Pet sintigrafisinde kullanılabilecek çeşitli organik moleküllerin F-18 ile işaretlenme optimizasyonu
Labelling optimization of various organic molecules with F-18 usable in pet scintigraphy
Yazar: RUMEYSA TUTAR
Danışman: PROF. DR. GÜLTEN ATUN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya = Chemistry ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Bu tez çalışmasının ana amacı PET sintigrafisinde kullanılabilecek çeşitli organik moleküllerin F-18 ile işaretlenme optimizasyonlarının gerçekleştirilmesidir. Bu amaca uygun olarak model bileşikler, Bütandiol ditosilat (BDDT) ve Ter-bütil 4-hidroksi benzilkarbamat (HPMA) için florlama ve alkilleşme reaksiyonları gerçekleştirilmiştir. Bu moleküller, N-süksinimidil 4-[18F] florbenzoat ([18F] SFB) için florlama ve alkilleşme reaksiyonlarının optimize edilmesi amacı ile seçilmişlerdir. 
BDDT ile F-18 florlama reaksiyonu, F-18'in kurutulması basamağı ile florlama reaksiyon ortamının optimize edilmesi için gerçekleştirilmiştir. Yine aynı amaç için kuvaterner metil amonyum (Light QMA) kartuşun farklı kimyasallar ve çözücüler kullanılarak optimizasyonu yapılmıştır. F-18 FBPMA sentezi, iki farklı baz, NaH ve TBA-OH kullanılarak, HPMA ile F-18 FBT'nin alkilleşme reaksiyonu sonucu meydana gelmiştir. Aynı zamanda, alkilleşme reaksiyon ortamı ve zamanı optimize edilmiştir. Ek olarak, F-18 FBT'nin saflaştırılmasının optimize edilmesi amacı ile Light C18 kartuş çalışması gerçekleştirilmiştir. Tüm reaksiyonların ardından, etiketli bileşiklerin saflaştırılması için yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ve radyo kimyasal analizlerin gerçekleştirilmesi için ince kâğıt kromatografisi (TLC) kullanılmıştır. 
[18F] SFB sentezi, florlama ve alkilleşme reaksiyonları ile manuel olarak ve otomatik sentez ünitesi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hızlı ve yüksek bir verimle proteinlerin lizin gruplarının etiketlenmesi, [18F] SFB'nin amin grupları için bir özellik olarak gözlenmiştir. [18F] SFB'nin konjugasyonu, kısa bir sürede yüksek verimle, lizin grubuna doğru seçicilik göstermiştir. Bu sebeple, insan serum albümini (HSA), [18F] SFB konjugasyonu için seçilmiştir. Çünkü HSA, yüksek oranda lizin içeriğine sahiptir. Bu özellik reaksiyon verimi açısından çok önemli olmuştur. Konjugasyonun ardından, TLC uygulanarak, radyokimyasal verim ve saflık belirlenmiştir. Çalışmanın sonucunda, [18F] SFB'nin manuel sentezi kısa bir sürede yüksek verimle meydana gelmiştir ve [18F] SFB ile HSA konjugasyonu yüksek radyokimyasal saflık ile gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
The main goal of this thesis is to optimize F-18 labelling of various organic molecules which are used with PET scintigraphy. For this purpose, fluorination and alkylation reactions were carried out for model compounds, Butanediol ditosylate (BDDT) and Tert-butyl 4-hydroxybenzylcarbamate (HPMA). These molecules were chosen to optimize fluorination and alkylation reactions of [18F] N-succinimidyl 4-[18F] fluorobenzoate ([18F] SFB).
Fluorination reaction of BDDT with F-18 was performed to optimize F-18 drying step and reaction environment. In addition to the same reason, Quaternary methyl ammonium (light QMA) cartridge was optimized by using different chemicals and solvents. Alkylation reaction of HPMA with F-18 FBT was carried out to synthesize F-18 Tert-butyl 4-fluorobutoxybenzylcarbamate (F-18 FBPMA) by using two different bases, NaH and TBA-OH. At the same time, alkylation reaction environment and time were optimized. Moreover, light C18 cartridge study was optimized to purify F-18 FBT. After all of the reactions, thin layer chromatography (TLC) was applied to analysis of radiochemical yield and purity. Also, high performance liquid chromatography (HPLC) was applied to purify labelling compounds.
[18F] SFB synthesize was realized by using fluorination and alkylation reactions with manuel and automatic synthesizer. A high-yielding and rapid lysine labelling of peptides have been observed with the specific labelling agent for amines, N-succinimidyl 4-[18F] fluorobenzoate. Conjugation of the [18F] SFB moiety is selectively achieved through a lysine (Lys) thiol of the peptides with high yield in a short time. For this reason, human serum albumin protein (HSA) was chosen for conjugation with [18F] SFB. HSA has large amount of lysine contents. This specialty is significant for the reaction yield. After the conjugation, thin layer chromatography (TLC) was applied to observe radiochemical purity and yield. As a result of study, manuel synthesis of [18F] SFB was carried out in a short time with high yield and conjugation of HSA was occurred with high radiochemical purity.