• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권9호
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• pp.952-956
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• 1998

An automated system was developed for the routine preparation of carbon-11 ($^11C$) labeled radiopharmaceuticals, which consisted of three major parts including [$^11C$]methylation of the precursor with [$^11C$] iodomethane ($[^11C]CH_3I)$, purification of the desired product and formulation of the final $^11C$ labeled radiopharmaceutical. The whole system included seven three-way slider valves, eleven solenoid valves, four pneumatic cylinders, a HPLC (High Performance Liquid Chromatography) system and a rotary evaporator. Using this system, we investigated the radiochemical synthesis of L-[$methyl-^11C$]methionine, which is the most widely used amino acid in tumor PET (Positron Emission Tomography) studies. The overall operation took 3035 min including the production of $[^11C]CH_3I$ (10.5 min) and decay-corrected radiochemical yield was 25%. The automated system we described herein can be widely utilized for the preparation of many $^11C$ labeled radiopharinaceuticals and has been shown to be efficient, reliable and easy to operate.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제8권1호
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• pp.3-8
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• 2022

Alteration of the mGluR5 density is closely related to various brain diseases including schizophrenia, depression, Parkinson's disease, and Alzheimer's disease. Therefore, mGluR5 is considered as a valuable imaging biomarker for brain disease and many radiopharmaceuticals have been developed so far. Among them, [¹⁸F]FPEB has favorable pharmacokinetic characteristics, and this is the most frequently used radiopharmaceutical for preclinical and clinical studies. In the present study, we want to introduce the optimized radiosynthetic method for the routine production of [¹⁸F]FPEB using a GE TRACERlabTM FXFN pro module. In addition, the entire process was monitored with a webcam to solve the problems arising from the synthetic process. As a result, [¹⁸F]FPEB was prepared by nucleophilic substitution from its nitro- precursor at 120℃ for 20 min in dimethyl sulfoxide. Radiochemical yield was 13.7 ± 5.1% (decay-corrected, n = 91) with the molar activity of 84 ± 17 GBq/µmol at the end of synthesis. The radiochemical purity was determined to be above 96%. The manufactured [¹⁸F]FPEB injection for quality controls were carried out in accordance with an KIRAMS approved protocol, as per ICH and USP guidelines.

• 대한임상검사과학회지
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• 제55권4호
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• pp.261-268
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• 2023

[¹⁸F]Fluorocholine은 임상에서 부갑상선 선종, 전립선암 및 간세포암 진단 등에 사용되는 PET용 콜린 방사성의약품이다. 본 연구에서는 고체상 추출 카트리지법을 방사성의약품 자동합성장치에 적용하여 [¹⁸F]fluorocholine을 제조하는 방법을 최적화하였다. [¹⁸F]Fluorocholine은 하나의 반응용기를 사용하여 두 단계 표지반응으로 합성하였으며, [¹⁸F]fluorocholine 합성과정 중 생성되는 불순물을 제거하기 위해 사용하는 SepPak^Ⓡ Silica 카트리지의 개수를 3개로 최적화하였고, 전구 물질인 DMAE를 10%로 희석하였을 때 가장 높은 방사화학적 수율을 획득 할 수 있었다. 또한 최종 생산된 [¹⁸F] fluorocholine 주사액은 유럽약전에 명시된 품질관리기준을 모두 만족하였다. 본 연구를 통해 쉽고 간편하게 사용할 수 있는 고체상 추출 카트리지를 사용하여 방사성의약품 자동합성장치에 최적화한 [¹⁸F]fluorocholine의 합성법은 임상 현장에 안정적으로 [¹⁸F]fluorocholine을 공급하는데 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제6권2호
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• pp.61-68
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• 2020

Aggregated neurofibrillary tangles (NFTs) are a pathological hallmark in Alzheimer's disease (AD) and many radiopharmaceuticals targeting NFTs have been developed so far. Among these, [¹⁸F]flortaucipir (TAUVID^TM) is the first approved radiopharmaceutical in the Food and Drug Administration (FDA) to image tau pathology. In the present study, we describe the optimized radiosynthetic method for the routine production of [¹⁸F] flortaucipir using a commercialized automation module (i.e. GE TRACERlab^TM FX_FN pro). [¹⁸F]Flortaucipir was prepared by nucleophilic substitution from its N-tert-butoxycarbonyl protected nitro precursor, tertbutyl 7-(6-nitropyridin-3-yl)-5H-pyrido[4,3-b]indole-5-carboxylate, at 130℃ for 10 min in dimethyl sulfoxide. The mean radiochemical yield was 20 ± 4.3% (decay-corrected, n = 47) with the molar activity of 218 ± 32 GBq/µmol at the end of synthesis. The radiochemical purity was determined to be above 95%. The overall production time including quality control is approximately 100min. The final produced [¹⁸F]flortaucipir injection meets the USP criteria for quality control. Thus, this fully automated system is validated for clinical use.

