WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Андронов Владислав Геннадиевич

ПОЛУЧЕНИЕ СВЕРХЧИСТЫХ

ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВ

ГАЛЛИЯ-68 ДЛЯ МЕДИЦИНСКОГО

ПРИМЕНЕНИЯ

05.17.02 - Технология редких, рассеянных и радиоактивных

элементов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва 2012

Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете имени Д. И. Менделеева и Федеральном медицинском биофизическом центре имени А. И. Бурназяна

Научный руководитель доктор химических наук, профессор, Очкин Александр Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор, Синегрибова Оксана Афанасьевна Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева кандидат химических наук, Деревянко Евгений Петрович Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева

Ведущая организация:

Институт Геохимии и Аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН

Защита диссертации состоится 01 марта 2012 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.204.09 при РХТУ им. Д. И. Менделеева (125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, дом. 20, корпус 1) в конференц-зале ИМСЭН-ИФХ.

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-библиотечном центре РХТУ им. Д. И. Менделеева.

Автореферат диссертации разослан «_» января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.204.09 И.Л. Растунова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Металлы, входящие в группу редких и рассеянных элементов, находят все более широкое применение в различных отраслях экономики.

Перспективным направлением применения редких металлов признана ядерная медицина, где радионуклиды используются для диагностики заболеваний сердца и сосудов, центральной нервной системы, для локализации, дифференцирования и лечения злокачественных новообразований. Современная ядерно-медицинская диагностика находится на новом уровне развития во всем мире, в первую очередь благодаря внедрению позитронно–эмиссионной томографии (ПЭТ). В этом методе используются, в первую очередь, изотопы или аналоги «биогенных» элементов: 11С, N, 15O и 18F. Также может быть использован и ряд «неорганических» позитронных излучателей: 55Co, 62Cu, 64Cu, 62Zn, 68Ga, 82Rb, 89Zr, 94mTc, 110In, 124I, 134La и др.

Одним из наиболее перспективных позитрон–излучающих радионуклидов, потенциально пригодным для мечения большого числа протеинов, пептидов и малых молекул является 68Ga. Наибольший интерес представляет разработка методов синтеза меченных Ga радиофармпрепаратов, высокоспецифичных к злокачественным опухолям. Большим достоинством Ga является возможность его получения из коммерчески доступного генератора 68Gе/68Ga непосредственно в медицинском учреждении, в этом случае не требуется наличия изотопного производства в составе клиники. Весьма привлекательной представляется концепция использования мобильных ПЭТ-лабораторий, включающих в качестве важного элемента генератор 68Gе/68Ga в комплекте с модулем синтеза РФП на его основе.

В настоящее время практически единственным коммерчески доступным генератором 68Gе/68Ga в мире является генератор, разработанный в ГНЦ-ИБФ совместно с ЗАО «Циклотрон», который производится ЗАО «Циклотрон».

Медицинское применение генератора 68Ge/68Ga в России пока не разрешено. В течение последних семи лет несколько десятков таких генераторов было экспортировано в 15 стран мира. В 2004 году рядом авторов было показано, что раствор 68Ga может быть использован для приготовления РФП, удовлетворяющих медицинским требованиям, только после тщательной очистки и концентрирования.

При этом промышленные методы очистки галлия не могут быть применены напрямую, так как изотоп 68Ga имеет слишком короткий период полураспада (68 мин.) и применяется в нанограммовых количествах.

Цель работы. Катион 68Ga3+ образует устойчивые комплексные соединения с многими биологически активными лигандами. В настоящее время, антитела и пептиды, меченные 68Gа, считают исключительно перспективными для применения в ПЭТ, в первую очередь для диагностики онкологических заболеваний. В частности показано, что аналог соматостатина - октреотид, модифицированный с целью связывания радионуклидов подходящим хелатирующим агентом (например, ДОТА (тетра-азоциклододекан-тетраилацетат) или ДТПА (диэтилентриаминпентаацетат)), может быть эффективно использован для визуализации нейроэндокринных, желудочно-кишечных и некоторых других опухолей.

Проведение реакции модифицированного пептида с 68Gа предъявляет ряд требований к исходному раствору радионуклида - генераторному элюату, который должен иметь высокую радионуклидную чистоту, низкую кислотность, высокую объемную активность и низкое содержание химических примесей, способных также вступать в реакцию с модифицированным пептидом, что снижает выход целевого продукта.

Целью настоящей работы являлось создание и экспериментальная проверка технологии и устройства для кондиционирования элюатов генератора 68Ge/68Ga, обеспечивающих в дальнейшем возможность создания и внедрения в отечественную клиническую практику новых ПЭТ-технологий.



Для реализации указанной цели нужно было решить следующие задачи:

1. Провести систематический контроль эксплуатационных характеристик генератора Ge/68Ga (производства ЗАО «Циклотрон», Обнинск) и показателей качества элюата раствора 68Ga без носителя в 0,1 М HCl, в течение срока годности генератора;

2. Изучить сорбционное поведение 68Ga и 68Ge на гранулированном и волокнистых «наполненных» отечественных сорбентах (АВ-17 и ПОЛИОРГС) в статических и динамических условиях и определить оптимальные условия очистки 68Ga от примесей металлов и материнского радионуклида при одновременном концентрировании растворов 68Ga;

3. Разработать и испытать прототип модуля кондиционирования элюата генератора 68Ge/68Ga;

4. Провести сравнительный химический анализ исходного и очищенного растворов Ga с целью определения оптимальных условий очистки;

5. Разработать методы введения 68Ga в молекулу модифицированного ДТПА-октреотида (ДО) и анализа радиохимического состава полученного препарата.

