طراحي، سنتز و نشاندار سازي پپتيد GPRPILE با 18FDG براي تصويربرداري از فيبرين جهت تشخيص ترومبوز

Design, Synthesis and Radiolabeling of Peptide GPRPILE with 18FDG as Fibrin Imaging Agent for Thrombosis Detection

زمينه: در تصويربرداري پت، فلوئور-18 بهترين راديونوكليد مي‌باشد. نشاندار سازي پپتيد به طور مستقيم با فلوئور-18 مشكل است و از روش غيرمستقيم و استفاده از تركيبات واسطه حاوي فلوئور-18 استفاده مي‌شود. به دليل در دسترس بودن 18FDG در اغلب مراكز پت، 18FDG به عنوان يك تركيب واسطه از پتانسيل بالائي براي نشاندار كردن پپتيدها برخوردار مي‌باشد. در مطالعه حاضر يك پپتيد خطي حاوي گروه آمينواكسي براي تصويربرداري از فيبرين طراحي، سنتز و با راديوداروي فلوئورو دزوكسي گلوكز 18FDG نشاندار شد. مواد و روش‌ها: مطالعات داكينگ با استفاده از نرم‌افزارAutoDock ويرايش 1/4 و نرم‌افزار HEX صورت گرفت و پپتيد خطي Aoe-GPRPILE از روش Fmoc بر روي فاز جامد سنتز و سپس با استفاده از 18FDG نشاندار گرديد. خلوص راديوشيميائي، پايداري پپتيد نشاندار و سرد در پلاسماي انساني و PBS با استفاده از روش‌هاي كروماتوگرافي تعيين گرديد. نسبت حلاليت چربي به آب (LogP) پپتيد نشاندار محاسبه گرديد. يافته‌ها: نتايج محاسبات داكينگ و فارماكوفور با استفاده از نرم‌افزار HEX نشان دهنده تمايل بالاي توالي طراحي شده نسبت به فيبرين است (0.01=E Total). دستگاه LC-Mass ساختمان پپتيد سنتز شده را تأئيد كرد. پپتيد تا 24 ساعت در پلاسماي انساني و بافر PBS پايدار بود. نشاندارسازي با استفاده از 0.2 ميلي‌گرم پپتيد، 1 mCi 18FDG در حرارت °C90 به مدت 30 دقيقه، 5=pH با خلوص راديوشيميائي بالاي 95 درصد حاصل شد. پايداري پپتيد نشاندار تا 2 ساعت در پلاسماي انساني بيش از 95 درصد بود. نسبت حلاليت چربي به آب 1.5-= LogP بدست آمد. نتيجه‌گيري: 18FDG از پتانسيل بالائي در نشاندارسازي پپتيدها با روش غيرمستقيم برخوردار مي‌باشد. در اين مطالعه پپتيد Aoe-GPRPILE سنتز و با استفاده از گروه آمينواكسي موجود در ساختار با 18FDG با راندمان بالا و خلوص مناسب نشاندار گرديد. آمينو اكسي به عنوان يك گروه واسطه در آخرين مرحله مانند يك آمينو اسيد بر روي سكانس پپتيدي با حداقل تأثير بر روي خصوصيات پپتيد اضافه شده و به صورت انتخابي پيوند پايدار اكسيم (oxime) با گروه آلدئيدي 18FDG ايجاد مي‌كند.

Background: The radionuclide of choice for routine clinical PET imaging is 18-F. As direct fluorination of peptides with 18-F is not possible, indirect methods using fluorinated prosthetic groups have been developed. Due to the availability of 18FDG in most PET centers, there is potential for 18FDG as a fluorinated prosthetic group. In this study, the linear peptide GPRPILE with an aminooxy group was designed, synthesized and radiolabeled with 18FDG as fibrin imaging agent. Material and Methods: Docking studies were conducted done using AutoDock 4.1 and HEX software programs. Aoe-GPRPILE peptide was designed, synthesized through Fmoc method and radiolabeled with 18FDG. The radiochemical purity, stability of radiolabeled and cold peptide in PBS and human plasma was determined using chromatographic methods. The solubility ratio of the radiolabeled peptide in lipid to water (LogP) was determined. Results: Docking and pharmacophore studies using HEX software revealed high affinity of designed peptide to fibrin (E Total=-0.01). The identity and structure of peptide were determined by LC-Mass. Peptide was stable over 24 hr in human plasma and PBS buffer. The optimum conditions of radiolabeling were 0.2 mg peptide, 1 mCi 18FDG, 90°C for 30 min, pH=5. The radiochemical purity was over 95%. The stability of radiolabeled peptide in human plasma for 2 hr was over 95%. The partition coefficient (LogP) was 1.5. Conclusion: 18FDG has a high potential to be used as a prosthetic group for radiolabeling of peptides with 18-F. In this study, peptide Aoe-GPRPILE with aminooxy was synthesized and labeled with 18FDG with high yield and radiochemical purity. Aminooxy is conjugated to peptide sequence as a prosthetic group in the last step with minimal effect on peptide properties and selectively forms stable oxime bond with the aldehyde group of 18FDG.