• 대한임상검사과학회지
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• 제56권2호
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• pp.147-155
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• 2024

⁶⁸Ga-PSMA-11은 전립선특이막항원(PSMA)에 결합하는 Glu-urea-Lys 기반 리간드에 ⁶⁸Ga 방사성동위원소를 표지한 PET 제제로, 재발성 전립선암 및 전이의 진단과 치료를 위한 영상화에 널리 사용한다. 그러나 의료기관에서 ⁶⁸Ga-PSMA-11을 제조하고 품질검사 시험 결과가 나올 때까지의 시간은 평균 60분 이상 소요되어, 하루에 사용할 수 있는 ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga 제너레이터 용량이 제한된다. 또한 제너레이터의 1,110 MBq (30 mCi)의 명목상 활성을 제공하지만 시간이 지남에 따라 감소하고, 표지 수율이 불규칙적으로 저하된다. 이로 인해 의료기관에서는 추가 조제를 통해 동일한 용출을 유지해야 하며, 이 과정에서 작업자의 피폭 위험이 증가하고, 환자의 대기 시간이 길어지며, 제조 스케줄 조정이 불가피한 임상적 문제가 발생한다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 ⁶⁸Ga-PSMA-11의 조제 시간을 단축하고 자동합성장치를 최적화하는 것을 목표로 하였다. 자동합성장치를 이용한 합성 절차에서 ⁶⁸Ga과 PSMA-11 전구체의 반응 시간을 단축하고 불순물 제거 세척 단계의 횟수를 조절하여 동일한 품질을 유지하면서도 더 신속하고 경제적인 방법을 시험했다. 그 결과, 최종 합성 시간을 30분에서 20분으로 단축하였고, HEPES 함량, 잔류용매 EtOH 함량, 방사화학적 순도 등의 품질 기준을 만족시켰다. 이는 추가 조제로 인한 작업자의 피폭 문제와 환자의 대기 시간을 줄이고, 제조 스케줄 조정에도 문제가 없는 최적의 절차로 임상에서 적용할 수 있음을 시사한다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제56권1호
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• pp.43-51
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• 2024

[⁶⁸Ga]Ga-FAPI-04는 암세포에 과발현 되어 있는 fibroblast activation protein (FAP)에 특이적으로 결합하는 FAP 저해제(FAP inhibitor, FAPI)에 방사성동위원소 ⁶⁸Ga을 표지한 방사성의약품이다. 본 연구에서는 국내에서 제작된 카세트기반 자동합성장치를 사용하여 [⁶⁸Ga]Ga-FAPI-04를 제조하는 방법을 개발하였다. [⁶⁸Ga]Ga-FAPI-04의 합법을 개발하기 위해 완충액 HEPES의 농도, 반응시간, FAPI-04 전구체 양, 반응온도에 따른 표지효율을 확인하였다. [⁶⁸Ga]Ga-FAPI-04는 2 M HEPES를 사용하여 pH 3.85에서 반응할 경우 가장 높은 표지효율을 획득할 수 있었고, 반응시간이 10분일 경우와 25 ㎍의 FAPI-04 전구체를 사용할 경우 및 100℃에서 반응할 경우 가장 높은 표지효율을 획득할 수 있었다. 또한 최종 합성된 [⁶⁸Ga]Ga-FAPI-04는 모든 품질기준을 만족하여 본 연구를 통해 개발된 [⁶⁸Ga]Ga-FAPI-04의 합성법은 FAPI 기반 방사성의 약품생산에 활용도가 높을 것으로 예상된다.

• 핵의학기술
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• 제22권1호
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• pp.51-54
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• 2018

본 연구는 타우 PET용 방사성의약품으로 개발된 $^{18}F-THK5351$의 임상적용을 위하여 상용화된 자동 합성장치에 적용한 표지방법을 개발하고자 하였다. $^{18}F-THK5351$의 표지법 개발은 HPLC 분리정제 전 표지반응물의 유기용매, 불순물 및 미반응 물질을 제거하기 위해 고체상 추출 카트리지를 사용하여 정제하는 과정을 포함한 방법(method I)과 전처리 정제과정을 포함하지 않은 방법(method II)으로 나누어 진행하였다. $^{18}F-THK5351$ 표지는 $Sep-Pak^{(R)}$ QMA 카트리지를 사용하여 흡착한 불소-18 음이온을 $K_{2.2.2}/K_2CO_3$으로 용출한 후 $100^{\circ}C$에서 진공상태와 헬륨의 흐름하에 건조한 후 표지 전구체와 $110^{\circ}C$에서 10분간 반응시켰다. 반응 후 1 N HCl을 첨가하여 보호기를 제거한 후 0.8 M $CH_3COOK$를 사용하여 표지 반응물을 중화하였다. 이후 전처리 정제의 유무에 따라 method I과 method II로 진행하였다. Method I에서 전처리 정제 과정의 최적화를 위해 $Sep-Pak^{(R)}$ tC18과 $Oasis^{(R)}$ HLB 고체상 추출 카트리지를 사용하여 비교한 결과 $Sep-Pak^{(R)}$ tC18 카트리지는 57.2%의 표지 반응물이 빠져 나갔고, $Oasis^{(R)}$ HLB 카트리지는 40.6%의 표지 반응물이 빠져나가는 것을 확인할 수 있었다. Method I 표지방법의 방사화학적 수율은 $23.8{\pm}1.9%$(decay-corrected, n=4) 이었고, method II 표지방법의 방사화학적 수율은 $31.9{\pm}6.7%$(decay-corrected, n=10) 이었다. 본 연구를 통해 전처리 정제과정을 거쳐 HPLC로 분리정제하는 방법과 전처리 정제과정을 거치지 않고 표지반응물을 바로 HPLC 정제하는 표지방법을 상용화된 자동합성장치를 사용하여 성공적으로 개발하였다. 하지만 전처리 정제과정을 포함한 표지방법은 표지반응물의 손실이 많아 방사화학적 수율이 낮아지는 단점을 발견하였다. 본 연구에서 개발된 전처리 정제과정이 생략된 $^{18}F-THK5351$의 표지방법은 향후 통상적으로 생산 시 보다 유용한 표지방법으로 사용될 것으로 기대된다.

• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.126-130
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• 2012

방사성의약품 제조 시 휘발성 기체의 경우에 완전 차폐가 되지 않고, Hot cell 외부로 그리고 배기덕트를 통해 작업자에게 외부피폭은 물론 호흡을 통해 내부피폭을 가져오게 한다. 처음에는 Hot cell 자체의 배출구를 막아서 방사성기체를 차단하려하였으나 장치에 맞는 기체 밀폐형 댐퍼의 제작이 어렵고, 크기가 맞지 않아서 설치 후에 여전히 문제점이 개선되지 않았다. 그러나 Tedlar gas sampling bag의 사용으로 합성 장치의 가스 배출구를 연결하여 방사성 기체를 저장하고 10반감기가 지난 후에 배출함으로써 작업자의 피폭을 확연히 줄이게 되었으며 $^{18}F$ 방사성 기체는 Hot cell 배출구에 활성탄 필터를 연결하고 최종 배출구에 2차 활성탄 필터를 사용함으로써 배출되는 방사능 농도를 90% 이상 줄여주었다. 단 반감기의 핵종인 경우는 위와 같은 경우를 이용하여 다음날 작업을 할 수 있지만 반감기가 긴 핵종들 같은 경우는 다음날 처리 할 수 없는 문제점들이 발생한다. Decay tank의 추가적인 문제점들을 보완하거나 기체상의 여러 방사성 입자들을 포집 할 수 있는 물질들이 만들어져야 할 것이다. 현재 우리나라는 최종 배출 공기 중 방사능 농도만을 규제하고 있으나 유럽 같은 경우 일일 배출 양과 연간 배출도 규제를 하고 있다. 방사성의약품 합성 시 발생하는 많은 방사성 물질들을 보다 효과적으로 친환경적으로 처리할 수 있는 여러 연구들이 이루어져야 할 것이다.

• 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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• 제2권2호
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• pp.123-131
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• 2016

Increasing clinical demand for carbon-11 labeled radiopharmaceuticals has triggered technological advances in fields of radiochemistry and automated modules. Even though carbon-11 has a short half-life ($t_{1/2}=20.4min$), the consecutive second production of carbon-11 labeled radiopharmaceutical in one $^{11}C$-synthetic module should be delayed at least over 4 h to avoid the high radiation exposure. We herein aimed to produce two different carbon-11 labeled radiopharmaceuticals ([$^{11}C$]PIB and [$^{11}C$]methionine) by sharing of [$^{11}C$]methylation source in one $^{11}C$-synthetic module. The synthesis of $^{11}C$-labeling reagents ($[^{11}C]CH_3I$ or $[^{11}C]CH_3OTf$) is fully automated using the commercial TRACERlab $FX_{C-pro}$ module and is readily adaptable to $^{11}C$-labeling reactor for [$^{11}C$]PIB as well as another $^{11}C$-labeling apparatus for [$^{11}C$]methionine via the three-way valve. After completing the [$^{11}C$]PIB production, the re-synthesized $[^{11}C]CH_3I$ was passed through the three-way valve connected the polyetheretherketone (PEEK) line and loaded into the C18 Sep-Pak cartridge including the methionine precursor. The labeled product [^${11}C$]methionine was purified by a simple cartridge separation and reformulated into saline. The radiochemical yield of [$^{11}C$]PIB and [$^{11}C$]methionine were $5.3{\pm}0.6%$ and $18.7{\pm}0.8%$ (n.d.c.), respectively, with over 97% of radiochemical purity. The specific activity of [$^{11}C$]PIB was over $110GBq/{\mu}mol$. Total production time of two radiopharmaceuticals needs about 2 h from $1^{st}$ beam irradiation including quality control tests. Final [$^{11}C$]PIB and [$^{11}C$]methionine were satisfied all quality control test standards.