Научная новизна работы.

1. Впервые накоплены данные о стабильности работы генератора 68Ge/68Ga и об изменении его ключевых характеристик с течением времени с целью его применения в ядерной медицине.

2. В экспериментах по сравнительному изучению кинетики распределения 68Ga между различными сорбентами ПОЛИОРГС и растворами HCl впервые определены коэффициенты распределения 68Ga. Установлено, что наиболее эффективными сорбентами 68Ga являются АВ-17-н и ПОЛИОРГС-17-н.

3. Определены оптимальные параметры процесса концентрирования элюата генератора 68Ge/68Ga в модельных экспериментах по сорбции и десорбции 68Ga и 68Ge в динамических условиях на «наполненных» сорбентах ПОЛИОРГС в солянокислых растворах различной концентрации. Определены параметры химической и радионуклидной чистоты элюата генератора 68Ge/68Ga до и после процесса кондиционирования.

4. На основе результатов изучения распределения 68Ga и примесей на «наполненных»

сорбентах ПОЛИОРГС впервые предложен метод получения сверхчистых растворов Ga высокой объемной активности ( 1 ГБк/мл) для медицинского применения.

5. Изучено влияние условий синтеза 68Ga-ДО на выход целевого продукта и предложена методика анализа препарата методом радиохроматографии.

Практическая значимость работы.

1. Установлено соответствие паспортным данным всех заявленных производителем характеристик генератора 68Ge/68Ga на протяжении всего периода эксплуатации.

2. Определены оптимальные условия очистки элюата генератора 68Ge/68Ga от примесей металлов и материнского радионуклида при одновременном концентрировании 68Ga на волокнистых «наполненных» отечественных сорбентах ПОЛИОРГС в динамических условиях.

3. Разработан и испытан прототип модуля кондиционирования элюата генератора 68Ge/68Ga.

4. Разработан метод мечения модифицированного ДТПА-октреотида 68Ga и анализа полученного препарата. Изучено влияние условий синтеза 68Ga-ДО на выход целевого продукта и определены оптимальные условия синтеза. Проведено первичное биологическое тестирование биоконъюгатов, меченных 68Ga, и продемонстрирована функциональная пригодность 68Ga-ДО для использования в качестве нового отечественного радиофармпрепарата для ПЭТ-диагностики в онкологии.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены и обсуждались на международных и российских конференциях: Всероссийская научно-техническая конференция "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики", Обнинск, 2002 г.; Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные вопросы ядерной медицины и радиофармацевтики». Дубна, 20-26 июня 2004г.; 12th European Symposium on Radiopharmacy and Radiopharmaceuticals, Sopot, Poland. Sept. 9я Международная конференция «Ядерная и радиационная физика», Алматы, Республика Казахстан, 2005.; Int. Symposium on Trends in Radiopharmaceuticals (ISTR-2005), Vienna, Austria, 2005.; Наука и технологии. XXVIII Российская школа. Миасс: МСНТ, 2008.; ХIII Международная научно-практическая конференция «Наука и современность», Новосибирск, 2011.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи и 6 тезисов докладов на конференциях. В том числе в научных журналах и изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией - 1 статья.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 106 страницах и содержит 56 рисунков, 18 таблиц и 95 библиографических ссылок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассматривается актуальность применения 68Ga, как одного из наиболее перспективных генераторных радионуклидов с позитронным типом распада, который может быть использован для мечения большого числа протеинов, пептидов и малых молекул. Сформулирована основная цель работы и ее практическая значимость.

Глава 1. Обзор литературы. Представлены краткая история развития ПЭТ и обзор ядерно-физических характеристик радионуклидов, представляющих интерес для ПЭТ в целом и в частности 68Ga, а также других радионуклидов галлия. Описана история применения изотопов Ga в ядерной медицине. Кратко изложены химические свойства галлия и его сорбционное поведение. Рассмотрен ряд изотопных генераторов 68Ge/68Ga, производимых в мире с 1980-х по настоящее время. Показана важность синтеза новых специфических РФП на основе октреотида для диагностики нейроэндокринных опухолей. Рассмотрены аспекты применения ряда бифункциональных хелатирующих агентов в синтезе макромолекулярных трейсеров, а также факторы, определяющие качество меченых биоконъюгатов. Обоснована необходимость концентрирования и очистки генераторного элюата от примесных мешающих катионов для увеличения выхода целевого продукта.

Основные результаты и их обсуждение изложены в 2-5 главах.

В главе 2 «Эксплуатационные характеристики генератора 68Ge/68Ga и показатели качества элюатов» представлены: паспортные характеристики генератора, методики калибровки и применения радиометрического оборудования, результаты элюирования генератора и измерений его основных параметров (выход 68Ga и проскок 68Gе в элюат) при длительной эксплуатации, профиль элюирования генератора, экспериментальные данные качественного и количественного содержания примесей химических элементов в элюате генератора.

Выход радионуклида 68Ga в 5 мл элюата на протяжении периода эксплуатации изменялся от 70% в начале до 40% в конце, что соответствует заявленному производителем. Установлено, что до 95% 68Ga находится во втором и третьем миллилитрах элюата, что позволяет повысить объемную активность элюата. На протяжении периода эксплуатации сдвигов времени выхода хроматографического пика Ga не наблюдали.

