Zeitschrift für Arzneimittelstoffwechsel und Toxikologie
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Abstrakt

Stoffwechselstudie des Fluor-Nitrophenylallylideneindolinon-Liganden: Ein Radiobildgebungsmittel für falsch gefaltetes Alpha-Synuclein bei der Diagnose der Parkinson-Krankheit durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie und Tandem-Massenspektrometrie

Weihsi Chen*, Kuanyin Chen, Tsungyu Shih, Siaosyun Guan, Shioushiow Farn

Hintergrund: Das falsch gefaltete Protein von Alpha (α)-Synuclein bildet Aggregate und verursacht neurodegenerative Erkrankungen, die als α-Synucleinopathien bekannt sind, wie z. B. Parkinson-Krankheit. Ein radioaktiv fluoreszierend markierter Ligand, (Z)-{(Fluorethoxy)ethyl}-(E)-3-(4-nitrophenyl)-allylidene]-indolin-2-on (αsyn-18F), wurde synthetisiert und als bildgebendes Mittel für die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) zur Verwendung in Tierstudien zur Diagnose von α-Synucleinopathien getestet.

Ziel: Bewertung der synthetischen Produktqualitäten des α-Syn-F-Standards und seines Vorläufers α-Syn-Ms (Ms: Methansulfonat), Bestimmung der damit verbundenen Verunreinigungen und Metaboliten von α-Syn-F in Plasma-, Leber- und Gehirnbiosystemen.

Methoden: Verschiedene Probenlösungen wurden mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) auf einer C18-Säule analysiert, wobei die Identitäten mittels Elektrospray-Ionisations-Triple-Quardupol-Tandem-Massenspektrometrie bestimmt wurden.

Ergebnisse: Die Reinheit von α-syn-F und α-syn-Ms lag beide über 94 %, wobei die Hauptverunreinigungen Rückstände von Zwischenprodukten waren. Die analytische Methode zur Aufspürung von Verunreinigungen in α-syn-F wurde angewendet, um die Metaboliten in verschiedenen Biomatrizes zu untersuchen, darunter Rattenlebermikrosomen, Mäuseplasma sowie Leber- und Gehirnhomogenatlösungen. Dabei wurden in den vier Biomatrizes jeweils sieben, vier, zehn und sechs Metaboliten identifiziert.

Schlussfolgerung: In Fluorethoxyethyl findet eine Biotransformation statt, die zur Verkürzung und Oxidation der Seitenkette und Hydroxylierung an der Nitrophenylallylidenindolinongruppe vor der Sulfonierung, Methylierung und Glycinkonjugation führt. Einige dieser Metaboliten verloren ihren Fluor und waren auf dem PET-Diagramm nicht mehr nachweisbar. Die Ergebnisse legen nahe, dass die PET-Bildgebung innerhalb von 30 Minuten nach der intravenösen Verabreichung von α-syn-F in den Körper abgeschlossen sein sollte.