Summary

As investigações sobre o Complexo Ga (III) de EOB-DTPA e sua<sup> 68</sup> Ga Radiolabeled Analogue

Published: August 17, 2016
doi:

Summary

Um procedimento para o isolamento de EOB-DTPA e complexação subsequente com Ga naturais (III) e 68 Ga é aqui apresentado, bem como uma análise aprofundada de todos os compostos e investigações sobre a eficiência rotulagem, a estabilidade in vitro e o octanol / água coeficiente de distribuição do complexo marcado radioactivamente.

Abstract

Nós demonstramos um método para o isolamento de EOB-DTPA (3,6,9-triaza-f 3,6,9-tris (carboximetil) -4- (etoxibenzil) ácido -undecanedioic) a partir da sua Gd (III) e os protocolos para a preparação do seu novo não-radioactivos, isto é, singular Ga (III), bem como radioactivos 68Ga complexo. O ligando, bem como o Ga (III) foram caracterizados por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), espectrometria de massa e análise elementar. 68Ga foi obtido por um método de eluição a partir de um padrão / 68Ga gerador 68 Ge. Experimentos para avaliar a eficiência de 68 Ga-rotulagem de EOB-DTPA em pH 3,8-4,0 foram realizadas. técnicas de análise de rádio estabelecida TLC (cromatografia de camada fina) e HPLC de rádio (cromatografia líquida de alta eficiência) foram usadas para determinar a pureza radioquímica do traçador. Como uma primeira investigação de lipofilicidade dos 68 Ga traçadores o n- octanol / água DISTRIBUTION coeficiente de Ga 68 espécies presentes em uma solução de pH 7,4 foi determinada por um método de extracção. medições in vitro de estabilidade do marcador em vários meios a pH fisiológico foram realizadas, revelando diferentes taxas de decomposição.

Introduction

Ácido gadoxético, um nome comum para o complexo de Gd (III) do ligando EOB-DTPA 1, é um agente de contraste utilizado em imagiologia hepatobiliar frequência de ressonância magnética (MRI). 2,3 Devido à sua absorção específica do fígado por hepatócitos e elevada percentagem de excreção hepatobiliar que permite a localização das lesões focais e tumores hepáticos. 2-5 no entanto, certas limitações da técnica de ressonância magnética (por exemplo, a toxicidade dos agentes de contraste, aplicabilidade limitada em pacientes com implantes claustrophobia ou de metal) para chamar uma ferramenta de diagnóstico alternativa .

A tomografia de emissão de positrões (PET) é um método de imagiologia molecular, em que uma pequena quantidade de uma substância radioactiva (traçador) é administrado, em que a sua distribuição no corpo é registado por um aparelho de PET. 6 O PET é um método dinâmico que permite alta a resolução espacial e temporal das imagens, bem como a quantificação dos resultados, sem ter delidar com os efeitos colaterais dos agentes de contraste de MRI. O valor informativo das informações metabólica obtida pode ser ainda aumentada pela combinação com dados anatômicos recebidos dos métodos de imagem adicionais, como mais comumente atingida por imagem híbrido com tomografia computadorizada (TC) em scanners de PET / CT.

A estrutura química de um marcador adequado para o PET deve incluir um isótopo radioactivo serve como emissor de positrões. Pósitrons têm um curto período de vida, uma vez que aniquilar quase imediatamente com os elétrons das conchas átomo de tecido circundante. Por aniquilação dois fotões gama 511 keV com direcção oposta de movimento são emitidos, que são registados pelo aparelho de PET 7,8. Para formar um traçador, nuclidos animal de estimação pode ser ligado covalentemente a uma molécula, como é o caso em 2-desoxi- 2- [18F] fluoroglucose (FDG), o marcador PET mais amplamente utilizado. 7 no entanto, um nuclídeo também podem formar ligações coordenativas a um ou vários ligantes (por exemplo,, [68 Ga] -DOTATOC 9,10) ou ser aplicado na forma de sais inorgânicos dissolvidos (por exemplo, [18F] fluoreto de sódio 11). No seu conjunto, a estrutura do marcador é crucial, uma vez que determina o seu comportamento biodistribuição, metabolismo e excreção.

