正电子放射性药物18F-FDG的制备和质量控制.doc

正电子放射性药物18F-FDG的制备和质量控制薛方平 张政伟 吴平 石彬正电子放射性药物的研究和应用是PET发展的重要基石，近年来我国在该领域的发展很快，尤其是18F-FDG的生产和制备。我们中心按照国家医疗机构制备正电子类放射性药品管理规定和药品生产质量管理规范（GMP）的要求，制定了严格的生产管理制度和标准操作规范。一、18F-FDG的制备18F-FDG制备通过自动化化学合成模块（chemistry process control unit，CPCU），采用软件控制自动合成。合成方法是以1,3,4,6-四-氧-乙酰基-2-氧-三氟甲烷磺酰基-D-吡喃甘露糖（简称三氟甘露糖）为原料，在相转移催化剂Kryptofix2.2.2(氨基聚醚2.2.2)促进下， 18F离子与三氟甘露糖2位上的羟基发生亲核取代反应，生成18F-FDG保护型的前体，经酸或碱水解脱去乙酰保护基得到18F-FDG。酸或碱水解水解 我们先后使用过CTI公司、北京派特生物公司和住友公司的合成模块。以我们目前使用的北京派特公司18F-FDG模块(PET-FS-型)为例介绍单管法制备过程，合成过程一般可分为：共沸蒸发、亲核取代、水解去保护、纯化处理及无菌过滤等步骤。l 共沸蒸发：加速器生产的含18F的靶水被氮气加压传出后，通过预先活化的QMA柱，18F被吸附在柱上，用Kryptofix 2.2.2/ K2CO3洗脱液1.5ml洗脱至反应管内，115风浴蒸发，然后加入2ml无水乙腈，继续蒸发至干。l 亲核取代：将25mg三氟甘露糖溶解于1ml乙腈加入到反应管，在85进行亲核取代反应。l 水解去保护：亲核取代反应结束后，加入0.33M氢氧化钠溶液2ml水解2min去除乙酰保护基，然后加入1M HCl溶液1.5ml进行中和。l 纯化处理：上述的去保护产物加入10ml注射用水后依次经过离子减速树脂柱（调节pH至中性）、Alumina柱（吸附未反应的18F离子和其它离子化合物以及聚合物的杂质）、C-18柱（吸附未水解的18F-FDG中间体以及Kryptofix 2.2.2等）以得到纯净的18F-FDG。l 无菌过滤：18F-FDG溶液通过0.22m无菌过滤膜后传入到无菌收集瓶中，得到可供注射的18F-FDG溶液。北京派特生物公司PET-FDG-IT-I型模块是采用柱水解。18F和前体的混合液亲核反应生成乙酰化的18F-FDG，加热除乙腈冷却后，反应混合液加适量水稀释后过C-18柱，加入1mL 2M氢氧化钠溶液柱水解得到粗产品18F-FDG，用适量水淋洗C-18柱，粗产品经过IC-H柱，Al2O3柱，C-18柱纯化后，过无菌滤膜获得最终产品。二、18F-FDG的质量控制（1）生产制备过程的质量控制1) 成分和原材料的质量管理是正电子显像剂质量控制的重要一环。原材料的提供商应具有国家规定的相应资质，每批原材料的质量和一致性必须得到保证并有证明文件。质量控制员对本中心的原辅料、包装材料、生产过程中的半成品、成品按照有关质量标准和检查方法进行质量检查，对生产过程中的样品进行留样，送检。例如，靶材料（18O水）的丰度和纯度、三氟甘露糖的纯度、乙腈的纯度和含水量的高低等。2) 生产前反应管须经过清洁液浸泡、蒸馏水清洗且在无菌250oC下烘烤并保存于无菌装置内，集束管经过纯水、75酒精和乙腈各50ml清洗，且无菌存于密封袋内，带孔硅胶垫经过无菌清洗且经8090干燥后存于密封袋内，药品的分装台每天清洁整理并用紫外线消毒。每次常规生产前检查自动合成仪的合成参数、气压、温度、传输线路等，检查合成和分装场所及所有设备的清洁卫生。3) 制定标准化生产工艺规程和合成操作规范，每批药品制备过程中的称量与配液、工艺条件、生产场所及设备的清洁、压差与温湿度、辐射监测等，每批药物生产均做书面记录并保存备查。（2）产品的质量控制1) 性状：本品应为无色、澄清、透明的液体。2) pH：pH值应在5.0-8.0之间，可用精密pH试纸测定。3) 放射性核纯度：可用多道谱仪和半衰期法测定。能谱主光电峰为0.511MeV，鉴于正电子发射体之间的谱不能区分，采用合适的探测器系统测定其半衰期为110min。