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【摘要】 目的 研究正电子放射性药物2-18F-氟乙基胆碱(18F-FECH)的制备、质量控制以及初步应用。方法 使用MINItrace回旋加速器，通过18O(p,n)18F核反应，采用Tracelab FX�FN�全自动合成装置制备18F-FECH注射液，对制备的药物进行质量控制，并进行了前列腺癌方面的初步应用。结果 18F-FECH 合成总时间约50 min,放化产率约为30%,放化纯度大于95%，其他指标均符合药典质量要求，显像效果极佳，对前列腺癌与前列腺增生的鉴别诊断有重要意义。结论 制备的18F-FECH注射液可用于临床PET-CT检查，有望成为诊断前列腺癌的新型PET显像剂。
【关键词】18F-FECH；自动化合成；质量控制；前列腺癌
Automatic synthesis，quality control and preliminary clinical use of 18F-fluoroethylcholine
GUO Shen, DAI Hong-feng， CHEN Guo-bao, et al. Provincial ClinicalCollege ofFujian Medical University， Fuzhou 350001， China
【Abstract】 Objective To study the synthesis，quality control and preliminary clinical useof 18F-fluoroethylcholine(18F-FECH)，a positron emission tomography imaging agent. Methods 18F-FECH was synthesized automatically via nuclear 18O(p,n)18F by medical cyclotron and Tracelab FX�FN� automatic synthesis system，quality control was detected,and 15 patients with prostate gland cancer were performed 18F-FECHPET. Results The synthesis could be completed in about 50 min.The radiochemical yield and radio-chemical purity was about 30% and 95%,respectively.The clinical use of 18F-FECH had achieved some inspiring results. Conclusion 18F-FECH injection would be a new PET-CT agent, and hopefully it would be helpful in diagnosingprostate gland cancer.
【Key words】18F-FECH； Automatic synthesis； Quality control； Prostate gland cancer
PET-CT是一种利用正电子放射性药物进行显像，动态、定量、无创地反映人体病理生理过程的新技术，其显像的先决条件是制备出各种符合药典标准并且有助于临床诊断的正电子放射性药物。本中心利用MINItrace回旋加速器及Tracelab FX�FN�全自动合成装置制备18F-氟乙基胆碱(18F-FECH)注射液，合成时间及合成率接近于国内外相关报道［1-7］,进行了全面的质量控制［8，9］，并将其初步应用于前列腺癌的研究与临床诊断［10，11］。
1 资料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 仪器 MINItrace回旋加速器，Tracelab FX�FN�全自动合成装置，Discovery LS PET-CT扫描仪(GE公司，美国);TLC放射性薄板扫描仪(Bioscan公司，美国);CRC-15PET型放射性活度计(CAPINTEC公司，美国)。
1.1.2 试剂 H�2�18O(丰度97%)(Isotec公司，美国)；Kryptofix2.2.2,无水乙腈,碳酸钾，N,N-二甲基乙醇胺,1,2-乙二醇二对甲苯磺酸酯(ABX公司，德国)；Sep-Pak QMA柱，Sep-Pak AL�2�O�3�柱(Waters公司，美国)；Silica gel 60 TLC plastic sheets(Merck公司，德国)；鲎试剂(灵敏度为0.5Eu/ml)，细菌内毒素工作标准品(效价为10 Eu/支)，细菌内毒素检查用水(内毒素含量18F-FECH的合成
1.2.1 生产18F��-� 18F��-�由MINItrace回旋加速器通过18O(p,n)18F核反应生产。
1.2.2 收集和转移18F��-� 从回旋加速器中传出来的18F��-�经QMA柱捕获后，使用碳酸钾(3 mg溶于0.5 mlH�2�O)和Kryptofix2.2.2(15 mg溶于1 ml无水乙腈)的混合溶液将其洗脱并收集到反应瓶中,溶液经加热除去乙腈与水的共沸物，并经氦气和真空干燥，水汽由置于液氮中的冷肼吸收。
1.2.3 亲核取代反应 1,2-乙二醇二对甲苯磺酸酯(20 mg溶于1 ml无水乙腈)加入反应瓶中,80℃加热反应10 min，生成2-18F-氟代乙醇-2-对甲苯磺酸酯。
1.2.4 在减压下，以80℃将溶剂蒸发。
1.2.5 将0.8 ml的N,N-二甲基乙醇胺加入干燥后的2-18F-氟代乙醇-2-对甲苯磺酸酯中,以100℃将混合物加热10 min。
1.2.6 真空条件下, 以100℃将N,N-二甲基乙醇胺蒸干除去，然后加入1 ml无水乙腈进一步干燥3 min。
