Las investigaciones en el complejo Ga (III) de EOB-DTPA y su<sup> 68</sup> Ga radiomarcados analógica
Summary
Un procedimiento para el aislamiento de EOB-DTPA y la posterior formación de complejos con Ga naturales (III) y 68 Ga se presenta en este documento, así como un análisis exhaustivo de todos los compuestos y las investigaciones sobre el etiquetado de eficiencia, la estabilidad in vitro y el octanol / agua coeficiente de distribución del complejo radiomarcado.
Abstract
Se demuestra un método para el aislamiento de EOB-DTPA (3,6,9-triaza-3,6,9-tris (carboximetil) -4- (etoxibencil) ácido -undecanedioic) de su Gd (III) y los protocolos para la preparación de su novela no radiactivo, es decir, Ga naturales (III), así como radiactivo 68 complejo Ga. El ligando así como el Ga (III) se caracterizaron por espectroscopia de resonancia magnética nuclear (NMR), espectrometría de masas y análisis elemental. 68 Ga se obtuvo por un método de elución estándar de A / 68 generador de Ga 68 Ge. Los experimentos para evaluar la eficiencia de 68 Ga-etiquetado de EOB-DTPA a pH 3,8-4,0 se llevaron a cabo. Establecido de radio técnicas de análisis de TLC (cromatografía en capa fina) y HPLC radio (cromatografía líquida de alto rendimiento) se utilizaron para determinar la pureza radioquímica del trazador. Como una primera investigación de lipofilia los 68 Ga trazadores 'el octanol / agua distribution coeficiente de 68 especies Ga presentes en una solución de pH 7,4 se determinó por un método de extracción. medidas de estabilidad in vitro del trazador en diversos medios a pH fisiológico se realizaron, revelando diferentes tasas de descomposición.
Introduction
Gadoxetato, un nombre común para el complejo de Gd (III) del ligando EOB-DTPA 1, es un agente de contraste utilizado con frecuencia en la imagen hepatobiliar resonancia magnética (MRI). 2,3 Debido a su captación específica por los hepatocitos del hígado y alto porcentaje de excreción hepatobiliar que permite la localización de las lesiones focales y los tumores hepáticos. 2-5 Sin embargo, ciertas limitaciones de la técnica de resonancia magnética (por ejemplo, la toxicidad de los agentes de contraste, la aplicabilidad limitada en pacientes con claustrofobia o de metal implantes), invitan a una herramienta de diagnóstico alternativo .
La tomografía por emisión de positrones (PET) es un método de formación de imágenes molecular, en el que se administra una pequeña cantidad de una sustancia radiactiva (trazador), en la que su distribución en el cuerpo es registrada por un escáner de PET. 6 PET es un método dinámico que permite una alta resolución espacial y temporal de las imágenes, así como la cuantificación de los resultados, sin tener quehacer frente a los efectos secundarios de los agentes de contraste de MRI. El valor informativo de la información obtenida metabólica puede incrementarse aún más mediante la combinación con los datos anatómicos recibidas de los métodos de imagen adicionales, como más comúnmente alcanzada por híbrido de imágenes mediante tomografía computarizada (TC) en los escáneres PET / CT.
La estructura química de un trazador adecuado para el PET debe incluir un isótopo radiactivo que actúa como emisor de positrones. Los positrones tienen una corta vida, ya que casi inmediatamente se aniquilan con los electrones de las capas atómicas de los tejidos circundantes. Por aniquilación dos fotones gamma 511 keV con dirección opuesta de movimiento son emitidos, que se registran por el escáner de PET. 7,8 Para formar un trazador, núclidos PET pueden estar unidos covalentemente a una molécula, como es el caso de 2-desoxi- 2- [18F] fluoroglucose (FDG), el trazador PET utilizado más ampliamente. 7 Sin embargo, un nucleido también puede formar enlaces de coordinación a uno o varios ligandos (por ejemplo,, [68 Ga] -DOTATOC 9,10) o aplicarse en forma de sales inorgánicas disueltas (por ejemplo, [18 F] fluoruro de sodio 11). En total, la estructura del trazador es crucial ya que determina su comportamiento biodistribución, metabolismo y excreción.
