EOB-DTPA ve Ga (III) Complex Araştırmalar Onun<sup> 68</sup> Ga Radyoaktif Analog
Summary
EOB-DTPA izolasyonu ve sonraki Kompleksleşmeye doğal Ga (III) ve 68 ile Ga burada sunulan yanı sıra etiketleme verimliliği üzerinde tüm bileşiklerin ve soruşturmaların tam bir analizini, in vitro istikrar ve n-oktanol / su için bir prosedür Radyo-etiketli kompleks dağılım katsayısı.
Abstract
Bu EOB-DTPA (3,6,9-triaza-3,6,9-tris (karboksimetil) -4- (etoksibenzil) -undecanedioic asit) onun Gd (III) kompleks ve protokoller için izolasyonu için bir yöntem ortaya koymaktadır Buluşun yeni radyoaktif olmayan, yani, doğal GA (III) 'ün hem de radyoaktif 68Ga kompleksinin hazırlanması. Karmaşık bir ligand olarak GA (III), nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopi ve kütle spektrometresi ve element analizi ile karakterize edildi. 68Ga 68 ge / 68Ga jeneratöründen standart yıkama yöntemi ile elde edilmiştir. Deneyler 3.8-4.0 yapıldı pH EOB-DTPA 68 Ga-etiketleme etkinliğini değerlendirmek için. Kurulan analiz teknikleri, radyo TLC (ince tabaka kromatografi) ve radyo HPLC (yüksek performanslı sıvı kromatografisi) izleyici radyokimyasal saflığı belirlemek için kullanılmıştır. 68 Ga Tracers 'Lipofillik oktanol / su distributio ilk soruşturma olarakpH 7.4 çözeltisi içinde mevcut 68Ga türlerinin N katsayısı bir ekstraksiyon yöntemi ile belirlendi. yapıldı fizyolojik pH'da çeşitli medya radyofarmasötiğin in vitro stabilitesi ölçümü, ayrışma farklı oranlarda ortaya çıkarılmıştır.
Introduction
Gadoxetic asit, EOB-DTPA 1 ligandının Gd (III) kompleksi için ortak bir isim nedeniyle, karaciğer hepatosit ve yüksek yüzde ile kendine özgü alımı için hepatobiliyer manyetik rezonans görüntüleme (MRG). 2,3 sık kullanılan kontrast ajandır hepatobiliyer atılımı fokal lezyonları ve hepatik tümörlerin lokalizasyonu sağlar. 2-5 Bununla birlikte, MRI tekniğinin belirli sınırlamaları (örneğin, kontrast maddelerin toksisite, klostrofobi veya metal implantlar olan hastalarda sınırlı uygulanabilirlik) alternatif bir tanı aracı için çağrı .
Pozitron emisyon tomografisi (PET) gövdesinde dağıtım PET tarayıcı tarafından kaydedilen edildiği radyoaktif bir madde (izleyici-tracer) ve az miktarda tatbik edildiği bir moleküler görüntüleme yöntemi vardır. 6 PET, yüksek olanak sağlayan bir dinamik bir yöntemdir gerek kalmadan mekansal ve zamansal görüntülerin çözünürlüğü yanı sıra sonuçların ölçümü,MRI kontrast ajanları yan etkileri ile ilgilidir. Elde edilen metabolik bilgilerin bilgilendirici değeri daha da gibi en sık PET / BT tarayıcıları bilgisayarlı tomografi (BT) ile hibrid görüntüleme ile elde ek görüntüleme yöntemleri alınan anatomik verilerle birlikte artabilir.
PET için uygun bir izleyicinin kimyasal yapısı pozitron yayıcı olarak hizmet veren bir radyoaktif izotop içermelidir. Positrons onlar hemen dokuyu çevreleyen atom kabuklarının elektronlarla imha beri kısa yaşam süreleri vardır. Yok edilmesi ile hareket ters yönde iki 511 keV'lik gama fotonları PET tarayıcı tarafından kaydedilen olan yayılan. 7,8 PET nuclides bir molekül bağlanmış olabilir, bir izleyici oluşturulması için, 2-deoksi-olduğu gibi 2- [18F] floroglukoz (FDG), en yaygın olarak kullanılan PET izleyici. 7 Ancak, nüklid, aynı zamanda, bir ya da daha fazla ligand ile koordinatif bağlar oluşturan (örn[68Ga] -DOTATOC 9,10) ya da () çözündürüldü inorganik tuzlar gibi, örneğin, [18F] sodyum fluorür 11 uygulanabilir. onun biodistribution, metabolizma ve atılım davranışını belirler olarak Toplamda, izleyicinin yapısı çok önemlidir.
