Способ получения реагента для приготовления меченного технецием 99-m наноколлоида на основе гамма-оксида алюминия

Способ получения реагента для приготовления меченного технецием 99-m наноколлоида на основе гамма-оксида алюминия

Реферат

Изобретение относится к медицине, в частности к способу получения реагента для приготовления меченного технецием-99m наноколлоида на основе оксида Al₂O₃, который может быть использован для радионуклидной диагностики, в том числе для проведения лимфосцинтиграфии в онкологии.

В существующей мировой практике наноколлоидные препараты, меченные короткоживущим радионуклидом технецием-99m (^99mТс), достаточно широко используются для проведения диагностических исследований в онкологии, кардиологии, для обнаружения воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата, нарушений анатомо-морфологической структуры при опухолях, циррозах, гепатитах и других заболеваний. К числу таких препаратов, серийно выпускаемых в России, относится ^99mТс-Технефит (ООО «Диамед»), представляющий собой коллоидный раствор на основе фитина (солей инозитгексафосфорной кислоты). Кроме того, разработан способ получения наноколлоида для приготовления радиофармпрепаратов на основе сульфида рения [Патент RU №2315624 С2, 27.01.2008]. Данные о наноколлоидных препаратах с ^99mТс, производимых в Европе, представлены в таблице 1 Приложения [Чернов В.И., Афанасьев С.Г., Синилкин А.А. и др. Радионуклидные методы исследования в выявлении «сторожевых» лимфатических узлов // Сибирский онкологический журнал. - 2008. Т.28. -№4.-С.5-10].

В Австралии производится меченный технецием-99m наноколлоидный препарат на основе фторида олова, используемый более 20 лет в клинической практике для маркировки белых клеток крови при диагностике инфекций и воспалений [С.Tsopelas. The radiopharmaceutical chemistry of ^99mTc-tin fluoride colloid-labeled-leukocytes// The quarterly journal of nuclear medicine and molecular imaging. - 2005. Vol.49, P. 319-324].

Все приведенные наноколлоидные препараты изготавливаются на основе соединений, образующих устойчивые гидрозоли. При этом решающим фактором успеха является не их химический состав, а размер наночастиц. Известно, например, что оптимальный размер частиц для проведения лимфосцинтиграфии составляет 20-100 нм. Такие частицы выводятся из тканей со скоростью, не позволяющей им проникать в кровяное русло. Частицы с размерами менее 20 нм легко проходят в кровяное русло, что препятствует визуализации лимфоузлов [Sampson СВ. Textbook of Radiopharmacy Theory and Practice. Vol.3, 2^nd ed. London, United Kingdom: Gordon and Breach; 1994: 196]. Наночастицы с размерами более 200 нм (Hepatocis) могут быть использованы для мечения аутолейкоцитов с целью выявления очагов воспалений в кардиологии.

Большая часть из известных наноколлоидных радиофармпрепаратов представляет собой простые неорганические комплексы ^99mТс с сульфидами рения и сурьмы, получаемые по достаточно сложным технологиям. Например, известен способ получения наноколлоида сульфида сурьмы [Lin Y., Zhang X., Li J. et al. Appl. Radiat. Isot, 58 (2003), 347-352], который включает до 10 технологических операций. Примерно столько же стадий включает способ получения ^99mТс-сульфид рениевого наноколлоида [Tsopelas C.J. Nucl.Med., 42 (2001), 3, 460-466].

Вместе с тем, проведенные заявителями предварительные исследования показали, что устойчивые коллоидные соединения могут быть получены более простым способом - путем проведения адсорбции восстановленного ^99mТс на гамма-оксиде алюминия [Скуридин B.C., Стасюк Е.С., Садкин В.Л., Чибисов Е.В., Рогов А.С., Чикова И.В. Изучение статической и динамической адсорбции технеция-99 m м на оксиде алюминия// Известия ВУЗов, ж. Физика, -2010. - т.53: -№10/2 - с.294-300]. При этом величина адсорбции радионуклида на поверхности оксида превышает 93%. Для восстановления ^99mTc(VII), присутствующего в исходном элюате ^99mТс, использовалось олово (II) хлорид дигидрат (SnCl₂·2H₂O, далее по тексту Sn (II)). Максимум адсорбции наблюдается при рН среды 4-6. На основании этих исследований авторами настоящей заявки был разработан способ получения меченного технецием-99m наноколлоида гамма-оксида Al₂O₃ [Патент RU 2463075 С1 от 01.07.2011, Бюл. N28, 2012], выбранный в качестве прототипа.

