Способ получения меченых радионуклидом микросфер

Способ получения меченых радионуклидом микросфер

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к способам получения меченых радиоактивными изотопами препаратов, и может быть использовано для получения радиофармпрепаратов, используемых в радионуклидной терапии.

Известен способ получения микрочастиц из гидроксиапатита размером 0,5-40 микрон, меченных радионуклидами ¹⁸⁶Re, ¹⁵³Sm, ¹⁵⁶Sm [1]. Этот способ осуществляют в двух вариантах с помощью хелатных лигандов-комплексообразователей, таких как фосфонаты, карбоксилаты или аминокарбоксилаты. По первому варианту синтезируют соединение лиганда с выбранным радионуклидом, которое затем присоединяют к микрочастице-гидрофосфонату через атом кальция. По второму варианту синтезируют комплексное соединение лиганда с гидрофосфонатом, а затем вводят радиоизотоп с перелигандирования (например, при синтезе соединений, меченых самарием-153). Затем полученные частицы промывают центрифугированием или фильтрацией.

Недостатком этого способа является сложность синтеза металлоорганических соединений, особенно при участии в синтезе радиоактивных веществ с достаточно высокой активностью.

Известен способ получения радиоактивных микросфер из стекла размером 3-30 микрон, например, таких как силикат лития или калия, алюмосиликат лития или калия, алюмоборат лития или калия, германат лития или калия, алюмогерманат лития или калия [2]. Сущность этого способа состоит в растворении одного из стабильных изотопов самария, гольмия, эрбия, диспрозия, рения, иттрия в расплавленной при 1500-1600°С стеклянной массе, выдержки для гомогенизации расплава, который затем выливают на холодную поверхность или в холодную воду. При этом получают мелкий порошок стекла, который в кипящем слое пропускают через пламя кислородной горелки для формирования сферических частиц. Затем микрочастицы облучают нейтронами, при этом стабильные изотопы переходят в радиоактивные. В результате получают микросферы, меченые ¹⁵³Sm, ¹⁶⁶Но, ¹⁶⁹Er, ¹⁶⁵Dy, ¹⁸⁶Re, ⁹⁰Y. Полученные микросферы промывают кислотами и снова подвергают нагреванию для повышения прочности микрочастиц.

Недостатки этого многостадийного способа - технологические трудности, связанные, во-первых, с наличием высокотемпературных процессов, во-вторых, с высокой плотностью микросфер, которая не позволяет получать устойчивые их суспензии в биологическом растворе, что затрудняет введение их в организм и способствует оседанию микрочастиц в кровеносном русле. Кроме того, может проявиться нежелательное выделение в организм ионов металлов с поверхности стеклянных микросфер. Немаловажным отрицательным фактором является и то обстоятельство, что активация изотопов в ядерном реакторе практически возможна только при получении короткоживущих изотопов с высоким значением сечения активации.

Прототипом заявляемого изобретения является способ получения микросфер альбумина, сущность которого состоит во введении в раствор альбумина солей европия или лютеция, эмульгировании смеси в растительном масле, нагревании ее до 140-150°С, выделении микросфер альбумина из реакционной среды с последующим облучением их в реакторе тепловыми нейтронами [3]. В результате стабильные изотопы ¹⁵¹Eu и ¹⁷⁶Lu активируют с образованием радиоактивных изотопов ^151мEu и ¹⁷⁷Lu.

Недостатками прототипа являются технологическая сложность (а иногда и невозможность) получения продукта в связи с ограничением времени облучения в ядерном реакторе. При длительном облучении белковые микросферы разрушаются, что не позволяет получить продукт с высокой удельной активностью при использовании стабильных изотопов с невысоким значением сечения активации.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в получении микросфер альбумина с высокой удельной активностью. Эта задача может быть решена за счет сорбционных свойств ¹⁰³Pd путем введения его в белковую матрицу ионообменным способом с последующим восстановлением палладия гидросульфитом натрия.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе, включающем эмульгирование раствора альбумина в растительном масле, тепловую обработку эмульсии, фильтрацию и активацию нейтронами стабильных изотопов, в белковую матрицу дополнительно вводят радионуклид ¹⁰³Pd в виде хлорида палладия. Последний вводят путем объемной ионобменной сорбции. Затем ¹⁰³Pd восстанавливают гидросульфитом натрия.

Пример 1.

1. 5 г альбумина крови человека растворяют в 11,6 мл дистиллированной воды. Полученный раствор по каплям вводят в реакционный сосуд, содержащий 900 мл оливкового масла при постоянном перемешивании со скоростью 1500 об/мин. Продолжая перемешивание, смесь нагревают до 200-220°С и выдерживают при этой температуре в течение 2 часов. После этого суспензию образовавшихся микросфер отфильтровывают на стеклянном фильтре и отмывают от масла 4 порциями по 25 мл диэтилового эфира, высушивают при комнатной температуре. Сухие микросферы фракционируют по размерам на микроситах с помощью ультразвукового дезинтегратора в этиловом спирте, выделяют фракцию частиц диаметром 20-40 микрон и высушивают при температуре 100°С в течение 2 часов. Полученные микросферы имеют вид коричневатого порошка с узким диапазоном размеров частиц, подчиняющихся закону Гаусса.