Uygun bir PET nüklid uygun pozitron enerji ve kullanılabilirliği yanı sıra istenen soruşturma için yeterli bir yarılanma ömrü gibi olumlu özelliklerini birleştirir gerekir. 68 Ga Nüklidin son yirmi yılda PET alanında önemli bir güç haline gelmiştir. 12,13 Bu durum bir siklotrondan çevresinde bağımsız bünyesinde etiketleme sağlayan bir jeneratör sistemi ile onun durumu, esas olarak. Bir jeneratör, anne 68 Ge yavru nüklid 68Ga, uygun bir kenetleyici ile yıkanır ve daha sonra etiketlenmiş olan bir sütun üzerinde emilir nüklidin. 6,14 68Ga nüklid bir trival olarak var yanagadoxetic asit gibi aynı genel negatif yük ile bir kompleks doğuracak yerine 68 Ga ile EOB-DTPA kenetleme sadece Gd (III) 10,13 gibi ent katyon. Buna göre, bu 68 Ga izleyici PET görüntüleme için uygunluğu benzer bir karakteristik karaciğer özgüllük birleştirmek olabilir. Gadoxetic asit takip eden kapsamda satın alınmış ve disodyum tuzu olarak tatbik edilmektedir, ancak biz Gd [EOB-DTPA] gibi başvurmak GA [EOB-DTPA] ya da 68 Ga [olarak radyoaktif olmayan GA (III) kompleksine kolaylık bakımından radyo-etiketli bileşenin durumunda EOB-DTPA].
PET için izleyiciler, radyoaktif metal kompleksleri ilk önce in vivo ya da ex vivo deneyler, in vitro kapsamlı olarak incelenmesi gerekebilir olarak uygulanabilirliğini değerlendirmek. ilgili bir tıbbi sorun için uygun olup olmadığını belirlemek için, biyolojik dağılım davranış ve boşluk profili, istikrar, organ özgüllük ve hücre veya Tissu'nun gibi çeşitli izleyici özelliklerialımın araştırılması gerekmektedir. Sahip oldukları invazif olmayan karakteri nedeniyle, in vitro saptanması genellikle in vivo deneyler önce gerçekleştirilir. Genel olarak, in vivo olarak uygulandığında DTPA ve türevleri nispeten hızlı bir ayrışma elde kinetik inertlik yoksun nedeniyle bu komplekslerin 68 Ga için kenetleyiciler, sınırlandırılmadıkça uygunluk olduğu kabul edilmektedir. 14-20 Bu öncelikle bir şekilde hareket eden APO transferrin kaynaklanır plazmada 68 Ga için rakip. Yine de, biz tanılama bilgilerini ve böylece mutlaka uzun vadeli izleyici istikrar gerekmeyen, birkaç dakika içinde post-enjeksiyon 3,4,21-23 sağlanabilir burada hepatobiliyer görüntüleme, onun olası uygulama ile ilgili bu yeni izleyici araştırdık. Bu amaçla gadoxetic asitten EOB-DTPA izole edilmiş ve ilk iki sabit izotoplar, 69 GA ve 71 karışımı olarak var olabilir, doğal Ga (III) ile kompleks gerçekleştirilen </sup> Ga. Kompleks, 68Ga, aşağıdaki kelasyon için radyoaktif olmayan bir standart olarak hizmet elde edilmiştir. Biz yöntemleri kurulan ve aynı anda EOB-DTPA 68 Galabeling verimliliğini belirleyen ve yeni 68 Ga izleyici lipofilitesi ve farklı ortamlarda istikrarını araştırmak için onların uygunluğunu değerlendirildi kullanmıştır.
