用硅转换PET成像

几年前，Anton Toutov还是美国加州理工学院的一名研究生，在诺贝尔奖得主Robert Grubbs的实验室工作。他和一位同事发现，他们可以以一种安全而廉价的方式制造碳硅键钾催化剂．这种无需使用稀有昂贵的贵金属催化剂就能制造含硅有机分子的能力，是一家新衍生公司的基础，Fuzionaire诊断总部位于加州。

该公司最初的目标是利用钾催化制造正电子发射断层扫描(PET)放射性示踪剂，可以诊断和成像各种疾病，并加速药物的发现。图托夫说:“这种应用不仅仅是一个想法:我们实际上拥有业内观察到的最引人注目的化学数据，现在我们正在验证生物学。”

目前PET成像中应用最广泛的正电子发射器是氟-18。然而，由于F-18的半衰期不到两小时，因此在给药前需要尽可能晚、尽可能快地将其引入示踪剂分子中。在放射标记步骤和最终净化过程中，时间是至关重要的。

Fuzionaire公司的策略是用硅氟键生成示踪剂，最初使用非放射性的氟-19，然后将F-19换成放射性的F-18。同位素交换是使用回旋加速器衍生的F-18完成的，Toutov说这是“理想的临床来源”。

这项技术建立在开发有机氟化硅放射性示踪剂的其他几个小组的工作基础上，包括加拿大温哥华英属哥伦比亚大学的David Perrin和拉尔夫Schirrmacher来自加拿大埃德蒙顿的阿尔伯塔大学，他的研究重点是开发用于肿瘤学和神经学的新型PET显像剂。Schirrmacher指出，Fuzionaire的技术非常类似于他的团队的氟化硅受体化学，依赖同位素交换来引入F-18标签。

图托夫对这些先驱者的工作表示感谢，他们的工作证明了在PET中使用有机硅分子的价值。他继续解释说，Fuzionaire的工艺有两个主要优势——钾催化使研究小组可以很容易地在各种杂环上硅酸酯(然后氟化)C-H键。他说:“这意味着我们可以在硅原子周围快速创建具有特定立体电子环境的分子库。”他补充说，反过来，这可以增强放射性标记同位素交换步骤的动力学和效率。

Fuzionaire的顾问委员会包括PET成像的发明者Mike Phelps，他是Grubbs的私人朋友。图托夫回忆说:“当鲍勃看到这种化学是如何发展的时，他立即想到它可以应用于放射化学。”

Grubbs认识到PET的一大限制是难以将F-18合并到分子中。图托夫说:“如果我们能像我们想要的那样做到这一点，那么我们就可以把任何东西变成放射性标签化合物，这将是极大的便利。”

彼得·斯科特在美国密歇根大学安娜堡分校指导PET化学的他将Fuzionaire及其技术描述为“如何将F-18结合到生物活性分子中的一个有趣的新例子。”

尽管Scott对PET放射性药物合成新技术的发展表示赞赏，但他指出，它们的验证、监管批准和广泛使用仍然面临“巨大的挑战”。斯科特还指出，这些Fuzionaire的开发与工作类似silicon-fluorine硼氟键来自其他研究小组。

与此同时，Fuzionaire在美国一家领先的研究机构进行了一些初步的小动物体内试验。该公司还在与全国各地的几家成像中心和研究机构进行谈判，讨论如何利用其技术治疗神经学和肿瘤学等领域的传统挑战性疾病。