30 мг полученных микросфер альбумина помещают в стакан емкостью 50 см³, содержащий 0,95-1,2 мг палладия хлористого в 2 мл 0,1 М соляной кислоты, добавляют 1,2 мКи ¹⁰³Pd. Стакан со смесью обрабатывают ультразвуком до получения гомогенной суспензии и выдерживают при комнатной температуре в течение 24 часов с периодическим перемешиванием. Предварительные кинетические опыты показали, что сорбция палладия заканчивается за 18-20 часов и достигает при этом 3,3% от веса микросфер. Затем микросферы выделяют центрифугированием и промывают три раза (по 10 мл) 0,1% твином-80 в 0,9% растворе натрия хлористого. Из выделенных микросфер получают суспензию путем смешивания в 6 мл 0,1% твина-80 в 0,9%-ном растворе натрия хлористого. Полученную суспензию ¹⁰³Pd-микросфер альбумина (¹⁰³Pd-MCA-1) коричневого цвета используют для биологических испытаний на мышах.

Пример 2.

30 мг микросфер альбумина, полученных по п.1, помещают в стакан емкостью 50 см³, содержащий 1,2 мг палладия хлористого в 2 мл 0,1 М соляной кислоты, добавляют 1,2 мКи палладия-103. Стакан со смесью обрабатывают ультразвуком до получения гомогенной суспензии и выдерживают при комнатной температуре в течение 24 часов с периодическим перемешиванием. После этого микросферы выделяют центрифугированием и промывают три раза (по 10 мл) 0,1% твином-80 в 0,9% растворе натрия хлористого. Выделенные микросферы суспензируют в 0,001 М растворе соляной кислоты и добавляют 0,3 мг гидросульфита натрия (Na₂S₂O₄) для восстановления палладия и выдерживают в течение 24 часов с периодическим перемешиванием. Затем микросферы с восстановленным палладием выделяют центрифугированием и промывают три раза (по 10 мл) 0,1% твином-80 в 0,9% растворе натрия хлористого. После этого получают суспензию микросфер с восстановленным палладием в 6 мл 0,1% твина-80. Полученную суспензию ¹⁰³Pd-микросфер альбумина (¹⁰³Pd-MCA-2) темно-коричневого цвета используют для биологических испытаний на мышах.

Из данных таблицы следует, что обработка восстановителем после сорбции палладия в значительной мере замедляет скорость элиминации палладия из микросфер (¹⁰³Pd-MCA-2) по сравнению с микросферами, в которых палладий не подвергался восстановлению (¹⁰³Pd-MCA-1). Период полувыведения ¹⁰³Pd-MCA-1 из мышечной ткани составляет 24 часа, тогда как для ¹⁰³Pd-MCA-1 более 240 часов.

Таблица
Количество 103Pd-MCA-1 и 103Pd-MCA-2 в бедренной мышце мышей после внутримышечного введения препаратов
Время после введения препарата	Остаточная активность в мышце бедра (в % от введенного количества)
103Pd-MCA-1	103Pd-MCA-2
5 мин	92,4	99,0
3 ч	73,9	82,6
24 ч	47,6	82,9
72 ч	20,1	75,3
120 ч	14,3	50,8
240 ч	5,23	50,5

Положительный эффект

Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о целесообразности промышленного производства новой лекарственной формы - 103-палладий-микросфер альбумина для использования их в радионуклидной терапии злокачественных новообразований.

Литература

1. Brodack, et al. Radionuclide labelled particles useful for radiation synovectomy. Патент США № 5,320,824 (1994).

2. Day, et al. Composition and method for radiation synovectomy of arthritic joints. Патент США № 5,039,326 (1991).

3. Петриев В.М., Степченков В.И., Хачиров Д.Г., Иванов В.Д. Способ получения микросфер. А.с. № 673277 (1979).

Способ получения меченых радионуклидом микросфер путем эмульгирования раствора альбумина в растительном масле, тепловой обработки эмульсии и фильтрации, отличающийся тем, что стабильный изотоп Pd и радионуклид ¹⁰³Pd в виде хлористого палладия в 0,1 М растворе соляной кислоты смешивают с микросферами альбумина, и полученную смесь обрабатывают ультразвуком до получения гомогенной суспензии, после чего выдерживают ее при комнатной температуре в течение 18-24 ч при периодическом перемешивании, затем выделяют микросферы из смеси центрифугированием и восстанавливают палладий гидросульфитом натрия, при этом используют фракцию микросфер с диаметром 20-40 мкм.