Protocol
Representative Results
Discussion
EOB-DTPA çok adımlı bir sentez 33 üzerinden erişilebilir, ancak sadece de gadoxetic asit içeren uygun kontrast ajanları izole edilebilir. Bu amaçla, merkezi Gd (III) iyonu oksalik asit fazlası ile çökeltilebilir. Gd (III) oksalat ve oksalik asitin ayrılması Ligant pH 1.5 soğuk su içinde çökeltme ile izole edilebilir. Bununla birlikte, filtre verimi kolon kromatografisine arttırmak için bunun yerine ya da bir izleme prosedürü olarak gerçekleştirilebilir. Her iki yöntem de% 70 toplam ver…
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 |
Riferimenti
- Weinmann, H. J., et al. A new lipophilic gadolinium chelate as a tissue-specific contrast medium for MRI. Magn. Reson. Med. 22, 233-237 (1991).
- Stroszczynski, C., et al. Aktueller Stand der MRT-Diagnostik mit leberspezifischen Kontrastmitteln. Radiologe. 44, 1185 (2004).
- Van Beers, B. E., Pastor, C. M., Hussain, H. K. Primovist, Eovist – what to expect. J. Hepatol. 57, 421-429 (2012).
- Zech, C. J., Herrmann, K. A., Reiser, M. F., Schoenberg, S. O. MR Imaging in Patients with Suspected Liver Metastases: Value of Liver-specific Contrast Agent Gd-EOB-DTPA. Magn. Reson. Med. Sci. 6, 43-52 (2007).
- Leonhardt, M., et al. Hepatic Uptake of the Magnetic Resonance Imaging Contrast Agent Gd-EOB-DTPA: Role of Human Organic Anion Transporters. Drug Metab. Dispos. 38, 1024-1028 (2010).
- Wadas, T. J., Wong, E. H., Weisman, G. R., Anderson, C. Coordinating Radiometals of Copper, Gallium, Indium, Yttrium, and Zirconium for PET and SPECT Imaging of Disease. J. Chem. Rev. 110, 2858-2902 (2010).
- Ametamey, S. M., Honer, M., Schubiger, P. A. Molecular Imaging with PET. Chem. Rev. 108, 1501-1516 (2008).
- Cutler, C. S., Hennkens, H. M., Sisay, N., Huclier-Markai, S., Jurisson, S. S. Radiometals for Combined Imaging and Therapy. Chem. Rev. 113, 858-883 (2013).
- Henze, M., et al. PET Imaging of Somatostatin Receptors Using [68GA]DOTA-D-Phe1-Tyr3-Octreotide: First Results in Patients with Meningiomas. J. Nucl. Med. 42, 1053-1056 (2001).
- Hofmann, M., et al. Biokinetics and imaging with the somatostatin receptor PET radioligand 68Ga-DOTATOC: preliminary data. Eur. J. Nucl. Med. 28, 1751-1757 (2001).
- Blau, M., Nagler, W., Bender, M. A. Fluorine-18: a new isotope for bone scanning. J. Nucl. Med. 3, 332-334 (1962).
- Green, M. A., Welch, M. J. Gallium Radiopharmaceutical Chemistry. Int. J. Radiat. Appl. Instrum. B. 16, 435-448 (1989).
- Rösch, F. Past, present and future of 68Ge/68Ga generators. Appl. Radiat. Isot. 76, 24-30 (2013).
- Liu, S. The role of coordination chemistry in the development of target-specific radiopharmaceuticals. Chem. Soc. Rev. 33, 445-461 (2004).
- Haubner, R., et al. Development of (68)Ga-labelled DTPA galactosyl human serum albumin for liver function imaging. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 40 (68), 1245-1255 (2013).
- Yang, W., Zhang, X., Liu, Y. Asialoglycoprotein Receptor-Targeted Radiopharmaceuticals for Measurement of Liver Function. Curr. Med. Chem. 21, 4-23 (2014).
- Chauhan, K., et al. 68Ga based probe for Alzheimer’s disease: synthesis and preclinical evaluation of homodimeric chalcone in β-amyloid imaging. Org. Biomol. Chem. 12, 7328-7337 (2014).
- Chakravarty, R., Chakraborty, S., Dash, A., Pillai, M. R. A. Detailed evaluation on the effect of metal ion impurities on complexation of generator eluted 68Ga with different bifunctional chelators. Nucl. Med. Biol. 40, 197-205 (2013).
- Clevette, D. J., Orvig, C. Comparison of ligands of differing denticity and basicity for the in vivo chelation of aluminum and gallium. Polyhedron. 9, 151-161 (1990).