1.2.7 将初步纯化后的产品溶解于3％的乙醇淋洗液中,用高效液相色谱法(high-performance liquid chromatography，HPLC)分离产物并进一步纯化(淋洗液为3％的乙醇溶液，流速为7 ml/min),紫外检测波长为220nm，(用HPLC ｒ探头和UV探头同时监测放射性峰)，收集12 min左右的放射性峰洗脱峰。
1.2.8 洗脱液经0.2 μm无菌滤膜过滤，得到最终产物18F-FECH注射液。
1.3 产品质量控制
1.3.1 一般理化性质 用精密pH试纸测定18F-FECH注射液的pH值，目测其颜色和澄清度。
1.3.2 放射性浓度 用放射性活度计测定18F-FECH的放射性活度，根据放射性活度和注射液体积计算放射性浓度。
1.3.3 放射化学纯度测定 用TLC 放射性薄板扫描仪测定18F-FECH的放射化学纯度。扫描仪分析条件为：硅胶60塑板，层析液为乙晴：水(体积比为95：5的混合液)。
1.3.4 细菌内毒素试验 取装有0.1 ml鲎试剂的安瓿6支，分为3组，每组2只。其中，第一组各加入0.1 ml18F-FES注射液，作为供试品管；第二组各加入0.1 ml用水溶解的细菌内毒素工作标准品，制成浓度为2.0λ的内毒素溶液，作为阳性对照管；第三组各加入0.1 ml细菌内毒素检查用水，作为阴性对照管；将以上6支安瓿中的溶液轻轻混匀后，封闭管口，垂直放入(37±1)℃的恒温器中，保温(60±2)min。
1.3.5 无菌试验 将18F-FECH注射液送细菌室进行72 h细菌培养。
1.4 动物实验 异常毒性实验：取5只小鼠，分别经尾静脉注射37 mBq18F-FECH注射液，其剂量相当于体重为60 kg的人用剂量的300倍，对照组小鼠注射等体积的3%乙醇溶液,将实验组小鼠与对照组小鼠共同饲养，观察其生长情况，48 h后处死小鼠并解剖，观察其脏器损伤［12］。
1.5 临床初步应用 对10例经病理证实为前列腺癌及5例经病理证实为前列腺增生的患者行18F-FECHPET-CT显像，以初步观察其诊断效能。
2 结果
2.1 标记实验结果 18F-FECH的合成总时间约50 min，放射性浓度为148 mBq/ml，放化产率约为30%(未经衰变校正)，放射化学纯度大于95%，室温放置6 h后性状稳定，放化纯未见明显变化。
2.2 无菌和细菌内毒素实验结果 18F-FECH注射液的72 h细菌培养结果呈阴性，细菌内毒素含量符合中国药典标准［13］。
2.3 动物实验结果 与对照组相比，实验组小鼠生长正常，48 h内未见死亡及不良反应。解剖后观察，未见脏器损伤。
2.4 初步临床应用结果 18F-FECH PET-CT图像显示前列腺癌原发灶可见明显放射性浓聚，肿瘤边界清楚(图1)，并可见骨盆，淋巴结及骨转移灶(图2)；而在前列腺增生的患者的病灶则未见明显放射性浓聚。对前列腺癌与前列腺增生的鉴别诊断有重要意义。
图1
前列腺癌患者18F-FECH显像示原发灶放射性异常浓聚
图2
前列腺癌患者18F-FECH显像示坐骨转移灶放射性异常浓聚
3 讨论
要提高目标产物的合成效率，首先可适当增加前体及18F��-�的用量；其次因为水分子分解生成的OH��-�能与18F��-�同时参加反应，竞争对前体的标记，因而反应体系中残余的极其微量的水分都会明显降低标记率，造成目标产物合成效率偏低，甚至合成失败。因而应使放化室的湿度保持在50％以下；在合成前可将合成器多次干燥；不但要保证所用试剂的质量，还要严格按规定条件储存，特别是参与反应的重要试剂如：无水乙腈最好保存在有吸潮装置的干燥皿里。
日常生产后，要经常清洗，干燥合成器。其中主要是及时清除反应管中的液体残留及黏附物；对试剂管中的滤膜定期超声清洗；对传输产物的管道要每天用0.9％氯化钠注射液冲洗。要经常检查各个部分的密封圈，各管线接头。主要是要定期更换试剂管上的垫片，密封圈；定期更换抽吸反应管中液体的塑料管；更换老化，变形，断裂的管线。以保证整个反应系统的气密性及确保反应过程中能准确下液和抽吸液体。
在合成18F-FECH时，需使用的HPLC系统是分离产物的关键。所用溶剂应为进口色谱级溶剂，溶质应为纯度>99％的进口试剂。色谱柱的适当处理与保养是顺利分离产物的关键。合成前用70％的乙醇/水淋洗液以3~4 ml/min的流速活化30 min，然后可用纯水以3~4 ml/min的流速走30 min，此举的目的是清除残余的18F��-�离子，可使产物的分离更彻底，不会造成18F��-�离子峰的脱尾；最后以合成时所用的淋洗液以相同流速润洗30 min；合成完之后用异丙醇以相同流速清洗30 min，保证淋洗液不会积存在HPLC上。该合成所用淋洗液中的乙醇浓度不能太高，否则会导致18F��-�离子和产物分不开，另外在淋洗液中不要加磷酸。
18F-FECH的异常毒性实验结果表明，18F-FECH注射液毒性小，对人安全；体外稳定性实验表明，其在体外较稳定，有利于进一步的临床应用；无菌和细菌内毒素实验结果表明，其可安全地应用于临床。
18F-2脱氧葡萄糖(18F-FDG)是目前应用最为广泛的PET肿瘤显像剂。但是，18F-FDG PET显像因为膀胱内高放射性以及前列腺肿瘤组织对18F-FDG摄取较少等原因而在前列腺癌中的应用受到限制。前列腺癌肿瘤细胞的代谢变化特点，即前列腺癌组织区枸橼酸盐的浓度明显减低，胆碱类代谢物的浓度明显升高是18F-FECH 功能成像的基础，而且前列腺癌组织内的胆碱水平即其标准摄取值(SUV)高于正常前列腺及良性前列腺增生组织，为鉴别前列腺病灶的良恶性成为可能［10-11，14］。
4 结论
18F-FECH的整个合成过程自动化完成,操作简便，所得注射液各项指标均符合药典标准，体外稳定性较好，毒性小，对人安全，有望成为诊断前列腺癌的新型PET显像剂。
参考文献
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