Способ получения меченых радионуклидом микросфер
Владельцы патента RU 2359702:
ГУ Медицинский радиологический научный центр РАМН (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я.Карпова" (ФГУП "НИФХИ им.Л.Я.Карпова) (RU)
Изобретение относится к способу получения радиоактивных микросфер и может быть использовано для получения радиофармпрепаратов для радионуклидной терапии злокачественных новообразований. Способ получения меченых радионуклидом микросфер включает эмульгирование раствора альбумина в растительном масле, дальнейшую тепловую обработку эмульсии и ее фильтрацию. При этом стабильный изотоп Pd и радионуклид 103Pd в виде хлористого палладия в 0,1 М растворе соляной кислоты смешивают с микросферами альбумина. Полученную смесь обрабатывают ультразвуком до получения гомогенной суспензии, после чего ее выдерживают при комнатной температуре в течение 18-24 часов. Микросферы выделяют из смеси центрифугированием с последующим восстановлением гидросульфитом натрия. Используют фракцию микросфер с диаметром 20-40 микрон. Изобретение позволяет получить микросферы альбумина с высокой удельной активностью. 1 табл.
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.
