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Radiochimie

Molecular Biology and viral production


Contact plateforme :  Radiochem-MIRCen@cea.fr

Publié le 26 avril 2023

La plateforme de radiochimie de MIRCen permet la production et le développement de nouveaux radiotraceurs marqués avec des émetteurs de positons. Ces molécules représentent des outils de diagnostic très sensibles pour l'imagerie TEP. La plateforme est ouverte aux demandes de collaboration et de prestations.

En accélérant des protons de 18 MeV d'énergie, le cyclotron IBA Cyclone 18/18 permet la production de deux radioisotopes à demi-vie courte, le carbone-11 et le fluor-18 (20,4 et 109,8 min respectivement), sous la forme de [11C]CO2 et de [18F]fluore.

Dans une seconde phase d'exploitation, un troisième radioisotope sera disponible, le zirconium-89. Sa demi-vie de 3,3 jours est particulièrement bien adaptée pour imager des macromolécules comme des anticorps.

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Le cyclotron IBA Cyclone 18/18 (L. Godart/CEA)


Activités


Marquages au carbone-11 : 11C-méthylation à partir du [11C]MeI et du [11C]MeOTf production de [11C]CO et de [11C]HCN, 11C-carbonylations, 11C-cyanations,11C-catalyses au Pd, Rh, Se et Ni, aryl et alkyl-11C-méthylations photocatalysées (suivant la méthode développée par Pipal et al, 589 (7843), 542-547, Nature 2021)...

Synthèses complexes multi-étapes comme celle du ligand des récepteurs D2/D3, le (+)[11C]PHNO (synthèse d'un 11C-chlorure d'acyle suivie d'une N-11C-acylation et d'une réduction de l'amide; d'après Plisson et al, 70, 380-387, Appl Radiat Isot 2012).

Marquages au fluor 18 : 18F-fluoration nucléophile aromatique ou aliphatique directe, marquages indirects de macromolécules (synthèse d'un groupement prosthétique suivi du couplage du groupement avec la macromolécule dans des conditions de réaction douces). Des méthodes de chimie « click » peuvent aussi être mises en œuvre.

Synthèses complexes multi-étapes grâce aux 4 possibilités de pré-purification, aux 2 radio-HPLC et aux 2 systèmes de reformulation équipant l'automate.


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Exemple d'un marquage nécessitant 2 réacteurs et 2 HPLC : synthèse et purification du 2-[18F]fluoroéthyl tosylate suivi d'une S-18F-fluoroéthylation d'un thiophosphate (d'après de Vries et al, 58, 469-476, Appl Radiat Isot 2003)

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Exemple d'un marquage nécessitant 3 réacteurs (bleu, rose et violet): couplage du glutathion avec un groupement prosthétique, le [18F]FBEM (d'après Ackermann et al, 57, 115-120, JLCR 2014)



Equipements principaux

  • Cyclotron Cyclone 18/18 d'IBA
  • Enceintes blindées Lemer Pax pour les marquages et les opérations de prélèvement en fin de radiosynthèse
  • Automate MeIplus Research de Synthra, pour les marquages au carbone-11; équipé d'un photoréacteur (450 nm)
  • Automate FlexLab d'iPhase, pour les marquages au fluor-18; équipé de deux réacteurs supplémentaires s'ajoutant aux 2 réacteurs principaux (possibilité de les chauffer et de les refroidir tous les 4)
  • Radio-HPLC analytique Waters / Berthold (e2695, Empower 3 / Herm fLumo)

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Les enceintes blindées Lemer Pax (L. Godart/CEA)


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L'automate MeIplus Research, Synthra
Synoptique du MeIplus Research



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​L'automate Flexlab iPhase 
​Synoptique du FlexLab