Enquêtes sur le complexe Ga (III) de EOB-DTPA et son<sup> 68</sup> Ga radiomarqué analogique
Summary
Une procédure pour l'isolement de EOB-DTPA et complexation ultérieure avec Ga naturel (III) et 68 Ga est présenté ici, ainsi que d' une analyse approfondie de tous les composés et les enquêtes sur l' efficacité de l' étiquetage, de la stabilité in vitro et l'octanol / eau coefficient du complexe radiomarqué de distribution.
Abstract
Nous démontrons une méthode pour l'isolement de EOB-DTPA (3,6,9-triaza-3,6,9-tris- (carboxyméthyl) -4- (éthoxybenzyl) d'acide -undecanedioic) de son Gd (III) et les protocoles de la préparation de sa non-radioactive, à savoir, Ga naturel (III), ainsi que radioactifs 68 complexes Ga roman. Le ligand, ainsi que la Ga (III) ont été caractérisés par résonance magnétique (RMN) , spectroscopie nucléaire, spectrométrie de masse et analyse élémentaire. 68 Ga a été obtenue par un procédé d'élution à partir d' un étalon / 68 Ga générateur 68 Ge. Des expériences visant à évaluer l'efficacité 68 Ga-étiquetage des EOB-DTPA à pH 3,8-4,0 ont été réalisées. Établi des techniques d'analyse de radio CCM (chromatographie sur couche mince) et HPLC radio (chromatographie en phase liquide à haute performance) ont été utilisés pour déterminer la pureté radiochimique du traceur. Comme une première enquête sur le caractère lipophile de 68 Ga Traceurs le n- octanol / distributio d'eaun coefficient de 68 espèces Ga présentes dans une solution à pH 7,4 a été déterminée par un procédé d'extraction. mesures in vitro de la stabilité du traceur dans divers milieux à pH physiologique ont été effectuées, révélant des taux de décomposition.
Introduction
L' acide Gadoxetic, un nom commun pour le complexe Gd (III) du ligand EOB-DTPA 1, est un agent de contraste fréquemment utilisé dans l' imagerie hépatobiliaire par résonance magnétique (IRM). 2,3 En raison de son absorption spécifique par les hépatocytes du foie et un pourcentage élevé de l' excrétion hépatobiliaire elle permet la localisation des lésions focales et des tumeurs hépatiques. 2-5 Cependant, certaines limites de la technique IRM (par exemple, la toxicité des agents de contraste, applicabilité limitée chez les patients souffrant de claustrophobie ou de métal implants) appel à un outil de diagnostic alternatif .
La tomographie par émission de positons (TEP) est une méthode d'imagerie moléculaire, dans lequel une petite quantité d'une substance radioactive (traceur) est administré, sur lequel sa distribution dans le corps est enregistré par un scanner TEP. 6 Le PET est un procédé dynamique qui permet une grande la résolution spatiale et temporelle des images ainsi que la quantification des résultats, sans avoir àtraiter les effets secondaires des agents de contraste IRM. La valeur informative de l'information métabolique obtenu peut être encore accrue par combinaison avec des données anatomiques reçues des méthodes d'imagerie supplémentaires, comme le plus souvent réalisé par imagerie hybride à la tomodensitométrie (CT) dans les scanners TEP / CT.
La structure chimique d'un traceur approprié pour le PET doit comprendre un isotope radioactif servant émetteur de positrons. Les positrons ont une durée de vie courte, car ils annihilent presque immédiatement avec les électrons des coquilles d'atomes de tissu environnant. Par annihilation deux photons gamma 511 keV avec sens inverse de circulation sont émis, qui sont enregistrés par le scanner PET. 7,8 Pour former un traceur, nucléides PET peuvent être liés de manière covalente à une molécule, comme cela est le cas dans 2-désoxy- 2- [18 F] fluoroglucose (FDG), le traceur de TEP les plus largement utilisés. 7 Toutefois, un nucléide peut également former des liaisons de coordination à un ou plusieurs des ligands (par exemple ,[68 Ga] -DOTATOC 9,10) ou être appliquée sous forme de sels minéraux dissous (par exemple, [18 F] fluorure de sodium 11). Au total, la structure du traceur est cruciale car elle détermine son comportement biodistribution, le métabolisme et l'excrétion.