Полученные данные по примеси 68Gе в элюате рассчитаны как процентное отношение активностей 68Gе/68Ga, скорректированных на момент элюирования.

Значение примеси 68Ge в элюате за время работы генератора находилось в пределах от 1,2·10-4 % до 5,2·10-3 % от активности 68Ga в элюате на момент элюирования.

Проскок 68Ge определяется как процентное отношение активности 68Gе в элюате к его активности в колонке генератора (68Gек) и зависит от частоты элюирования генератора. В течение периода испытаний проскоки составляли величину от 8,1.10-3 до 0,89.10-5 %. Характер колебаний значений примеси и проскока Ge носит случайный и непрогнозируемый характер но, тем не менее, лежит в рамках паспортных значений.

Содержание примесей химических элементов в образцах элюата определяли методом атомно-эмиссионной спектроскопии индуктивно связанной плазмы с массспектрометрией (см. табл. 1). На анализ передавали образцы, полученные после 3-х дневного перерыва в эксплуатации генератора.

Концентрация химических элементов в элюате генератора Ge/ Ga (n=10).

Концентрация (мкМ) 1,3±1,1 10,5±9,6 12,9±6,9 1,6±1,0 3,8±3,3 29,1±21, Концентрация (мкМ) 0,5 ± 0,3 32,6 ± 17,4 3,3 ± 3,1 2,5 ± 2,4 10,4 ± 7, Обнаруженные примеси - это катионы двух- и трехвалентных металлов. В литературе представлены данные исследований о снижении выхода целевого продукта в реакции мечения 68Ga модифицированного пептида в зависимости от концентрации мешающих катионов. Присутствие обнаруженных примесей (Cu2+;

Fe2+; Fe3+; Zn2+; Co2+; Cd2+; Ni2+;) в концентрации выше 1 мкМ неприемлемо для получения качественного препарата.

В главе 3 «Поиск оптимальных условий сорбционного концентрирования элюатов генератора 68Ge/68Ga» описаны методики подготовки сорбентов и эксперименты по изучению сорбции и десорбции 68Ga и 68Ge из растворов HCl в статических и динамических условиях.

Из солянокислых растворов хлоргаллат-анион [GaCl4]- может быть количественно сорбирован сильным анионитом. Примеси – катионы, могут быть смыты с колонки, а комплекс [GaCl4]- затем разрушают снижением кислотности.

Данный подход позволяет провести эффективную очистку элюата 68Ga от катионов примесей независимо от его первоначального объема. Поэтому нами было проведено сравнительное изучение сорбционных свойств ряда анионитов (см. табл. 2) по отношению к галлию.

Полимерные матрицы и функциональные группы использованных сорбентов «наполненный» ПОЛИОРГС 4 Сополимеры стирола с (П-4-н) низкоосновный дивинилбензолом «наполненный» ПОЛИОРГС 17 Сополимеры стирола с 1,3(5)П-17-н) высокоосновный дивинилбензолом диметилпиразол «наполненный»/гранулированный Сополимеры стирола с АВ-17-н / АВ-17 высокоосновный дивинилбензолом гранулированный Диасорб-ТА гранулированный QMA Представлялось интересным испытать «наполненные» сорбенты нового поколения типа ПОЛИОРГС, которые ранее показали свою перспективность, например, для концентрирования и разделения элементов платиновой группы, актиноидов. «Наполненные» сорбенты представляют собой нетканый, волокнистый материал из полиакрилонитрила. В качестве наполнителей применены тонкоизмельченные (10-30 мкм) комплексообразующие гранулированные сорбенты.

Степень наполнения волокна сорбентом ~ 50%. Волокнистые «наполненные»

сорбенты обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими типами сорбентов, т.к. отличаются высокой емкостью и хорошими кинетическими свойствами вследствие малой дисперсности частиц, пористости и гидрофильности волокна. Дополнительно для сравнения в динамических условиях были использованы: отечественный сорбент АВ-17 в «наполненной» и гранулированной форме, отечественный сорбент АН-31 в «наполненной» форме, отечественный картридж Диапак с гранулированным сорбентом Диасорб – ТА (БиоХимМак, РФ) и импортный картридж Light Plus (Waters, США) с сильноосновным гранулированным анионитом QMA.

Предварительно в статических условиях был проведен эксперимент по определению оптимального времени контакта фаз. Практически полное извлечение Ga «наполненными» сорбентами достигается в течение 15 минут, а на гранулированном сорбенте за то же время степень извлечения составляет не более 70% (см. рис. 1).

Для всех сорбентов во всем исследованном интервале концентраций HCl (3- М) получены значения коэффициентов распределения (КТ/Ж) 68Ga. Результаты экспериментов представлены на рисунке 2.

Рис. 1. Зависимость накопления 68Ga на Рис. 2. Коэффициенты распределения «наполненном» АВ-17-н сорбентах от «наполненных» сорбентах в статических времени контакта фаз в условиях условиях в зависимости от кислотности перемешивания (Размер частиц 76-152 раствора (mЖ : mТ (V : m) = 330; время мкм и 10-30 мкм соответственно) (n=5). контакта фаз 15 мин.) (n=5).

Расчет проводили по формуле (1):

где А0T и А0Ж - скорости счета сорбента и жидкой фазы приведенные на время начала эксперимента, МТ и МЖ – массы сорбента и раствора соответственно.

