• 대한방사성의약품학회지
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• 제4권2호
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• pp.51-56
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• 2018

Azeotropic drying process is routinely applied to enhance nucleophilicity of $[^{18}F]$fluoride ion during the nucleophilic production of PET radiotracers; however, the drying process requires usually 15-25 min. Due to the high demand of employing fluorine-18 ($t_{1/2}=109.8min$) in PET radiopharmaceutical production, several research groups have focused on the method development, obviating tedious removal process of the residual target water ($[^{18}O]H_2O$) for $[^{18}F]$fluoride ion complex to be used in radiofluorination. Some development in radiofluorination in a mixed organic solvent system was demonstrated with various aliphatic substrates, but only kryptand as a phase transfer agent was utilized in the reported method. Here, we extend to investigate the development scope of applicability with basic alkyl ammonium salt as a phase transfer agent through the extensive elution efficiency study and radiofluorination outcome for aliphatic radiofluorination.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제3권1호
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• pp.3-14
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• 2017

Nucleophilic aromatic fluorination has been one of the most explored methods in fluorin-18 based radiochemistry. Unlike electrophilic $[^{18}F]$fluorination methods, no-carrier-added nucleophilic radiofluorination with cyclotron-produced $[^{18}F]$fluoride ion offers better specific radioactivity which is essential aspect to obtain good quality images from positron emission tomography. Contrary to amenable aliphatic radiofluorination, the development of reliable aromatic $[^{18}F]$fluorination methods has been pursued by many research groups; however, no viable method has yet been established. Recently, hypervalent iodine compound draws increasing attention as versatile radiolabeling precursor for various $[^{18}F]$fluoroarenes, since it bears the capacity to introduce fluorine-18 either on electron-deficient or electron-rich aryl ring with enhanced regiospecificity. Other classes of hypervalent iodine congeners often utilized in radiochemistry are iodylarenes, iodonium ylides, and spirocyclic iodonium ylides. Recently developed spirocyclic iodonium ylides have already been avidly employed to provide various $[^{18}F]$aryl fluorides with high labeling efficiency. This metal-free protocol would afford efficient routes, replacing the traditional approaches to $[^{18}F]$fluoroarenes, from prosthetic labeling synthons to complex PET radiotracers.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제6권2호
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• pp.116-130
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• 2020

The aging society is globally one of biggest issue because it is related with various degenerative brain disease such as dementia, Parkinson's disease, Alzheimer's disease, multiple sclerosis, and cerebrovascular disease. These diseases are characterized by misfolded-protein aggregation; another pathological trait is "neuroinflammation". In physiological state, the resting microglia cells are activated and it removes abnormal synapses and cell membrane debris to maintain the homeostasis. In pathological state, however, microglia undergo morphological change form 'resting' to 'activated amoeboid phenotype' and the microglia cells are accumulated by neuronal damage, the inflammatory reactions induced nerve metamorphosis with a variety of neurotoxic factors including cytokines, chemokines, and reactive oxygen species. Thus, the activated microglia cell with various receptors (TSPO, COX, CR, P2XR, etc.) was perceived as important biomarkers for imaging the inflammatory progression. In this review, we would like to introduce the current status of the development of radiotracers that can image activated microglia.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.262-270
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• 2009

세로토닌 수용체 5-$HT_{1A}$에 대한 방사성추적자로 알려진 $^{18}F$-mefway를 개선된 방법으로 합성하고, 소 동물 뇌 microPET 연구를 통해서 이 수용체에 선택적으로 결합하는 지를 확인하려고 한다. 기존 합성 방법을 수정하여 전구체를 합성하고, $[^{18}F]^-$과 $130^{\circ}C$에서 30분간 교반하여 $^{18}F$-mefway를 합성하여, Solid phase extraction(SPE)과 HPLC를 이용해 정제한 다음, 소동물 뇌의 microPET 다이나믹 영상을 얻었다. Oxalyl chloride와 LAH/diethyl ether을 사용해서 기존 합성수율 9%에서 34%로 $^{18}F$-mefway 전구체를 향상된 수율로 합성할 수 있는 개선된 방법을 확립하였다. 이렇게 합성된 $^{18}F$-mefway는 세로토닌 5-$HT_{1A}$수용체 영상용 방사성 의약품으로서 신경정신질환 연구에 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제2권1호
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• pp.9-16
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• 2016

