ANDRE LUIS LAPOLLI
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Resumo IPEN-doc 30026 Microfluídica, uma tecnologia aplicada à concentração de 18F para produção de radiofármacos2023 - GOMES, ANTONIO A.; NARIO, ARIAN P.; LAPOLLI, ANDRE L.; LANDULFO, EDUARDO; BERNARDES, EMERSON S.; ROSSI, WAGNER deIntrodução. O uso de radiofármacos marcados com 18F para o diagnóstico clínico por imagem PET (tomografia por emissão de pósitrons) de diversas doenças tem aumentado consideravelmente. O maior radiofármaco aplicado a diagnósticos com PET é o [18F]-2-desoxi-2-fluoro-D-glicose (FDG) e a sua preparação requer a utilização de equipamentos especializados (e caros) para proteger o farmacêutico que o prepara. Assim, à medida que a demanda de radiofármacos PET aumentar, colocará uma pressão significativa nas instalações de produção de traçadores PET, a qual necessitará de investimento em novas tecnologias de produção de radiofármacos. Uma tecnologia chave desenvolvida nos últimos tempos tem sido o uso de sistemas microfluídicos. Os dispositivos microfluídicos oferecem muitas vantagens para a síntese de radiofármacos de curta duração (por exemplo, 18F)tais como: reações mais rápidas, transferência de calor eficiente, alta relação superfície – volume e rendimentos mais elevados. Embora os sistemas microfluídicos estudados para radiofármacos existam há quase 20 anos, no Brasil, até onde sabemos, esta tecnologia e estudo é inédita. Objetivos. Apresentar os primeiros resultados no desenvolvimento de um chip microfluídico para uma “microcoluna” destinada ao processo de retenção e eluição de 18F. Metodologia. A microcoluna foi usinada em vidro óptico de borosilicato – BK7 utilizando a técnica de ablação com laser de pulsos ultracurtos. Após a microusinagem, a microcoluna é preenchida com a mesma resina utilizada no cartucho convencional de síntese “Sep-Pak Accell Plus QMA Plus Light” da fabricante Waters™. Ambas são posteriormente submetidas a testes de desempenho comparativos de eficiência na fase de retenção e eluição de 18F. Resultados. Foram realizados 4 testes comparativos para ambas as fases (primeira etapa da síntese de 18F-FDG), com atividades (1,5 ± 0,3 mCi e 248 ± 11 mCi; “n = 2”). Os resultados demostraram que a eficiência da microcoluna é equivalente à da coluna convencional (QMA Plus Light) na fase de retenção (99,3% ± 0,67 vs99,6% ± 0,32). No entanto, na fase de eluição de 18F, houve uma diferença significativa entre ambas (99,93% ±0,18 vs 77,38% ± 15,54), destacando a grande vantagem da microcoluna. Conclusão. A integração do cartucho de troca iônica em um chip, com a técnica de ablação com laser de pulso ultracurto, abre as portas para chips de radiofarmácia menores e mais eficientes para a produção de 18F-FDG e outros compostos. Os resultados experimentais inéditos no Brasil demonstram que as etapas iniciais da produção de doses prontas para humanos (pré-concentração de flúor) podem ser realizadas com uma eficiência superior nos parâmetros de eluição do 18Fem comparação a síntese com cartucho convencional.Artigo IPEN-doc 29044 A closer look at the synthesis of 2‑[18F] fluoroethyl tosylate to minimize the formation of volatile side‑products2022 - PIJEIRA, MARTHA S.O.; SANTOS, SOFIA N. dos; ARAUJO, YASNIEL B.; LAPOLLI, ANDRE L.; WANDERMUREN, MARCIO N.; RIERA, ZALUA R.; CARVALHO, IVONE; ELSINGA, PHILIP H.; BERNARDES, EMERSON S.Background: 2-[18F]Fluoroethyltosylate ([18F]FEtOTs) is a well-known 18F-fluoroalkylating agent widely used to synthesize radiotracers for positron emission tomography. The widespread use of [18F]FEtOTs is due in part to its low volatility when compared to other halide and sulfonate building blocks. In this work, the radioactive volatile side-products formed during the synthesis of [18F]FEtOTs were identified and characterized for the first time, and an optimization of the reaction conditions to minimize their formation was proposed. Results: In order to characterize the volatiles produced during [18F]FEtOTs synthesis, the reaction mixtures of both cold FEtOTs and [18F]FEtOTs were co-injected onto the HPLC system. The radioactive peaks corresponding to the volatile compounds were collected, analyzed through headspace gas chromatography mass spectrometry sampler (HS-GC–MS) and identified as vinyl fluoride ([19F]VF) and 2-fluoroethanol ([19F]FEOH). By using a rotatable central composite design with a two-level full factorial core of two factors (22), it was determined that temperature and time are independent variables which affect the generation of [18F]VF and [18F]FEOH during the radiosynthesis of [18F]FEtOTs. In addition, in order to reduce the formation of the volatiles ([18F]VF and [18F]FEOH) and increase the yield of [18F]FEtOTs, it was demonstrated that the molar ratio of base to precursor must also be considered. Conclusion: [18F]VF and [18F]FEOH are volatile side-products formed during the radiosynthesis of [18F]FEtOTs, whose yields depend on the reaction time, temperature, and the molar ratio of base to precursor. Therefore, special care should be taken during the radiosynthesis and subsequent reactions using [18F]FEOTs in order to avoid environmental contamination and to improve the yield of the desired products.Artigo IPEN-doc 28825 Synthesis of a 2‑nitroimidazole derivative N‑(4‑[18F]fluorobenzyl)‑2‑(2‑nitro‑1H‑imidazol‑1‑yl)‑acetamide ([18F]FBNA) as PET radiotracer for imaging tumor hypoxia2022 - NARIO, ARIAN P.; WOODFIELD, JENILEE; SANTOS, SOFIA N. dos; BERGMAN, CODY; WUEST, MELINDA; ARAUJO, YASNIEL B.; LAPOLLI, ANDRE L.; WEST, FREDERICK G.; WUEST, FRANK; BERNARDES, EMERSON S.Background: Tissue hypoxia is a pathological condition characterized by reducing oxygen supply. Hypoxia is a hallmark of tumor environment and is commonly observed in many solid tumors. Non-invasive imaging techniques like positron emission tomography (PET) are at the forefront of detecting and monitoring tissue hypoxia changes in vivo. Results: We have developed a novel 18F-labeled radiotracer for hypoxia PET imaging based on cytotoxic agent benznidazole. Radiotracer N-(4-[18F]fluorobenzyl)-2-(2-nitro-1H-imidazol-1-yl)acetamide ([18F]FBNA) was synthesized through acylation chemistry with readily available 4-[18F]fluorobenzyl amine. Radiotracer [18F]FBNA was obtained in good radiochemical yields (47.4 ± 5.3%) and high radiochemical purity (> 95%). The total synthesis time was 100 min, including HPLC purification and the molar activity was greater than 40 GBq/µmol. Radiotracer [18F]FBNA was stable in saline and mouse serum for 6 h. [18F]FBNA partition coefficient (logP = 1.05) was found to be more lipophilic than [18F]EF-5 (logP = 0.75), [18F]FMISO (logP = 0.4) and [18F]FAZA (logP = − 0.4). In vitro studies showed that [18F]FBNA accumulates in gastric cancer cell lines AGS and MKN45 under hypoxic conditions. Conclusions: Hence, [18F]FBNA represents a novel and easy-to-prepare PET radioligand for imaging hypoxia.