В соответствии с этим способом задача получения наноколлоида ^99mТс-Аl₂О₃ с заданными размерами (80% частиц имеют размер в интервале 20-100 нм при радиохимической чистоте препарата не менее хуже 90%) решается следующим образом. В водную суспензию, приготовленную из наноразмерного порошка гамма-оксида Al₂O₃ с диаметром частиц 7-10 нм и концентрацией 0,5-0,7 мг/мл, после доведения рН среды до 4-5, вводят элюат ^99mТс, а затем, последовательно аскорбиновую кислоту, Sn(II) и желатин в количествах из расчета на 1 мл смеси, мг: 0,20-0,25; 0,00875-0,0175 и 2,5-4,0, соответственно. Полученную смесь нагревают на водяной бане (70-80°С) в течение 30 мин с последующим охлаждением до комнатной температуры в ультразвуковой ванне и пропускают через стерилизующий фильтр (0,22 мкм). Полученный раствор наноколлоида фасуют в асептических условиях в стерильные флаконы и используют в течение 4 часов.

К недостаткам способа следует отнести необходимость приготовления непосредственно перед получением меченного технецием-99m оксида алюминия большого количества растворов реагентов: водной суспензии наноразмерного порошка гамма-оксида Al₂O₃ с заданной концентрацией, растворов олова (II) хлорида дигидрата (SnCl₂·2H₂O), аскорбиновой кислоты, желатина, раствора для корректировки рН среды до требуемого значения. Все перечисленные растворы должны быть свежеприготовленными. Например, уже после выдержки на воздухе в течение 5-6 часов происходит практически полное окисление олова (II) до 4-валентного состояния, что делает его непригодным для восстановления пертехнетат-ионов ^99mTcO₄ ^-. Наряду с этим наблюдается и частичная коагуляция наноколлоида.

Новая техническая задача - получение устойчивого при хранении реагента для приготовления меченного технецием-99m наноколлоида, при смешивании которого с элюатом технеция-99m будет получаться наноколлоидный радиофармпрепарат ^99mТс-А1₂O₃, пригодный для проведения лимфосцинтиграфии и других диагностических исследований.

Для решения поставленной задачи в способе получения реагента для приготовления меченного технецием-99m наноколлоида на основе оксида А1₂O₃, включающем приготовление смеси, состоящей из 1 мл водной суспензии, приготовленной из наноразмерного порошка гамма-оксида Аl₂O₃ с диаметром частиц 7-10 нм и концентрацией 0,5-0,7 мг/мл, аскорбиновой кислоты, Sn (II) и желатина в количествах из расчета на 1 мл смеси, мг: 0,20-0,25; 0,00875-0,0175 и 2,5-4,0, соответственно, полученный раствор замораживают при температуре жидкого азота, помещают в камеру сублиматора и подвергают лиофильной сушке при заданных параметрах лиофилизатора: Т=-50°С, вакуум - 0,0015 Торр, в течение 20,5 часов, с последующим перемещением в верхнюю лиофильную камеру и досушиванием в течение 5,5 ч при температуре +15°С.

Новым в предлагаемом способе является лиофилизация раствора смеси, включающая в себя заморозку раствора при Т=-50°С, выдерживание в вакуумной камере при давлении 0,0015 Торр, где происходит возгонка растворителя и удаление основной массы Н₂О, с последующим удалением связанной влаги при температуре при +15°С (досушивание).

Способ осуществляют следующим образом.

Приготавливают смесь, состоящую из 1 мл водной суспензии, приготовленной из наноразмерного порошка гамма-оксида Аl₂O₃ с диаметром частиц 7-10 нм и концентрацией 0,5-0,7 мг/мл, аскорбиновой кислоты, Sn (II) и желатина в количествах из расчета на 1 мл смеси, мг: 0,20-0,25; 0,00875-0,0175 и 2,5-4,0, соответственно, полученный раствор замораживают при температуре жидкого азота, помещают в камеру сублиматора и подвергают лиофильной сушке при заданных параметрах лиофилизатора: Т=-50°С, вакуум - 0,0015 Торр, в течение 20,5 часов, с последующим перемещением в верхнюю лиофильную камеру и досушиванием в течение 5,5 ч при температуре +15°С.

Далее, для приготовления меченного технецием-99m наноколлоида реагент вводят в емкость с лиофилизатом элюата из генератора технеция-99m, нагреванием смеси на водяной бане (70-80°С) в течение 30 мин с последующим охлаждением до комнатной температуры в ультразвуковой ванне и производят фильтрацию через стерилизующий фильтр (0,22 мкм) в асептических условиях в стерильный флакон. Сущность изобретения поясняется следующим примером.

Пример 1. Во флакон вместимостью 20 мл вносят навеску гамма-оксида Аl₂O₃ с диаметром частиц 7-10 нм массой ~5 мг и разводят ее в 10 мл воды для инъекций. Затем доводят рН среды 0,05 М раствором НСl до значения 4-5.

1 мл полученной суспензии переносят в отдельный флакон вместимостью 10 мл и к ней последовательно добавляют 100 мкл родного раствора аскорбиновой кислоты с концентрацией 10 мг/мл, 10 мкл свежеприготовленного раствора Sn (II) (концентрация 7 мг/мл по SnCl_2··H₂O) и 100 мкл водного раствора желатина с концентрацией 10 мг/мл.