Carbon-11 is one of the most sensitive and desirable positron emission tomography radio-isotope, which offers the capacity to be incorporated, through a covalent bond, into biologically active molecules without altering their biological properties. Carbon-11 can be obtained from the cyclotron with two different chemical forms: $[^{11}C]CO_2$ and $[^{11}C]CH_4$. [$^{11}C$]Methyl iodide has been widely used as a highly reactive labelling precursor that can be applied to label carbon-11 with biologically active molecules via alkylation of N-, O-, or S-nucleophiles. A more recent and still challenging labeling method is transition metal mediated $^{11}C$-carbonylation. Advances in organic chemistry, radiochemistry and improved automated techniques greatly encourage researchers to develop more carbon-11 labelled radiotracers for molecular imaging studies. This mini-review will introduce a historical track of carbon-11 chemistry combining with examples and its role in near future.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제1권2호
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• pp.80-87
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• 2015

Carbon-fluorine (C-F) bonds have been found ubiquitously in pharmaceuticals, radiopharmaceuticals, agrochemicals, and material science due to their unique properties such as thermal and oxidative stability and lipophilicity to improve bioavailability. For the past five years, there have been significant advances in F-18 fluorination of aromatic complex molecules combined with the development of late-stage fluorination reactions. More recently, direct incorporation of F-18 to fluorinated aromatic molecules via borylation of C-F bonds has been developed by Niwa and Hosoya. In this minireview, we will discuss the progress of C-F bondborylation of fluorinated arenes utilizing transition metal catalysts and the impact on the development of F-18 radiotracers for positron emission tomography (PET).

• 대한핵의학회지
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• 제38권4호
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• pp.325-329
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• 2004