Un nucléide PET approprié devrait combiner des caractéristiques favorables comme l'énergie de positons pratique et la disponibilité ainsi qu'une demi-vie adéquate pour l'enquête prévue. 68 Ga nucléide est devenue une force essentielle dans le domaine du PET au cours des deux dernières décennies. 12,13 Ceci est principalement dû à sa disponibilité à travers un système de générateur, ce qui permet l' étiquetage sur place indépendamment dans le voisinage d'un cyclotron. Dans un générateur, la mère nucléide 68 Ge est absorbée sur une colonne à partir de laquelle la fille nucléide 68 Ga est élue et ensuite marqué à un chélateur approprié. 6,14 Depuis le 68 Ga nucléide existe en tant que trivalent cation comme Gd (III) 10,13, chélateurs EOB-DTPA avec 68 Ga à la place donnerait un complexe avec la même charge globale négative que l' acide gadoxetic. Par conséquent, que 68 Ga traceur peut combiner une spécificité similaire du foie caractéristique avec l'aptitude à l' imagerie TEP. Bien que l' acide gadoxetic est acheté et administré sous forme de sel disodique, dans le contexte suivant nous allons nous référer à lui comme D.ieu [EOB-DTPA] et au complexe Ga non radioactif (III) comme Ga [EOB-DTPA], ou 68 Ga [ EOB-DTPA] dans le cas du composant radiomarqué pour des raisons de commodité.
Pour évaluer leur applicabilité comme traceurs pour le PET, les complexes métalliques radioactifs doivent être examinées en détail dans in vitro, in vivo ou ex vivo des expériences en premier. Pour déterminer l'aptitude à un problème médical respectif, diverses caractéristiques de traçage comme le comportement de biodistribution et le profil de jeu, la stabilité, la spécificité d'organe et cellule ou tissue absorption doivent être étudiées. En raison de leur caractère non invasif, des déterminations in vitro sont souvent effectuées avant les expériences in vivo. Il est généralement admis que DTPA et ses dérivés sont des qualités limitées comme chélateurs pour 68 Ga en raison de ces complexes dépourvus d' inertie cinétique, ce qui entraîne une décomposition rapide comparable lorsqu'il est administré in vivo. 14-20 Ceci est principalement causé par apo- transferrine agissant en tant que concurrent pour 68 Ga dans le plasma. Néanmoins, nous avons étudié ce nouveau traceur concernant son application possible dans l' imagerie hépatobiliaire, dans lequel des informations de diagnostic peut être fourni en quelques minutes après l'injection 3,4,21-23, ce qui ne nécessite pas nécessairement la stabilité du traceur à long terme. A cet effet , nous avons isolé EOB-DTPA à partir d' acide gadoxetic et initialement réalisé la complexation avec Ga naturel (III), qui existe en tant que mélange de deux isotopes stables, 69 Ga et 71 </sup> Ga. Le complexe ainsi obtenu a servi en tant que norme non radioactif pour la chélation suivante de 68 Ga. Nous avons utilisé des méthodes établies et évalué simultanément leur aptitude à déterminer l'efficacité de 68 Galabeling de EOB-DTPA et d'enquêter sur la lipophilie de la nouvelle 68 Ga traceur et sa stabilité dans différents médias.
Protocol
Representative Results
Discussion
EOB-DTPA est accessible par une synthèse multi-étape 33 , mais peut tout aussi bien être isolé disponibles agents de contraste contenant de l' acide gadoxetic. A cet effet, le Gd (III), l'ion central peut être précipité avec un excès d'acide oxalique. Après élimination de Gd (III), l'oxalate et l'acide oxalique le ligand peut être isolé par précipitation dans l'eau froide à un pH de 1,5. Toutefois, afin d'améliorer la Chromatographie du filtrat sur une colonne de ren…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors have no acknowledgements.