Флакон с полученной смесью замораживают при температуре жидкого азота, помещают в камеру сублиматора и подвергают лиофильной сушке при заданных параметрах лиофилизатора: Т=-50°С, вакуум - 0,0015 Торр, в течение 20,5 часов, с последующим перемещением в верхнюю лиофильную камеру и досушиванием в течение 5,5 ч при температуре +15°С.

Для проверки качества приготовленного реагента во флакон с лиафилизатом вводят 2 мл элюата ^99mТс с активностью 1,5-2 ГБк. После интенсивного перемешивания смесь нагревают на водяной бане (70-80°С) в течение 30 мин с последующим охлаждением до комнатной температуры в ультразвуковой ванне и фильтрацией через стерилизующий фильтр (0,22 мкм) в асептических условиях в стерильный флакон.

Радиохимический выход продукта с размером частиц менее 100 нм относительно общей активности приготовленного препарата определяли путем фильтрации исходной смеси через фильтр с диаметром пор 100 нм. Содержание фракции с размерами менее 20 нм контролировали по данным накопления ^99mТс в крови через 1 час после введения препарата экспериментальным животным. В рассмотренном примере введенные количества аскорбиновой кислоты, Sn (II) и желатина в пересчете на 1 мл приготовленной смеси, соответственно, равны 0,25; 0,0175 и 4,0 мг. Выход продукта с размерами менее 100 нм составил 84%, а фракции менее 20 нм - 6%. Радиохимическая чистота препарата равна 92% и остается на этом уровне в течение 4 часов.

В целом предлагаемый способ позволяет получать реагент для приготовления меченного технецием-99m наноколлоидного препарата на основе гамма-оксида алюминия, пригодного для проведения гамма-сцинтиграфических исследований. Полученные с этим препаратом лимфосцинтиграммы показывают, что уровень накопления радиофармпрепарата в лимфоузле экспериментальных животных (крысах) через 1 час после введения составляет 1,6±1%, что соответствует стандартным требованиям.

Лиофилизация смеси растворов исходных компонентов способствует созданию реагента для приготовления радиофармпрепарата на основе меченого технецием-99m оксида Аl₂О₃ с большим сроком годности.

Определение срока годности реагентов при их хранении проводилось на опытной партии из 24 флаконов. Образцы хранились при температуре от +2 до +10°С. Из приготовленных образцов реагента получали радиофармпрепарат с последующим определением в нем радиохимического выхода наноколлоида с размером частиц менее 100 нм и его радиохимической чистоты (РХЧ). Исследования проводили с интервалом 3 суток. Результаты представлены в табл.2, в которой приведены данные по определению радиохимического выхода фракции 100 нм и РХЧ в препарате «^99mТс- Аl₂O₃» в течение срока хранения реагента.

Из результатов таблицы 2 следует, что заявляемый способ в отличие от известного имеет преимущество, заключающееся в увеличении срока годности реагента для приготовления радиофармпрепарата на основе меченого технецием-99m оксида Аl₂O₃, по крайней мере, в течение 1 месяца.

Таблица 1
Радиофармпрепарат	Производитель	Размеры частиц
Nanocoll	GE Amersham	<80 нм
99mTc-nanocolloid	GE, Uppsala, Sweden	<80 нм
Nanocis	CIS bio International	~100 нм
Hepatocis	CIS bio International	~500 нм
Microlite	DuPont,	~10 нм
Sulfur colloid	CIS bio International	40-10000 нм

Таблица 2
№ пробы	Срок испытаний реагента, сутки	РХЧ, %	Выход фракции 100 нм, %
1	3	94	86
2	92	84
3	6	93	82
4	91	84
5	9	92	80
6	93	81
7	12	90	85
8	91	86
9	15	92	84
10	91	85
11	18	93	81
12	92	83
13	21	92	82
14	91	84
15	24	94	86
16	93	87
17	27	95	85
18	93	83

Приложение

Способ получения реагента для приготовления меченного технецием-99m наноколлоида на основе гамма-оксида алюминия, включающий приготовление смеси, состоящей из 1 мл водной суспензии, приготовленной из наноразмерного порошка гамма-оксида Аl₂O₃ с диаметром частиц 7-10 нм и концентрацией 0,5-0,7 мг/мл, аскорбиновой кислоты, Sn (II) и желатина в количествах из расчета на 1 мл смеси, мг: 0,20-0,25; 0,00875-0,0175 и 2,5-4,0, соответственно, отличающийся тем, что полученный раствор замораживают при температуре жидкого азота, помещают в камеру сублиматора и подвергают лиофильной сушке при заданных параметрах лиофилизатора: Т=-50°С, вакуум - 0,0015 Торр, в течение 20,5 часов, с последующим перемещением в верхнюю лиофильную камеру и досушиванием в течение 5,5 ч при температуре +15°С.