목적: 생쥐 간에서 분리한 S9 분획을 사용하여 방사성추적자의 대사물질을 측정함으로써 S9 분획이 새로운 방사성추적자의 대사물질 측정에 사용될 수 있는가를 평가하였다. 대상 및 방법 : 저자들에 의하여 체내 대사경로가 연구된 방사성추적자를 사용하였으며, 생쥐 간 S9 분획은 마이크로솜을 얻는 과정에서 생쥐의 간으로부터 얻어졌다. 체외 대사물질 측정방법을 방사성추적자에 S9 분획과 NADPH를 넣고 $37^{\circ}C$에서 반응하였으며 해당하는 시간대에 반응용액의 일부를 취하여 대사물질을 방사능 TLC로 측정하였다. 대사로 인한 탈불소화는 뼈 모사물질인 인산칼슘과 반응하여 흡착 정도를 측정함으로써 확인하였다. 결과: S9 분획을 사용한 체외 대사물질 측정방법에서 방사성추적자 $[^{18}F]1$은 대사로 인한 탈불소화가 일어나 15분 이내에 거의 모두 $[^{18}F]$ 플루오라이드 이온으로 대사되었다. 이 결과는 동일한 방사성추적자를 사용하여 저자들이 보고한 체내방법 및 마이크로솜을 사용한 체외방법에서 얻은 결과와 일치하였다. 방사성추적자 $[^{18}F]2$는 60분 이내에 모두 대사되었으며, $4-[^{18}F]$플루오로벤조산을 포함한 3개의 대사물질이 확인되었다. 이 중에서 원점에 위치한 대사물질은 체내방법 및 마이크로솜을 사용한 체외 대사물질 측정방법에서 얻은 대사물질과 일치하였다. 마이크로솜을 사용한 체외방법에서 얻은 결과와 비교할 때 대사물질을 유사하였으나 대사물질들의 비율은 상이하였으며, 이 결과는 S9 분획에 있는 세포질의 영향으로 여겨진다. 결론: S9 분획을 사용한 체외 대사물질 측정법은 체내의 간 대사물질을 예측하는데 매우 유용성이 크며, 특히 대사로 인한 탈불소화를 추적하는 데는 인산칼슘을 이용한 흡착법과 함께 높은 신뢰성을 갖는 것이 확인되었다. 각 횡단면에 대한 랜덤계수율, 산란계수율, NECR을 구하였다. 결과: 스캐너의 중심에서 1 cm 벗어난 지점에서 횡축방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.3, 6.5 mm (FBP), (2) 5.1, 5.9 mm (3D RAMLA)이었다. 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 횡축반경방향, 횡축접선방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.7, 5.7, 7.0 mm (FBP), (2) 5.4, 5.4, 6.4 mm (3D RAMLA)이었다. 감쇠매질이 없는 이상적인 상황에서의 민감도는 횡단면의 중심에서 3,620 counts/sec/MBq, 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 4,324 counts/sec/MBq이었다. 산란분획은 40.6%, 최대 참계수율과 최대 NECR은 각각 88.9 kcps @ 12.9 kBq/mL, 34.3 kcps @ 8.84 kBq/mL이었다. 결론: 이 실험에서 NEMA NU2-2001을 이용해 GSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET/CT에 대한 성능 평가를 실시하였다. 이는 BGO, LSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET 스캐너의 특성과 비교할 수 있는 자료를 제공하며 PET 영상 획득 시 객관적 평가와 분석에 유용하였다.tinning 시간은 20분 이상(20-35분)을 유지하고, 가능한 rotating invertor를 사용하는 것이 좋을 것으로 생각된다.KC $\varepsilon$이 K562(Adr)세포에서 많이 발현되었으나, K562와 K562(Adr)세포에서는 verapamil처리에 따른 PKC 아형의 변화는 없었다. 결론: Verapamil은 암세포의 종류에 따라 MIBI와 TF의 섭취를 감소시켰고, 고용량에는 MDR세포의 섭취도 감소시켰으며 이러한 현상은 세포독성 이나 PKC효소 아형과는 관련이 없었다. 그러므로 MDR의 진단시 verapamil을 처치에 따른 MIBI와 TF의 섭취 정도를 기준으로 하는

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권4호
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• pp.317-325
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• 2007