也可用时间跟踪法用半衰期推算，按公式计算出的半衰期应在109.85min范围内。 半衰期法推算放射性核纯度时间（min）活度(MBq)半衰期（T1/2）法计算公式0A010A10T1/2=6.93/ln(A0/A10)=20A20T1/2=13.86/ln(A0/A20)=4) 放射化学纯度：除18F-FDG外，注射液中还有少量未反应的氟离子，部分乙酰化的18F脱氧葡萄糖衍生物等。常用的检测方法是HPLC和TLC法。HPLC方法采用85%的乙腈水溶液作流动相，碳水化合物分离柱分析，示差检测器和放射性检测器检测。 TLC方法采用硅胶板作支持体，95%乙腈作展开剂，18F-FDG 的Rf值约为 0.40.6，放射化学纯度应不低于90%。 5) 氨基聚醚2.2.2（K2.2.2）测量 对照溶液的配制：精密称取氨基聚醚(K2.2.2) 0.025g于50ml 烧杯，用加热的二次蒸馏水溶解,冷却后定量转移到250ml量瓶里，加水至刻度，摇匀即得含氨基聚醚(K2.2.2)量为100.0mg/ ml的对照溶液。工作曲线的绘制：精密量取对照溶液0.00, 0.05, 0.10, 0.20, 0.40ml,分别置于5ml容量瓶中，依次加入pH值为6.4的柠檬酸一氢氧化钠缓冲溶液1.0ml(称取5.25g柠檬酸和2.0氢氧化钠于烧杯，用50ml水溶解，以0.1mol/L的NaOH溶液和pH计调pH值至6.4,再稀释到250ml,摇匀,即可)，含Pb2+500mg/ml的硝酸铅溶液(称取79.93mgPb(NO3)2于烧杯中，加水溶解，转移到100ml容量瓶中，用水定容，摇匀，即可)1.0ml，加水到刻度,摇匀。照紫外分光光度法(中国药典2000年版二部附录IV A)，在254nm波长处分别测定吸光度，绘制工作曲线，工作曲线相关系数不小于0.990。测量法：精密量取供试品溶液0.5ml于5ml量瓶中，以下操作步骤同工作曲线的绘制。测定供试品的吸光度，根据工作曲线求出氨基聚醚(K2.2.2)量。本品每ml含氨基聚醚(K2.2.2)量不超过25mg。6) 无菌测定：取本品适量，按药典2005年版二部附录检查，无菌应符合规定。7) 细菌内毒素：取本品适量，至少稀释6倍后，按药典用鲎试验法检查，细菌内毒素含量应小于15EU/ml。8) 放射性浓度 采用以井型电离室为探测计的活度计，所用的标准源应符合计量标准。测定未稀释药物的放射性浓度应不低于740MBq/ml。如有可能每批产品应留少量样品，以便对任一相关参数作追溯性试验。三、18F-FDG合成模块使用的注意事项及常见问题和原因1) 反应管、集束管和试剂瓶必须洁净、干燥、无污染。2) 按要求试剂的标准、浓度和体积，并用正确的方法分装及连接。3) 发现在产品压出过程中阻力过大这有几方面原因：第一可能是纯化柱装填过紧，第二可能是气压不足或局部漏气，第三可能是无菌滤膜没有放成水平位，第四可能是排气针的问题。4) 如果发现反应管有焦黄色，则可能是加热过干。5) 如果每次合成完毕，发现最终产品不足10ml，则可能是传输管道出现密闭不严导致产品及液体漏掉。6) 如有产品转移功能的，注意管道长度，过长可能导致产品大量滞留于体系内。7) 如果发现QMA柱上放射性残余量超常，则可能与淋洗管道畅通与否有关，另一可能原因是淋洗液的组份问题；如果出现氟离子在QMA柱上挂不住，则有可能与回旋加速器靶有关系，也有可能与O-18水有关。8) 如果在转移中间体过程中，发现反应管液体转移不完全，则可能是C-18柱阻力过大，也可能真空泵故障，还有可能管路不够通畅等原因造成。四、华山医院18F-FDG的合成情况 18FDG合成情况表年度18F产量/Ci18FDG产量/Ci18FDG年生产次数年平均产率(%)1999200020012002200320042005 20062007200820092010(10月止)11.376.6130.8177.1178.8157.4292.4322.2316.7704.31164.81114.33.228.973.378.495.396.9184.7206.92