Study of the synthesis process of 2-deoxy-2-[18F]fluoro-D-glucose developped at Trasis (18F FDG Quad)

Abstract

The main aim of this work is to study the manufacturing process of a fluorine-18 labelled radioactive drug. The radiotracer in question is 2-deoxy-2-[18F]fluoro-D-glucose also abbreviated as [18F]FDG. It is a radiopharmaceutical analogue of glucose used as a tracer in medical PET imaging.

To do this, the different stages of the process were analysed, mainly along two axes.

Firstly, there is the photo of the process, which allowed us to know the control and reproducibility of each of the steps. To do this, the different stages of the process were monitored and analysed independently, as well as the different volumes transferred.

Secondly, the robustness of the process was examined in order to verify that it is functional even under the limiting conditions of the synthesiser. This step required the implementation of an experimental design including different parameters chosen beforehand.

At the same time, a study on the measurement accuracy of different ionisation chambers was carried out.

The first axis showed that all steps were well controlled and reproducible. The second axis, which focused on the impact of varying three factors (syringes, temperature and pressure/depression), provided additional information. Indeed, it was found that the extreme variations of these 3 factors, due to their respective precision, did not have a negative impact on all the parameters studied (synthesis stage + QC) in terms of control. Therefore, the FDG Quad synthesis process, name of the synthesis at Trasis, is considered to be robust.

In addition, some prospects for improvement could also be envisaged. Future studies could therefore focus on the optimisation of the process and more particularly on the optimisation of the labelling reaction and the hydrolysis reaction. Some research avenues have been considered in the different parts of this work.

L'objectif principal de ce travail est d'étudier le processus de fabrication d'un médicament radioactif marqué au fluor-18. Le radiotraceur en question est le 2-désoxy-2-[18F]fluoro-D-glucose également abrégé en [18F]FDG. Il s'agit d'un analogue radiopharmaceutique du glucose utilisé comme traceur en imagerie médicale TEP.

Pour ce faire, les différentes étapes du processus ont été analysées, principalement selon deux axes.

Tout d'abord, il y a la photo du procédé, qui nous a permis de connaître la maîtrise et la reproductibilité de chacune des étapes. Pour ce faire, les différentes étapes du processus ont été suivies et analysées indépendamment, ainsi que les différents volumes transférés.

Dans un deuxième temps, la robustesse du procédé a été examinée afin de vérifier qu'il est fonctionnel même dans les conditions limites du synthétiseur. Cette étape a nécessité la mise en place d'un plan d'expérience incluant différents paramètres choisis au préalable.

En parallèle, une étude sur la précision de mesure de différentes chambres d'ionisation a été réalisée.

Le premier axe a montré que toutes les étapes étaient bien contrôlées et reproductibles. Le deuxième axe, qui s'est concentré sur l'impact de la variation de trois facteurs (seringues, température et pression/dépression), a apporté des informations supplémentaires. En effet, il a été constaté que les variations extrêmes de ces 3 facteurs, du fait de leur précision respective, n'ont pas eu d'impact négatif sur l'ensemble des paramètres étudiés (étape de synthèse + CQ) en termes de contrôle. Par conséquent, il a été constaté que le processus de synthèse du FDG Quad, nom de la synthèse au Trasis, est considéré comme robuste.

Par ailleurs, certaines perspectives d'amélioration pourraient également être envisagées. Les études futures pourraient donc se concentrer sur l'optimisation du procédé et plus particulièrement sur l'optimisation de la réaction de marquage ainsi que de la réaction d'hydrolyse. Certaines pistes de recherche ont été envisagées dans les différentes parties de ce travail.