동적 PET 데이터는 구획모델과 Nonlinear Least Squares(NLS)방법을 사용하여 분석함으로서 각종 생화학적 물질의 생체 대사율 등을 정량화 할 수 있다. 하지만 NLS방법은 변수의 초기 값이 적절하지 않을 경우 지역적인 최소점에 빠지거나 계산시간이 길어 동역학 변수들을 각 화소마다 구해야 하는 파라메터 영상(parametric image) 구성에는 효과적이지 않다. Patlak 도표분석법(PGA)은 비선형 방정식을 선형화하여 값을 추정함으로서 간단하면서 적은 계산량으로 인해 파라메터 영상을 구성하는데 많이 사용되고 있으나 잡음성분과 선형구간 선정에 따라 값이 영향을 받는 단점이 있다. 따라서 이 연구에서는 3구획 비가역 모델에 적합한 다중선형분석법(MLAIR)을 고안하였으며 3구획 비가역 모델의 대표적 예인 $[^{18}F]Fluoride$ PET을 이용하여 미니돼지에서의 뼈 섭취률을 계산하여 PGA방법과 비교 분석해 보았다. 대상 및 방법: 3마리의 미니돼지를 대상으로 100MBq의 $[^{18}F]Fluoride$를 대퇴부 정맥에 주사하면서 ECAT EXAET 47 PET 스캐너를 이용하여 60분간 PET 영상을 얻었다. 케타민과 자일라진을 이용하여 30분 간격으로 마취하였으며 실험동물을 진공 쿠션을 이용하여 반드시 누운 자세로 위치하도록 고정 시켰다. 입력함수인 혈장 내 농도곡선은 대퇴동맥으로부터 스캔 시작과 함께 혈액 채취를 통해 얻었다. ROI분석을 위해 대퇴골두, 척추 뼈, 근육에 ROI를 그려 조직 내 시간-방사능 곡선을 얻었다. $k_4$가 0인 3구획 비가역 모델로부터 MLAIR와 PGA방법을 사용하여 관심영역에서의 뼈 섭취률 $K_i$와 파라메터 영상을 구성하였다. PGA방법은 선형구간의 시작점인 $t^*$선택에 따른 영향을 보기 위해 분석구간을 변화시켜가며 분석하였다. 결과: ROI 분석결과 추정된 $K_i$값은 NLS방법에 비하여 MLAIR방법과 PGA방법 모두에서 과대 추정되었으나 두 분석방법 끼리는 비슷한결과를 보였다. Patlak 기울기는 $t^*$선택에 따라 값이 변하였으며 Patlak 상수는 Fluoride 섭취가 높은 대퇴골두나 척추뼈에서 30분이 지나서야 일정한 값으로 나타났고 섭취가 낮은 근육에서는 10분만에 일정해졌다. 파라메터 영상에서는 제안한 MLAIR방법이 PGA방법에 비해 영상의 질을 향상시킴을 알 수 있었다. 또한 PGA방법을 이용하여 구성한 파라메터 영상은 $t^*$값이 커질수록 급격히 영상의 질이 저하됨을 볼 수 있다. 특히 Fluoride 섭취가 높은 영역에서 Patlak 상수가 일정해지는 시간인 $t^*$값이 30분일 때 파라메터 영상은 MLAIR와 크게 차이가 났다. 결론 결론적으로 제안한 MLAIR방법은 선형구간을 정할 필요 없이 모든 데이터를 사용하는 이점이 있으며 선형적인 방법을 통해 $K_i$값을 얻을 수 있어 계산시간을 단축 시켜 줄 뿐 아니라 잡음성분에 강해 파라메터 영상의 질을 크게 향상 시켜 줌으로 비가역 3구획모델에서의 PGA방법을 대체할 새로운 파라메터 영상구성방법으로 적합할 것이다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권3호
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• pp.241-252
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• 2004

목적: 다수의 뇌 자료를 기반으로 구성된 통계적 화률뇌지도는 복잡하고 개인적인 편차가 큰 뇌의 형태학적, 기능적 특성을 분석하는데 유용하다. 특히 최근에 한국인의 정상 MR 영상을 기반으로 한 구조적 기능적 뇌 표준판과 구조적 확률뇌지도가 완성되었으며. 부검뇌의 조직절편을 활용한 세포구축학적 확률뇌지도가 도입되었다. 이 연구에서는 이들 자료를 활용하여 뇌 영상의 국소계수를 객관적으로 측정하기 위한 정량화 기법을 개발하였으며, 이를 이용하여 정상 한국인의 뇌 영상자료를 분석하였다. 대상 및 방법 : T1 MRI와 FDG PET에 대한 뇌 표준판을 성별, 연령별로 개발하였으며, 한국인 정상 MR 영상으로 만들어진 89개 뇌 영역의 구조적 확률뇌지도와 독일 율리히 연구센터에서 도입한 13개 브로드만 영역에 대한 세포구축학적 확률뇌지도를 뇌 표준판 위로 각각 비선형 변환하였다. 확률뇌지도에 정의된 각 뇌 영상의 국소계수는 확률에 의한 가중평균 또는 가중합으로 구하였다. 확률뇌지도를 이용한 예비 연구로 정상 노화에 따른 포도당대사의 변화가 대상회 내에서 전 후 위치에 따라 다르게 나타나는 가를 조사하였다. 결과: SPM과의 연계된 사용을 고려하여 Matlab 상에서 작성된 정량화 프로그램은 20초 미만에 1개의 공간정규화된 영상을 처리할 수 있었다. 대상회 포도당 대사에 대한 분석에서 후대상회에 대한 문측-전대상회 및 미측-전대상회의 계수 비는 정상 노화에 따라 매우 유의하게 감소하였다. 즉. 문측-전대상회/후대상회는 매 10년마다 3.1%씩 감소하였으며($P<10^{-11}$, r=0.81) 미측-전대상회/후대상회는 1.7%씩 감소하였다($P<10^{-8}$, r=0.72). 문측-전대상회와 미측-전대상회의 계수비 감소 역시 유의하였다(P<0.0005. r=0.52, 1.5%/year). 결론: 서양인 뇌에 기반한 확률뇌지도는 그동안 제한적으로만 사용되어 왔으나 한국인 뇌 표준판과 확률뇌지도 및 이 연구에서 개발한 정량화 기법은 일반에 공개하기로 하여 더욱 널리 쓰이게 되면 국내 뇌 연구 활성화에 기여할 것으로 기대 된다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권6호
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• pp.527-536
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• 1999