Materials
| primovist | Bayer | – | 0.25 M |
| gallium(III) chloride | Sigma-Aldrich Co. | 450898 | |
| water (deionized) | – | – | tap water deionizing equipment by Auma-Tec GmbH |
| hydrochloric acid 12 M | VWR | 20252.29 | |
| sodium hydroxide | Polskie Odczynniki Chemiczne S.A. | 810925429 | |
| oxalic acid | Sigma-Aldrich Co. | 75688 | |
| ethyl acetate | Brenntag GmbH | 10010447 | |
| silica gel | Merck KGaA | 1.10832.9025 | Geduran Si 60 0,063-0,2 mm |
| TLC silica gel 60 F254 | Merck KGaA | 1.16834.0001 | |
| methanol | VWR | 20903.55 | |
| ethanol | Brenntag GmbH | 10018366 | |
| eiethylether | VWR | 23807.468 | stored over KOH plates |
| ammonia solution (25 %) | VWR | 1133.1 | |
| pH electrode | VWR | 662-1657 | |
| stirring and heating unit | Heidolph | 505-20000-00 | |
| pump | Ilmvac GmbH | 322002 | |
| frit | – | custom design | |
| NMR spectrometer | Bruker Coorporation | – | Ultra Shield 400 |
| mass spectrometer | Thermo Fisher Scientific Inc. | – | |
| elemental analyser | Hekatech GmbH Analysentechnik | – | EuroVector EA 3000 CHNS |
| deuterated water D2O | euriso-top | D214 | 99,90 % D |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Material/Equipment required for labeling procedures | |||
| 68Ge/68Ga generator | ITG Isotope Technologies Garching GmbH | A150 | |
| pump and dispenser system | Scintomics GmbH | – | Variosystem |
| hydrochloric acid 30 % (suprapur) | Merck KGaA | 1.00318.1000 | |
| water (ultrapur) | Merck KGaA | 1.01262.1000 | |
| sodium chloride (suprapur) | Merck KGaA | 1.06406.0500 | |
| sodium acetate (suprapur) | Merck KGaA | 1.06264.0050 | |
| glacial acetic acid (suprapur) | Merck KGaA | 1.00066.0250 | |
| sodium citrate dihydrate | VEB Laborchemie Apolda | 10782 | >98.5% |
| PS-H+ Cartridge (S) | Macherey-Nagel | 731867 | Chromafix |
| apo-Transferrin | Sigma-Aldrich Co. | T2036 | |
| PBS buffer (tablets) | Sigma-Aldrich Co. | 79382 | |
| human serum | Sigma-Aldrich Co. | H4522 | from human male AB plasma |
| flasks, columns etc. | custom design | ||
| pH electrode | Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG | 765-Set | |
| binary pump (HPLC) | Hewlett-Packard | G1312A (HP 1100) | |
| UV Vis detector (HPLC) | Hewlett-Packard | G1315A (HP 1100) | |
| radioactive detector (HPLC) | EGRC Berthold | ||
| HPLC C-18-PFP column | Advanced Chromatography Technologies Ltd. | ACE-1110-1503/A100528 | |
| HPLC glass vials | GTG Glastechnik Graefenroda GmbH | 8004-HP-H/i3µ | |
| pipette | Eppendorf | – | |
| plastic vials | Sarstedt AG & Co. | 6542.007 | |
| plastic vials | Greiner Bio-One International GmbH | 717201 | |
| activimeter | MED Nuklear-Medizintechnik Dresden GmbH | – | Isomed 2010 |
| tweezers | custom design | ||
| incubator | Heraeus Instruments GmbH | 51008815 | |
| vortex mixer | Fisons | – | Whirlimixer |
| centrifuge | Heraeus Instruments GmbH | 75003360 | |
| gamma well counter | MED Nuklear-Medizintechnik Dresden GmbH | – | Isomed 2100 |
| water for chromatography | Merck KGaA | 1.15333.2500 | |
| acetonitrile for chromatography | Merck KGaA | 1.00030.2500 | |
| trifluoroacetic acid | Sigma-Aldrich | 91707 | |
| TLC radioactivity scanner | raytest Isotopenmessgeräte GmbH | B00003875 | equipped with beta plastic detector |
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