- Prinsen, K., et al. Development and evaluation of a 68Ga labeled pamoic acid derivative for in vivo visualization of necrosis using positron emission tomography. Bioorg. Med. Chem. 18, 5274-5281 (2010).
- Vogl, T. J., et al. Liver tumors: comparison of MR imaging with Gd-EOB-DTPA and Gd-DTPA. Radiology. 200, 59-67 (1996).
- Reimer, P., et al. Phase II clinical evaluation of Gd-EOB-DTPA: dose, safety aspects, and pulse sequence. Radiology. , 177-183 (1996).
- Ba-Ssalamah, A., et al. MRT der Leber. Radiologe. 44, 1170-1184 (2004).
- Scott, R. P. W. . Journal of Chromatography Library. 22A, A137-A160 (1983).
- Reichenbaecher, M., Popp, J. . Strukturanalytik organischer und anorganischer Verbindungen. , (2007).
- Gross, J. H. . Mass Spectrometry: A Textbook. , (2004).
- Ma, T. S., Rittner, R. C. . Modern Organic Elemental Analysis. , (1979).
- Mueller, D., et al. Simplified NaCl Based 68Ga Concentration and Labeling Procedure for Rapid Synthesis of 68Ga Radiopharmaceuticals in High Radiochemical Purity. Bioconjugate Chem. 23, 1712-1717 (2012).
- Roberts, T. R. Radio-column chromatography. Journal of Chromatography Library. 14, 103-132 (1978).
- Roberts, T. R. Radio-thin-layer chromatography. Journal of Chromatography Library. 14, 45-83 (1978).
- Green, M. A., Welch, M. J. Gallium radiopharmaceutical chemistry. Nucl. Med. Biol. 16, 435-448 (1989).
- Notni, J., Plutnar, J., Wester, H. J. Bone-seeking TRAP conjugates: surprising observations and their implications on the development of gallium-68-labeled bisphosphonates. EJNMMI Res. 2, 13 (2012).
- Schmitt-Willich, H., et al. Synthesis and Physicochemical Characterization of a New Gadolinium Chelate: The Liver-Specific Magnetic Resonance Imaging Contrast Agent Gd-EOB-DTPA. Inorg. Chem. 38, 1134-1144 (1999).
- Zhernosekov, K., Nikula, T. 68Ga generator for positron emission tomography. , (2012).
- Simecek, J., Hermann, P., Wester, H. J., Notni, J. How is 68Ga Labeling of Macrocyclic Chelators Influenced by Metal Ion Contaminants in 68Ge/68Ga Generator Eluates?. ChemMedChem. 8, 95-103 (2013).
- Baur, B., et al. Synthesis, Radiolabelling and In Vitro Characterization of the Gallium-68-, Yttrium-90- and Lutetium-177-Labelled PSMA Ligand, CHX-A”-DTPA-DUPA-Pep. Pharmaceuticals (Basel). 7, 517-529 (2014).
- Boros, E., et al. RGD conjugates of the H2dedpa scaffold: synthesis, labeling and imaging with 68Ga. Nucl. Med. Biol. 39, 785-794 (2012).
- Beck, W. S. . Hematology. , (1998).
- Patel, V., Morrissey, J. . Practical and Professional Clinical Skills. , (2001).
- Bartke, A., Constanti, A. . Basic Endocrinology. , (1998).
- Bernstein, L. R. Mechanisms of Therapeutic Activity for Gallium. Pharmacol. Rev. 50, 665-682 (1998).
- Clausen, J., Edeling, C. J., Fogh, J. 67Ga Binding to Human Serum Proteins and Tumor Components. Cancer Res. 34, 1931-1937 (1974).
- Dumont, R. A., et al. Novel 64Cu- and 68Ga-Labeled RGD conjugates show improved PET imaging of αvβ3 integrin expression and facile radiosynthesis [Erratum to document cited in CA156:116856. J. Nucl. Med. 52, 1498 (2011).
- Pohle, K., et al. 68Ga-NODAGA-RGD is a suitable substitute for 18F-Galacto-RGD and can be produced with high specific activity in a cGMP/GRP compliant automated process. Nucl. Med. Biol. 39, 777-784 (2012).
- Notni, J., Pohle, K., Wester, H. J. Be spoilt for choice with radiolabelled RGD peptides: Preclinical evaluation of 68 Ga-TRAP(RGD)3. Nucl. Med. Biol. 40, 33-41 (2013).
