ml로 환원한 다음 HI 1ml과 반응하여 $[^{11}C]CH_3I$를 생산했다. 질소가스를 20 ml/min로 불어 주면서 200C 에서 AgOTf-Graphpac GC column를 통과시켜 $[^{11}C]CH_3OTf$를 생산했다. 각 반응용매 (MEK, CHO, DEK, DMF) 100 1에 녹인 전구물질 1 mg를 고성능 액체 크로마토그래피 시료 루프에 미리 주입하고 $[^{11}C]CH_3OTf$를 상온에서 7분 동안 질소가스를 불어줬다. Semi-preparative HPLC로 분리하였다. 결과: 각 반응용매에서 $[^{11}C]1$에 표지효율은 MEK: $86.0{\pm}5.5%$, CHO: $59.7{\pm}2.4%$, DEK: $29.9{\pm}1.8%$, DMF: $7.6{\pm}0.5%$이었다. MEK에서 얻은 $[^{11}C]1$의 비방사능은 98 ($GBq/{\mu}mol$)이다. 각 물질의 질량 분석은 1: m/z 257.3 (M+1), 2: 257.3 (M+1), 3: 271.3 (M+1)이었다. 각 생성물질의 표지효율은 MEK에서 $86.0{\pm}5.5%:5.0{\pm}3.4%:1.5{\pm}1.3%$ $([^{11}C]1:[^{11}C]2:[^{11}C]3)$, CHO에서 $59.7{\pm}2.4%:4.7{\pm}3.2%:1.3{\pm}0.5%$, DEK에서 $29.9{\pm}1.8%:2.0{\pm}0.7%:0.3{\pm}0.1%$, DMF에서 $7.6{\pm}0.5%:0.0%:0.0%$이다. 결론: $[^{11}C]1$은 4가지 반응용매 중 MEK 반응용매에서 가장 높은 표지효율을 나타냈다. 부산물인 $[^{11}C]3$은 고성능 액체 크로마토그래피의 자외선, 방사능 검출기와 질량 분석법을 통해 물질을 추정할 수 있었다.