Способ получения меченных радионуклидом микросфер
Владельцы патента RU 2724880:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)
Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" (RU)
Изобретение относится к способу получения меченных радионуклидом микросфер. Способ включает эмульгирование раствора альбумина в растительном масле, тепловую обработку эмульсии, фильтрацию образовавшихся исходных микросфер альбумина, включение в исходные микросферы альбумина трехвалентного радионуклида и получение меченных радионуклидом микросфер. Сначала выделяют фракцию исходных микросфер альбумина размером 32,5±7,5 мкм, вводят в них диэтилентриаминпентауксусную кислоту и получают модифицированные микросферы альбумина. Полученные микросферы альбумина переводят в лиофильную форму путем их лиофильной сушки и обрабатывают раствором радионуклида в соляной кислоте при рН 3÷5 с последующим нагреванием при температуре 90÷100°С в течение 85÷95 минут. Затем выделяют микросферы, меченные радионуклидом, из суспензии центрифугированием. Технический результат - расширение ассортимента получаемых меченных радионуклидами микросфер альбумина. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к ядерной медицине, а именно к получению меченных радиоактивными изотопами препаратов.
Известен способ получения микросфер для радионуклидной терапии [патент РФ №2485059. «Способ получения микросфер для радиотерапии», опубл. 20.06.2013.].
Способ включает формирование микросфер, получение суспензии, промывание суспензии и последующее облучение тепловыми нейтронами в реакторе, включающий формирование микросфер в виде стеклянных частиц сплавлением оксидов кремния, иттрия и алюминия.
Недостаток известного способа состоит в необходимости использования для мечения микросфер только короткоживущих изотопов с высоким значением сечения активации.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ получения меченных радионуклидом микросфер [патент РФ №2359702. «Способ получения меченных радионуклидом микросфер», опубл. 27.06.2009].
Способ включает эмульгирование альбумина в растительном масле тепловую обработку эмульсии и фильтрацию образовавшихся микросфер альбумина, смешивание стабильного изотопа палладия и радионуклида палладия-103 в виде хлористого палладия в 0,1 М растворе соляной кислоты с микросферами альбумина, обработку полученной смеси ультразвуком для получения гомогенной суспензии, выдержку полученной гомогенной суспензии при комнатной температуре в течение 18÷24 часов, выделение меченных радионуклидом микросферы из суспензии центрифугированием, последующее восстановление палладия гидросульфидом натрия.
Недостаток известного технического решения состоит в необходимости использования для мечения микросфер только изотопов благородных металлов.
Задача изобретения состоит в исключении указанного недостатка, а именно, в обеспечении возможности использования для мечения микросфер изотопов, отличных от изотопов благородных металлов.
Технический результат - расширение ассортимента получаемых меченных радионуклидами микросфер альбумина.
Для достижения указанного технического результата в способе получения меченных радионуклидом микросфер, включающим эмульгирование раствора альбумина в растительном масле, тепловую обработку эмульсии, фильтрацию образовавшихся исходных микросфер альбумина и включение в исходные микросферы альбумина радионуклида предлагается:
- последовательно выделять фракцию исходных микросфер альбумина размером 32,5±7,5 мкм (такой размер микросфер является наиболее оптимальным для их применения в терапии опухолей печени путем радиоэмболизации);
- вводить в выделенные исходные микросферы альбумина диэтилентриаминпентауксусную кислоту с получением химически связанных с диэтилентриаминпентауксусной кислотой модифицированных микросфер альбумина;
- переводить полученные модифицированные микросферы альбумина в лиофильную форму путем их лиофильной сушки;
- обрабатывать раствором радионуклида в соляной кислоте при рН 3÷5 с последующим нагреванием для обеспечения полного связывания микросфер с радионуклидом;
- выделять микросферы, меченные радионуклидом, из суспензии. В частных случаях применения способа предлагается:
- во-первых, в качестве радионуклида использовать трехвалентные радионуклиды, применяемые в радиотерапии;
- во-вторых, проводить обработку микросфер раствором радионуклида при температуре 90÷100°С;
- в-третьих, нагревать раствор радионуклида с микросферами в течение 85÷95 минут;
- в-четвертых, микросферы, меченные радионуклидом, выделять из суспензии центрифугированием.