С увеличением концентрации HCl значения КТ/Ж увеличиваются и достигают максимума при ~7 М HCl. Наблюдается практически одинаковый характер зависимости КТ/Ж от концентрации HCl для П-4-н, П-17-н и АВ-17-н в интервале 3- М HCl. Именно эти три анионита были выбраны для дальнейшего изучения.

При сорбции из 7-8 М HCl значение КТ/Ж для П-17-н возрастает до 104, т.е.

данный сорбент является весьма перспективным для выделения галлия из концентрированных солянокислых растворов. Однако, как будет показано ниже, для решения задач настоящей работы использование растворов с такими высокими концентрациями HCl не является оптимальным из-за возрастания сорбции германия.

При исследовании десорбции в статических условиях установлено, что при использовании растворов НСl с концентрациями от 0,01 до 0,5 М 68Gа практически полностью (97 ± 2 %) десорбируется со всех рассмотренных сорбентов.

Испытания в модельных динамических условиях (пропускание растворов через картридж длиной 8 и диаметром 4 мм, наполненный 30 мг сорбента) были проведены в выбранных на основании опытов интервалах кислотности (сорбция из 4-7 М HCl;

десорбция 0,01 – 0,5 М HCl). Данные о балансе активности 68Ga в ходе эксперимента по следующим составляющим: проскок через картридж при сорбции, десорбированная часть и остаток (удержание) в картридже после десорбции, приведены в табл. 3.

Распределение активности Ga в процессе сорбции-десорбции в модельных динамических условиях в зависимости от кислотности исходного раствора и типа сорбента Концентрация HCl в исходном растворе В таблице 4 представлено распределение 68Ga по фракциям десорбата объемом 30 мкл, в случае сорбции на АВ-17-н в зависимости от кислотности раствора для десорбции. Очевидно, что кислотность десорбирующего раствора в изученном интервале концентраций незначительно влияет на характер распределения 68Ga, что согласуется с результатами опытов в статических условиях. Основное количество (>90 % активности) от сорбированного 68Ga может быть сконцентрировано в 4- фракциях (120-200 мкл). То есть при объеме исходного элюата 5 мл коэффициент концентрирования составляет ~ 20-40. При этом желательно получение десорбата с минимальной кислотностью. Результаты, представленные на рисунке 3, показывают, что в 1-й фракции десорбат имеет высокую кислотность и практически не содержит Ga. Поэтому данная фракция может быть отброшена. Кислотность 2-й фракции также достаточно велика, но в ней уже содержится до 40% 68Ga. Продувание картриджа после сорбции сжатым газом позволяет уменьшить кислотность десорбата.

Распределение Ga по фракциям при десорбции с картриджа АВ-17-н при различных На основании приведенных выше данных сделано заключение о том, что промышленно выпускаемые и коммерчески доступные в России картриджи Диапак с сорбентом Диасорб – ТА и импортные картриджи Light Plus с сильноосновным анионитом QMA непригодны для решения поставленной задачи, также как и сорбент П–33-н. Наилучшие характеристики в модельных динамических условиях были получены для сорбента П-17-н, выход 68Ga достигал 90%. Сорбент АВ-17-н по данным модельных исследований в динамике также вполне приемлем для концентрирования и очистки элюатов генератора 68Ge/68Ga.

Проскок 68Gе через картридж с П-17-н на стадии сорбции 68Ga (см. рис. 4) также был исследован и составлял более 90 % в диапазоне концентраций соляной кислоты от 0,1 до 6 M. Таким образом достигалась десятикратная очистка 68Ga от 68Gе, и только при концентрации HCl большей 7 М проскок 68Gе уменьшался до 60%.

Рис. 3. Изменение концентрации HCl на выходе картриджа с АВ-17-н при десорбции с П-17-н в зависимости от Ga 0,01М HCl. (Объем фракции 30±1,2 мкл). кислотности раствора (n = 5).

Глава 4 «Автоматизация процесса кондиционирования элюата генератора Ge/ Ga» посвящена разработке, на основании описанных выше результатов Рис. 5. Принципиальная схема модуля кондиционирования элюата генератора 68Ge/68Ga.

Движение жидкостей обеспечивалось многоголовочным (1-1, 1-2 и 1-3) перистальтическим насосом Gilson (Франция), а также соединительными капиллярами из полиэфирэфиркетона (O.D. 1/16", I.D. 0,03", PEEK, #Z226955, Supelco, Германия) и Tygon (Cole-Parmer, США). Все использованные материалы системы устойчивы в приведенных условиях. Десорбцию продукта осуществляли во флакон (8), установленный в свинцовом защитном контейнере. Модуль смонтирован в защитном боксе в непосредственной близости от генератора 68Gе/68Ga. Промывные жидкости собирали в сосуд для ЖРО (2-4).

Переключатели, управляющие клапанами, размещены на выносной приборной панели. Управление переключениями проводили в ручном режиме. Примененный перистальтический насос позволяет варьировать скорость потока жидкостей в широких пределах (0,1 – 100 мл/мин). Контроль за протеканием процесса осуществляется визуально наблюдением за потоком кислот в возвратных линиях (2- и 2-3), наличием потока в линии "отходы" (2-4) на первых двух стадиях и "продукт" (8) на последней. Дополнительно для контроля перемещения активности использовали приборы дозиметрического контроля (ДКС-04).