A nucleido PET adecuado debe combinar características favorables, como la energía de positrones conveniente y disponibilidad, así como una vida media adecuada para la investigación prevista. El 68 Ga nucleido se ha convertido en una fuerza esencial en el campo de PET en las últimas dos décadas. 12,13 Esto es principalmente debido a su disponibilidad a través de un sistema de generador, lo que permite el etiquetado en el lugar independientemente de la proximidad de un ciclotrón. En un generador, la madre nucleido 68 Ge se absorbe en una columna de la que el nucleido hijo 68 Ga se eluye y posteriormente la etiqueta a un quelante adecuado. 6,14 Desde el 68 Ga nucleido existe como un trivalcación ent al igual que Gd (III) 10,13, quelantes EOB-DTPA con 68 Ga vez produciría un complejo con la misma carga total negativa como gadoxetato. De acuerdo con ello, que el 68 Ga trazador podría combinar una especificidad hepática característica similar con la idoneidad para la formación de imágenes PET. Aunque gadoxetato es comprado y administrado como sal disódica, en el siguiente contexto nos referiremos a ella como Gd [EOB-DTPA] y para el complejo no radiactivo Ga (III) como Ga [EOB-DTPA], o 68 Ga [ EOB-DTPA] en el caso del componente radiomarcado en aras de la conveniencia.
Para evaluar su aplicabilidad como trazadores para PET, complejos de metales radiactivos deben ser examinados extensamente in vitro, in vivo o ex vivo experimentos primero. Para determinar la idoneidad para un problema médico respectivo, diversas características tales como el comportamiento de rastreo biodistribución y perfil de eliminación, la estabilidad, la especificidad de órgano y célula o tissue captación necesita ser investigado. Debido a su carácter no invasivo, determinaciones in vitro se realizan a menudo antes de los experimentos in vivo. En general se reconoce que DTPA y sus derivados son de la idoneidad limitada como quelantes para 68 Ga debido a estos complejos que carecen de inercia cinética, lo que resulta en la descomposición comparativamente rápida cuando se administra in vivo. 14-20 Esto es causado principalmente por apo- transferrina actúa como una competidor para 68 Ga en el plasma. Sin embargo, se determinó este nuevo trazador en relación con su posible aplicación en imágenes hepatobiliar, en el que la información de diagnóstico puede proporcionarse en cuestión de minutos después de la inyección 3,4,21-23, con lo que no necesariamente requieren estabilidad trazador a largo plazo. Con este fin hemos aislado EOB-DTPA de gadoxetato e inicialmente realizó la formación de complejos con Ga natural (III), que existe como mezcla de dos isótopos estables, 69 Ga y 71 </sup> Ga. El complejo así obtenido sirvió como norma no radiactivo para el siguiente quelación de 68 Ga. Se utilizaron los métodos elaborarse y evaluarse simultáneamente su idoneidad para determinar la eficiencia de 68 Galabeling EOB-DTPA y para investigar la lipofilia del nuevo trazador 68 Ga y su estabilidad en diferentes medios.
Protocol
Representative Results
Discussion
EOB-DTPA es accesible a través de una síntesis de múltiples pasos 33, pero puede muy bien ser aislado a partir de agentes de contraste que contienen disponibles gadoxetato. Para este propósito, el ion central Gd (III) se puede precipitar con un exceso de ácido oxálico. Después de retirar Gd oxalato (III) y ácido oxálico el ligando puede ser aislado mediante precipitación en agua fría a pH 1,5. Sin embargo, con el fin de mejorar los rendimientos de cromatografía en columna del filtrado se puede rea…
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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