Сущность изобретения поясняется блок-схемой способа получения меченных радионуклидом микросфер, представленной на фигуре.
Способ включает эмульгирование раствора альбумина в растительном масле, тепловую обработку эмульсии, фильтрацию образовавшихся исходных микросфер альбумина, включение в исходные микросферы альбумина радионуклида и получение меченных радионуклидом микросфер и выделение микросфер, меченных радионуклидом, из суспензии.
При эмульгировании раствора альбумина в растительном масле растворяют 1,0÷2,0 г альбумина в 10÷20 мл дистиллированной воды. Полученный раствор вводят по каплям в реакционный сосуд, содержащий 500÷1500 мл растительного масла при перемешивании со скоростью 1000÷2000 об/мин для получения однородной смеси.
В частном случае эмульгирование раствора альбумина в растительном масле проводят с использованием альбумина крови человека и оливкового масла.
При тепловой обработке эмульсию нагревают до 130÷150°С в течение 2,0÷2,5 часов, не прекращая перемешивания для денатурации альбумина с образованием нерастворимых в растительном масле микросфер.
Фильтрацию образовавшихся исходных микросфер альбумина осуществляют путем их осаждения на фильтре, промывки осадка исходных микросфер альбумина от растительного масла 4÷6 порциями по 25 мл диэтилового эфира и его сушки при комнатной температуре.
При включении радионуклида в исходные микросферы альбумина последовательно осуществляют следующие операции:
- выделяют фракцию исходных микросфер альбумина размером 32,5±7,5 мкм;
- вводят в выделенные исходные микросферы альбумина диэтилентриаминпентауксусную кислоту;
- получают химически связанные с диэтилентриаминпентауксусной кислотой модифицированные микросферы альбумина; полученные модифицированные микросферы альбумина переводят в лиофильную форму путем их лиофильной сушки и обрабатывают раствором радионуклида в соляной кислоте при рН 3÷5 с последующим нагреванием.
После выделения фракции модифицированных микросфер альбумина осуществляют ее сушку при температуре 90÷100°С в течение 2,0÷2,5 часов.
При вводе в выделенные исходные микросферы альбумина диэтилентриаминпентауксусной кислоты в реакционный сосуд помещают 0,7÷1,5 г диангидрида диэтилентриаминпентауксусной кислоты и 15÷30 мл пиридина, полученную смесь нагревают при температуре 60÷70°С в течение 10÷15 мин. при перемешивании, после этого к ней добавляют 0,7÷1,5 г сухих выделенных исходных микросфер альбумина и реакционную смесь перемешивают в течение 6 часов при этой же температуре. После окончания реакции суспензию химически связанных с диэтилентриаминпентауксусной кислотой модифицированных микросфер альбумина, отфильтровывают и осадок модифицированных микросфер альбумина последовательно промывают уксусным ангидридом (50÷70 мл), водий (50÷70 мл), 0,1 М раствором соляной кислоты (50÷70 мл), насыщенным раствором карбоната натрия (50÷70 мл), водой до рН 7 и этиловым спиртом (50÷70 мл), затем полученные модифицированные микросферы альбумина сушат.
Переводят в лиофильную форму модифицированные микросферы альбумина путем их лиофильной сушки, для чего в стеклянную емкость помещают 24÷30 мл воды для инъекций и 10÷15 мг Твина-80, смесь тщательно перемешивают. В полученный раствор добавляют 250÷300 мг сухих модифицированных микросфер альбумина, перемешивают полученную смесь в течение 15÷20 мин до получения однородной суспензии. Полученную суспензию модифицированных микросфер альбумина, расфасовывают во флаконы для инъекций емкостью 10 мл по 2 мл в каждый. Проводят лиофильную сушку микросфер альбумина, модифицированных диэтилентриаминпентауксусной кислотой (весь процесс проводят в токе аргона). Флаконы с полученным лиофилизатом модифицированных микросфер альбумина укупоривают резиновыми пробками и завальцовывают алюминиевыми колпачками.