Первоначально в модуле использовали картридж, наполненный 30 мг сорбента П-17-н. Степень извлечения 68Ga составляла более 95% и практически не зависела от объема раствора пропущенного через картридж. Были изготовлены картриджи, содержащие различное количество сорбента, и через них со скоростью 2 мл/мин пропускалось одинаковое количество раствора 68Ga в 6 М соляной кислоте.

Эффективность картриджа оценивали по количеству 68Ga, прошедшего через сорбент (проскок 68Ga). Данные по проскоку представлены на рисунке 6.

Для картриджа, содержащего 10 мг П-17-н, было изучено влияние скорости подачи рабочего раствора на сорбцию 68Ga. Полученные данные представлены на рисунке 7.

Рис. 6. Величина проскока 68Ga через Рис. 7. Зависимость проскока 68Ga от картридж в зависимости от количества скорости потока сорбирующего Увеличение скорости с 2 мл/мин подачи до 4 мл/мин приводит к возрастанию проскока галлия с 2,6 до 3,4 %. Дальнейшее увеличение скорости подачи растворов на этом прототипе оказалось невозможным вследствие возрастания давления в системе.

Для десорбции галлия с анионита через картридж пропускали 0,01 М HCl. Во всех случаях скорость подачи десорбирующего раствора составляла 0,4 мл/мин.

На рисунке 8 представлены результаты десорбции 68Ga со стандартного картриджа, содержащего 30 мг сорбента. Общий объем десорбирующего раствора составил 1,5 мл, при этом 90% активности 68Ga находится примерно в 500 мкл.

С целью уменьшения объема десорбата была произведена замена размера картриджа с 4 8 мм на 2 15 мм. На рисунке 9 представлены результаты десорбции Ga на этом картридже.

Дальнейшее уменьшение количества сорбента до 7 мг, а затем и до 3 мг не привело к заметному изменению кривой элюирования. Однако, значительное количество 68Ga (от 10 до 40 % соответственно) может быть потеряно на стадии сорбции за счет проскока. Поэтому, с точки зрения концентрирования 68Ga в минимальном объеме, оптимальным является использование 10-30 мг сорбента, помещенного в картридж диаметром 2 мм.

Рис. 8. Кривая элюирования 68Ga с Рис. 9. Кривая элюирования 68Ga с картриджа внутренним диаметром 4 мм, картриджа внутренним диаметром 2 мм, содержащего 30 мг сорбента П-17-н (n=5). содержащего 30 мг сорбента П-17-н (n=5).

Данные о кислотности десорбата (10 мг сорбента) представлены на рис. 10.

Концентрация HCl в первых 50 мкл раствора велика, а затем быстро снижается, и с 0,2 мл становится практически постоянной. Поэтому первые 50-100 мкл десорбата надо удалить в отходы, а следующие 150 мкл являются продуктом кондиционирования (см. рис. 11).

На основании полученных результатов предложены оптимальные параметры процесса кондиционирования элюата генератора 68Ge/68Ga, представленные в виде технологической схемы на рисунке 12. В результате реализации процесса элюат генератора 68Ge/68Ga может быть сконцентрирован в 20-50 раз. При этом значение кислотности полученного продукта находится в интервале 0,01- 0,1 М HCl.

Рис. 10. Кислотность десорбата.

Картридж с внутренним диаметром 2 мм Картридж с внутренним диаметром 2 мм содержит 10 мг сорбента П-17-н (n=5). содержит 30 мг сорбента П-17-н (n=5).

Удаление остатков 6M HCl из картриджа и линий током сжатого воздуха 0,25 мл 0,01М HCl Рис. 12. Технологическая схема процесса кондиционирования элюата генератора 68Ge/68Ga.

В таблице 5 приведено содержание химических примесей – металлов (отнесенное к единице активности радионуклида на момент окончания процесса кондиционирования) в исходном растворе элюата, смешанного с HCl (V = 10 мл, 6 М HCl) и полученного концентрата (V = 0,12 мл 0,01 М HCl), а так же значения коэффициентов очистки, рассчитанные в соответствии с (2).

где СИ и СК – концентрации примеси в исходном и кондиционированном элюатах.

Количественное содержание примесей в образцах исходного и кондиционированного элюатов (полученного с помощью технологической схемы на рисунке 12) идентифицированных методом ICP - MS. Органических примесей не обнаружено.

Значения приведены на момент окончания процесса кондиционирования.

Как видно из данных, представленных в таблице 5, применение технологии сорбционного концентрирования элюата генератора 68Ge/68Ga в модуле, содержащем картридж с анионитом П-17-н, обеспечивает снижение количества неактивных примесей металлов на порядок и более в пересчете на единицу активности радионуклида. При этом происходит снижение содержания радионуклидной примеси В главе 5 «Получение биоконъюгатов, меченных 68Gа» описаны результаты разработки метода определения радиохимической чистоты (РХЧ) препарата 68Ga на основе октреотида, модифицированного ДТПА и экспериментов по его синтезу.