목적: [C-11]flumazenil (RO 15-1788)은 벤조디아제핀 수용체 영상용 방사성 의약품으로 여러 가지신경, 정신 질환에서 양전자방출촬영(PET)용으로 연구되고 있다. 이 연구에서는2-amino 5-fluoroben-zoic acid를 출발물질로 사용하여 5단계에 걸쳐 플루마제닐 유도체를 합성한 후 F-18으로 표지하여 실험 동물에서의 성체 내 분포를 보았다. 대상 및 방법: 플루마제닐(c)의 합성은 F Hoffmann-La-Ro-che (Basle/CH)에서 보고된 방법에 의해 수정하여 합성하였다. 플루마제닐 유도체(d)는 플루마제닐(c)의 C-3 곁가지의 ethylester기를 tetrabutylammonium hydroxide와 반응하여 가수분해한 후 ditosylethane을 사용하여 tosyl기를 도입하여 합성하였다. 3-(2-[F-18]fluoro)flumazenil(e)의 합성은 TR-l3 사이클로트론에서 제조한 [F-18fluoride를 acetonitrile 용매하에서 플루마제닐 유도체(d)와 친핵성 치환반응으로 표지하였다. 표지된 플루마제닐 유도체는 TLC로 표지 효율을 측정하고, alumina-N과 $C_{18}$ Sep-pak으로 정제하였다. 3-(2-[F-18]fluoro)flumazenil의 생체 내 분포를 보기 위해 마우스(n=9)의 꼬31정맥으로 3-(2-[F-18]fluoro)flumazenil (0.37 MBq/0.1 mL)을 주사한 후 10, 30, 60분 후에 희생시켰다. 각 장기별 무게를 측정한 후 감마카운터로 방사능을 계수하였다. 투여한 방사능 양과 장기 내 방사능치를 구하여 시간에 따른 장기의 단위 무게별 주사량 대비 백분율(% ID/g)을 계산하였다. 결과: 플루마제닐 유도체 합성(d)의 전체 수득률은 40%였고, 플루마제닐 유도체의 F-18 표지효율은 66% 이상이었다. 마우스를 이용한 생체분포 실험에서 뇌의 섭취율은 10, 30, 60분에서 $2.5{\pm}0.4,\;2.2{\pm}0.3,\;2.1{\pm}0.1%ID/g$이었고, 혈액은 $3.7{\pm}0.4,\;3.3{\pm}0.1,\;3.3{\pm}0.09%ID/g$이었다. 결론: 새로운 벤조디아제 핀 수용체 영상용 방사성 의약품으로서 3-(2-[F-18]fluoro) flumazenil을 높은 표지 효율로 합성함으로서 PET와 SPECT 영상의 비교 연구에 이용될 수 있으며, F-18을 플루마제닐 유도체의 제각기 다른 위치에 치환함으로서 체내동태에 대한 연구에도 이용될 수 있다.