Um nuclido PET adequado deve combinar as características favoráveis ​​de energia de positrões como conveniente e disponibilidade, bem como uma meia-vida adequadas para a investigação pretendida. O 68Ga nuclídeo tornou-se uma força essencial no domínio do PET ao longo das últimas duas décadas. 12,13 Isto é principalmente devido à sua disponibilidade através de um sistema de gerador, que permite rotulagem no local, independentemente, a partir da vizinhança de um ciclotrão. Em um gerador, o nuclido mãe 68 Ge é absorvido numa coluna de onde o nuclídeo filha 68Ga é eluída e, subsequentemente, rotulados com um agente quelante adequado. 6,14 Uma vez que o 68Ga nuclídeo existe como um TrivalPendientesent catião tal como Gd (III) 10,13, quelantes EOB-DTPA com 68Ga vez iria produzir um complexo com a mesma carga global negativa como ácido gadoxético. Assim, que 68 Ga traçador pode combinar uma especificidade hepática característica semelhante com a aptidão para a imagem PET. Embora o ácido gadoxético é comprado e administrado como sal de sódio, no seguinte contexto vamos nos referir a ele como Gd [EOB-DTPA] e para o complexo não-radioativo Ga (III) como Ga [EOB-DTPA], ou 68 Ga [ EOB-DTPA] no caso de o componente marcado radioactivamente por uma questão de conveniência.

Para avaliar a sua aplicabilidade como marcadores para PET, complexos de metais radioactivos têm de ser examinadas extensivamente in vitro, in vivo ou ex experiências in vivo em primeiro lugar. Para determinar a aptidão para o respectivo problema médico, várias características tracer como comportamento biodistribuição e perfil de apuramento, a estabilidade, a especificidade do órgão e célula ou tissue captação precisam ser investigadas. Devido ao seu caráter não-invasivo, in vitro determinações são muitas vezes realizados antes de experimentos in vivo. É geralmente reconhecido que o DTPA e os seus derivados são de aptidão limitada como quelantes para 68Ga, devido a estes complexos de falta inércia cinética, resultando em decomposição comparativamente rápido, quando administrado in vivo. 14-20 Isto é causado principalmente pela apo- transferrina actua como um concorrente por 68 Ga no plasma. No entanto, nós investigamos este novo marcador relativa à sua eventual aplicação em imagiologia hepatobiliar, em que as informações de diagnóstico podem ser fornecidas dentro de minutos após a injecção 3,4,21-23, assim, que não implica necessariamente a estabilidade traçador de longo prazo. Para este efeito foram isoladas EOB-DTPA a partir de ácido gadoxético e inicialmente realizado a complexação com Ga naturais (III), que existe como uma mistura de dois isótopos estáveis, 69 Ga e 71 </sup> Ga. O complexo assim obtido serviu como padrão não radioactivo para o seguinte quelação de 68 Ga. Usamos métodos estabelecidos e, simultaneamente, avaliada sua adequação para determinar a eficiência 68 Galabeling de EOB-DTPA e investigar a lipofilicidade do novo 68 Ga traçador e sua estabilidade em diferentes mídias.

Protocol

1. Preparação de EOB-DTPA e Ga [EOB-DTPA] Cuidado: Por favor, consulte todas as folhas de dados de segurança pertinentes (MSDS) dos utilizados solventes orgânicos, ácidos e alcalinos antes do uso. Execute todas as etapas em um exaustor e usar equipamentos de proteção individual (óculos de segurança, luvas, jaleco). Isolamento de EOB-DTPA a partir de ácido gadoxético Coloque 3 ml de solução injectável gadoxético 0,25 M de ácido para um balão. Adicionar 500 mg …

Representative Results

O ligando EOB-DTPA e o Ga não radioactivo (III) foram analisados ​​por meio de 1 H e 13 C {1 H} espectroscopia de RMN, espectrometria de massa e análise elementar. Os resultados listados na Tabela 1 e ilustrados nas Figuras 1-6 verificar a pureza das substâncias. A eluição da Ga gerador de 68 Ge / 68 produziu soluções d…

Discussion

EOB-DTPA é acessível através de uma síntese de múltiplos passos 33, mas pode muito bem ser isolado a partir de agentes de contraste que contêm ácido disponíveis gadoxético. Para este propósito, o ião central, Gd (III) pode ser precipitado com um excesso de ácido oxálico. Depois de remover o oxalato Gd (III) e ácido oxálico o ligando pode ser isolado por precipitação em água fria a um pH de 1,5. No entanto, a fim de aumentar os rendimentos de cromatografia em coluna do filtrado pode ser reali…

Disclosures

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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Cite This Article
Greiser, J., Niksch, T., Weigand, W., Freesmeyer, M. Investigations on the Ga(III) Complex of EOB-DTPA and Its 68Ga Radiolabeled Analogue. J. Vis. Exp. (114), e54334, doi:10.3791/54334 (2016).

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