Для объективной оценки качества проведения реакции мечения первоначально должен быть разработан метод анализа, который бы надежно разделял меченный ДТПА-октреотид (ДО), а также две наиболее вероятные примеси: несвязанный радионуклид и его комплекс с ДТПА, отщепившимся от ДО. Быстрым и удобным способом определения РХЧ препаратов 68Ga-октреотида является метод, основанный на отделении продукта от примесей твердофазной экстракцией (ТФЭ). Этот метод был использован для сравнения с методами ВЭЖХ и ТСХ. При этом в качестве модельного радионуклида использовали 111In (как аналог галлия), поскольку его период полураспада 2,83 сут. обеспечивает возможность проведения более длительных экспериментов. Сравнительные результаты анализа одной из модельных реакционных смесей представлены в табл. 6. Как видно, все методы практически одинаково (в пределах точности радиометрии) определяют радиохимическую чистоту продукта.

Результаты анализа одного образца In-ДО различными методами

ТСХ ТФЭ ВЭЖХ

*сумма остальных пиков Метод ТСХ представляется нам более предпочтительным из-за сравнительно низкой стоимости и относительной простоты аппаратной реализации. Поэтому для анализа реакционных смесей, содержащих 68Ga-ДО, была выбрана следующая ТСХсистема: носитель - целлюлоза на алюминиевой или пластиковой подложке;

подвижная фаза – ацетонитрил-вода 1:1 по объему. В этих условиях 111In-ДО имеет Rf 0,95-1,0, комплекс 111In-ДТПА 0,75-0,80 и несвязанный 111In 0,0-0,5. Для галлия распределение аналогично.

Из литературных данных известно, что для получения высоких выходов (> %) в реакциях синтеза биоконъюгатов с 68Ga, как правило, требуется нагревание реакционной смеси, что усложняет процесс приготовления препарата и приводит к бльшим временным затратам. Поэтому был исследован широкий круг возможных буферных сред, выбор которых был сделан по следующим критериям: возможность внутривенного введения пациенту; нелетучесть в условиях приготовления лиофилизата; слабые комплексообразующие свойства; высокий выход мечения (не ниже 90%) при проведении реакции при комнатной температуре, физиологических значениях рН и молярности раствора и времени инкубирования не дольше 30 минут.

В реакционный сосуд вносили раствор ДО в воде и буферный раствор, затем элюат генератора 68Ge/68Ga. Общий объем реакционной смеси составлял 1 мл. В ряде опытов мечение проводилось при повышенной температуре, при этом выход реакции мечения увеличивался незначительно.

Лучшим с точки зрения выхода 68Ga-ДО среди рассмотренных систем был ацетатный буферный раствор. Средний выход 68Ga-ДО составил 91,8 ± 0,9 % (n = 8).

Для подтверждения специфичности использованных в экспериментах образцов исходного ДО и приготовленных на его основе радиоактивных препаратов, содержащих 111In или 68Ga, к клеткам, содержащим соматостатиновые рецепторы, были проведены эксперименты in vitro по изучению афинности радиоактивного препарата к клеточным линиям новообразований, характеризуемых повышенной экспрессией рецепторов соматостатина. Полученные данные позволяют сделать вывод о специфичности испытуемого препарата к клеткам всех клеточных линий, взятых в эксперимент.

Изучено биологическое распределение препаратов 111In-ДО и 68Ga-ДО в организме лабораторных животных с привитыми опухолями. Значения коэффициентов дифференциального накопления опухоль/кровь, опухоль/мышца позволяют сделать вывод о возможности визуализации опухолей препаратом 68Ga-ДО.

1. Проведен систематический контроль эксплуатационных характеристик генератора Ge/68Ga (производства ЗАО «Циклотрон», Обнинск) и показателей качества элюата раствора 68Ga без носителя в 0,1 М HCl в течение срока годности генератора. На протяжении периода эксплуатации генератора все характеристики (активность 68Ge в генераторе, выход 68Ga в элюат, примесь 68Ge в элюате) полностью соответствовали паспортным данным.

2. Изучено сорбционное поведение 68Ga и 68Ge на гранулированном анионите АВ-17 и волокнистых «наполненных» отечественных сорбентах ПОЛИОРГС 4, 17, 33 и АНн в статических и динамических условиях. Наилучшие характеристики в модельных динамических условиях были получены для сорбента ПОЛИОРГС-17.

Сорбент АВ-17-н также является вполне приемлемым для концентрирования и очистки элюатов генератора 68Ga/68Gе.

3. Определены оптимальные условия очистки элюата от примесей металлов и материнского радионуклида 68Gе при одновременном концентрировании растворов 68Ga.

4. Разработан и испытан прототип модуля кондиционирования элюата генератора Ge/68Ga. Для концентрирования 68Ga в минимальном объеме, оптимальным является использование 10-30 мг сорбента ПОЛИОРГС-17, помещенного в картридж с внутренним диаметром 2 мм. В результате реализации процесса элюат генератора Ge/68Ga может быть сконцентрирован в 20-50 раз. При этом значение кислотности полученного продукта находится в интервале 0,01- 0,1 М HCl.

5. Разработан метод мечения модифицированного ДТПА-октреотида 68Ga и анализа полученного препарата. Наилучшие результаты синтеза (выход продукта 91,8 ± 0,9 % (n=8)) получены с использованием кондиционированных растворов 68Ga в ацетатном буферном растворе. При этом объем реакционной смеси был снижен до минимально возможного. Анализ полученного препарата был проведен методом ТСХ на пластинках целлюлозы на алюминиевой или пластиковой подложке, подвижная фаза смесь ацетонитрил-вода в объемном соотношении 1:1.

Основное содержание работы

изложено в следующих публикациях:

1. Андронов В.Г., Брускин А.Б., Севастьянова А.С., Кодина Г.Е., Очкин А.В., Мясоедова Г.В. Сорбционное кондиционирование элюата генератора 68Ge/68Ga для медицинского применения с использованием волокнистых наполненных сорбентов Полиоргс. // Радиохимия. 2008. Т. 50. №.5. С. 464-468.

2. Андронов В.Г., Кодина Г.Е., Очкин А.В., Разбаш А.А. Оптимизация условий сорбции и десорбции 68Ga на ионообменной смоле AB–17–8 чс. // Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики". Обнинск. 2002. С. 32.

3. Андронов В.Г., Севостьянова А.С., Кодина Г.Е., Очкин А.В. Сравнительное сорбционное концентрирование 68Ga на наполненных сорбентах «Полиоргс». // Актуальные вопросы ядерной медицины и радиофармацевтики: Всероссийская научно-практ. конф.; Дубна. ОИЯИ. 2004. C. 39.

4. Bruskin A.B, Sevastyanova A.S, Kodina G.E, Andronov V.G, Myasoedova G.V.

Purification and concentration of the 68Ga-solutions from commercial generator for peptide labelling. // 12th European Symposium on Radiopharmacy and Radiopharmaceuticals. Sept.

9-12. 2004. Sopot. Poland. Abstracts. P. 59.

5. Брускин А.Б., Андронов В.Г., Севастьянова А.С., Кодина Г.Е.

Концентрирование элюатов генератора галлия-68 для мечения биомолекул. // Тезисы 5-й Международной конференции «Ядерная и радиационная физика». 2005. Алматы.

Республика Казахстан. С. 586-587.

6. Bruskin A.B., Sevastianova A.S., Andronov V.G. Gallium-68 solution for biomolecules lebelling. // Int. Symposium on Trends in Radiopharmaceuticals (ISTR-2005).

Vienna. Austria. 2005. P. 286.

7. Андронов В.Г., Брускин А.Б., Севастьянова А.С., Кодина Г.Е., Очкин А.В.

Концентрирование и очистка элюата генератора 68Ge/68Ga с применением волокнистых наполненных сорбентов Полиоргс. // Наука и технологии. Тезисы докладов XXVIII Российской школы. Миасс. МСНТ. 2008. С. 142.

Очкин А.В., Андронов В.Г., Брускин А.Б., Кодина Г.Е. Синтез Ga-ДТПА-Октреотида и анализ полученного препарата. // Наука и современность – 2011: сборник материалов ХIII Международной научно-практической конференции.

Новосибирск. НГТУ. 2011. Часть 3. С. 93-100.





Похожие работы:

«БОРОЗНИН АРТЕМ ВЛАДИМИРОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДОИЛЬНЫХ АППАРАТОВ ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ИХ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград - 2008 2 Работа выполнена в ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия Научный руководитель – доктор сельскохозяйственных наук, профессор...»

«Ширёва Ирина Викторовна МЕХАНИЗМЫ ЗАЩИТЫ ПРАВ ЧЕЛОВЕКА В РАМКАХ ОРГАНИЗАЦИИ ОБЪЕДИНЕННЫХ НАЦИЙ И В ЕЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ Специальность: 12.00.10 Международное право. Европейское право АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук МОСКВА – 2013 Работа выполнена на кафедре международного права юридического факультета Российского университета дружбы народов Научный руководитель : Заслуженный юрист РФ, доктор юридических наук,...»

«КВРИВИШВИЛИ Арсений Робертович ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПАРАМЕТРЫ ПАРОПАРОВЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ ТЭС Специальность 05.14.14 – тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание учной степени кандидата технических наук Новосибирск – 2009 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет Научный руководитель доктор технических наук,...»

«ГАББАСОВА ГУЛЬНАЗ ЗИЛЯВИРОВНА СРЕДСТВА ВЫРАЖЕНИЯ ЭКСПРЕССИВНОСТИ В ТАТАРСКОМ ЛИТЕРАТУРНОМ ЯЗЫКЕ (на материале имен существительных и прилагательных) 10.02.02. - Языки народов Российской Федерации (татарский язык) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Уфа - 2002 Работа выполнена на кафедре татарской филологии Башкирского государственного университета. Научный руководитель : С.Ш. Поварисов - доктор филологических наук, профессор,...»

«Вирт Андрей Эдуардович ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНЕ КОНТАКТА НА ПОКАЗАТЕЛИ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ РОЛИКАМИ 05.03.01 – Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград-2009 2 Работа выполнена на кафедрах Металлорежущие станки и инструменты Волгоградского государственного технического университета и Технология машиностроения...»

«ДОЛЕНКО Сергей Анатольевич Решение обратных задач оптической спектроскопии с помощью искусственных нейронных сетей 01.04.05 – оптика 05.13.18 - математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва - 2002 Работа выполнена в НИИ ядерной...»

«ЕГОРКИН Владимир Сергеевич МОРФОЛОГИЯ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЕТЕРОГЕННЫХ СЛОЁВ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 02.00.04 – физическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Владивосток – 2010 Работа выполнена в Институте химии Дальневосточного отделения Российской академии наук Научный руководитель : доктор химических наук, профессор Гнеденков Сергей Васильевич Официальные оппоненты : доктор химических наук, профессор...»

«Чекулаев Евгений Павлович МЕХАНИЗМ И ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО РОССИЙСКОГО ПОЛИТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА Специальность 23.00.02 - Политические институты, процессы и технологии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук Нижний Новгород 2011 2 Работа выполнена на кафедре прикладной политологии ГОУ ВПО Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского Научный руководитель : доктор политических наук, профессор...»

«Селиванов Андрей Викторович УКРЕПЛЕНИЕ КОНКУРЕНТНЫХ ПОЗИЦИЙ ФИРМЫ С ШИРОКИМ АССОРТИМЕНТОМ ПРОДУКЦИИ С ПОМОЩЬЮ ГИБКОГО ЦЕНОВОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ (НА РЫНКЕ В2В) Специальность 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством Направление 3 - Маркетинг Область исследований 3.10 – Методы и формы ценовой/неценовой конкуренции на рынке товаров и услуг АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Москва, 2010 Диссертационная работа выполнена на...»

«Лисовская Галина Владимировна Развитие концепции национального государства в истории государственно-правовой мысли 12.00.01 - теория и история права и государства; история учений о праве и государстве Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Краснодар 2014 Диссертация выполнена в Ростовском юридическом институте МВД РФ Научный руководитель : Овчинников Алексей Игоревич - доктор юридических наук, профессор Официальные оппоненты : Мордовцев...»

«УДК 539.173.84 РОЩЕНКО ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ПОЛНОГО ВЫХОДА ЗАПАЗДЫВАЮЩИХ НЕЙТРОНОВ И КУМУЛЯТИВНЫХ ВЫХОДОВ ИХ ЯДЕР-ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ ПРИ ДЕЛЕНИИ ЯДЕР 233U, 236 U, 238U И 239Pu НЕЙТРОНАМИ Специальность: 01.04.01 – Приборы и методы экспериментальной физики. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук...»

«КЛЕПИКОВ МАКСИМ СЕРГЕЕВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАОЛИНОВ ПОЛЕТАЕВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ И КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ Специальность: 02.00.21 – химия твердого тела АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. Челябинск-2012 1 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Челябинский государственный педагогический университет Научный доктор химических наук, профессор Викторов Валерий Викторович руководитель:...»

«Фурман Екатерина Львовна Кооперативное движение в немецких колониях Поволжья (1906 – начало 1930-х гг.) 07.00.02 - Отечественная история АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата исторических наук Волгоград 2008 Работа выполнена в ГОУ ВПО Волгоградский государственный университет Научный руководитель : доктор исторических наук, профессор Вашкау Нина Эмильевна Официальные оппоненты : доктор исторических наук, доцент Болотова Елена Юрьевна кандидат...»

«ЯГУДИН Руслан Викторович УПРАВЛЕНИЕ ЖИЛОЙ НЕДВИЖИМОСТЬЮ В КРУПНОМ ГОРОДЕ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ ЖИЛИЩНОЙ СФЕРЫ Специальность 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством: экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами (строительство) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Санкт-Петербург 2008 2 Работа выполнена на кафедре экономики и менеджмента недвижимости ГОУ ВПО Санкт-Петербургский...»

«Семенов Игорь Олегович МЕТОДЫ И СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ КУРСОВ Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Петрозаводск – 2013 2 Работа выполнена на кафедре информатики и математического обеспечения ФГБОУ ВПО Петрозаводский государственный университет Научный руководитель : Сиговцев Геннадий Сергеевич, кандидат физикоматематических...»

«МАКСИМОВ НИКОЛАЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ ПОСТРОЕНИЕ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА ПЛОВЦОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОЧЕТАНИЙ УПРАЖНЕНИЙ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ 13.00.04. – Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Москва 2011 Диссертация выполнена на кафедре физического воспитания ФГБОУ ВПО Московский государственный...»

«КАТУШКИНА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА КИНЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖЗВЕЗДНЫХ АТОМОВ ВОДОРОДА В ГЕЛИОСФЕРЕ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ SOHO/SWAN ПО РАССЕЯННОМУ СОЛНЕЧНОМУ ЛАЙМАН-АЛЬФА ИЗЛУЧЕНИЮ Специальность - 01.03.03 – Физика Солнца 01.02.05 – Механика жидкости, газа и плазмы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук МОСКВА - 2013 Работа выполнена на кафедре аэромеханики и газовой динамики механикоматематического...»

«Ваулина Татьяна Лаврентьевна ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ В ЯЗЫКЕ СОВРЕМЕННОЙ ГАЗЕТЫ: СТРУКТУРНЫЕ, СЕМАНТИЧЕСКИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ Специальность 10.02.01 – Русский язык АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Челябинск - 2011 1 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования ГОУ ВПО Магнитогорский государственный университет Научный руководитель : кандидат филологических...»

«Семешко Алена Игоревна МЕЖДУНАРОДНЫЕ ДОГОВОРЫ В СФЕРЕ ТРУДА И ИХ ВКЛЮЧЕНИЕ В СИСТЕМУ ТРУДОВОГО ПРАВА РОССИИ Специальность 12.00.05 – трудовое право; право социального обеспечения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Екатеринбург – 2009 2 Работа выполнена на кафедре трудового права и социального обеспечения ГОУ ВПО Пермский государственный университет Научный руководитель заслуженный работник высшей школы РФ, доктор юридических наук,...»

«ЛОПУЛАЛАН Хенри Доминггус ВИРТУАЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В СТУПЕНИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА Специальность 05.04.06 – Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Санкт-Петербург - 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный политехнический...»








 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.