При обработке модифицированных микросфер альбумина в лиофильной форме раствором радионуклида во флакон с полученным лиофилизатом модифицированных микросфер альбумина добавляют 0,8÷1,2 мл воды для инъекций и озвучивают содержимое флакона в ультразвуковой бане 3÷5 мин. После этого доводят рН до 2,0÷2,2 полученной суспензии модифицированных микросфер альбумина 3,0÷3,5 М раствором соляной кислоты и добавляют к ней 200÷250 мКи раствора хлорида радионуклида в 0,1 мл 0,01÷0,05 М соляной кислоты. Полученную суспензию модифицированных микросфер альбумина с добавленным раствором радионуклида перемешивают 5÷10 мин. и затем доводят ее 1,0÷1,5 М раствором бикарбоната натрия до рН 3÷5.
В частных случаях, во-первых, обрабатывают микросферы раствором радионуклида при температуре 90÷100°С; во-вторых, продолжительность нагревания суспензии модифицированных микросфер альбумина с добавленным раствором радионуклида составляет 85÷95 минут.
Введение в выделенные исходные микросферы альбумина диэтилентриаминпентауксусной кислоты и получение химически связанных с диэтилентриаминпентауксусной кислотой модифицированных микросфер альбумина проводят с использованием диангидрида диэтилентриаминпентауксусной кислоты.
В частном случае модифицированные микросферы альбумина в лиофильной форме обрабатывают растворами трехвалентных радионуклидов, применяемых в радиотерапии.
Модифицированные микросферы альбумина в лиофильной форме обрабатывают растворами следующих радионуклидов: скандий-47, иттрий-90, иттрий-91, индий-114m, лютеций-177, прометий-149, самарий-145, тербий-149, тербий-151, тербий-161, диспрозий-165, гольмий-166, эрбий-169, тулий-170, иттербий-169, висмут-212, висмут-213, актиний-225.
В частном случае меченные радионуклидом выделяют из суспензии центрифугированием.
Пример конкретного применения способа получения меченных радионуклидом микросфер.
Проводят эмульгирование раствора альбумина, для чего растворяют 1,5 г альбумина крови человека в 11,6 мл дистиллированной воды и полученный раствор вводят по каплям в реакционный сосуд, содержащий 900 мл оливкового масла при перемешивании со скоростью 1500 об/мин.
Проводят тепловую обработку эмульсии нагреванием ее до 150°С в течение 2,0 часов не прекращая перемешивание.
Проводят фильтрацию образовавшихся исходных микросфер альбумина путем их осаждения на стеклянном фильтре, промывки осадка исходных микросфер альбумина от оливкового масла 4 порциями по 25 мл диэтилового эфира и его сушки при комнатной температуре.
Выделяют фракцию исходных микросфер альбумина размером 32,5±7,5 мкм на микроситах с помощью ультразвукового дезинтегратора в этиловом спирте с последующей сушкой полученной фракции при температуре 100°С в сухожаровом шкафу в течение 2,0 часов.
Вводят в выделенные исходные микросферы альбумина диэтилентриаминпентауксусную кислоту, для чего в круглодонную колбу емкостью 250 см3, снабженную обратным холодильником и хлоркальциевой трубкой помещают 1,0 г диангидрида диэтилентриаминпентауксусной кислоты и 20 мл пиридина. Колбу помещают на водяную баню, расположенную на магнитной мешалке и полученную смесь нагревают при температуре 65°С в течение 10 мин. при перемешивании, после этого к ней добавляют 1,0 г сухих выделенных исходных микросфер альбумина и реакционную смесь перемешивают в течение 6 часов при этой же температуре. После окончания реакции суспензию химически связанных с диэтилентриаминпентауксусной кислотой модифицированных микросфер альбумина, отфильтровывают на стеклянном фильтре и осадок модифицированных микросфер альбумина последовательно промывают уксусным ангидридом (60 мл), водой (60 мл), 0,1 М раствором соляной кислоты (60 мл), насыщенным раствором карбоната натрия (60 мл), водой до рН 7 и этиловым спиртом (60 мл), затем полученные модифицированные микросферы альбумина, сушат в пистолете Фишера.
Переводят в лиофильную форму модифицированные микросферы альбумина путем их лиофильной сушки, для чего в круглодонную колбу с двумя горловинами, емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещают 26 мл воды для инъекций и 13 мг Твина-80, смесь тщательно перемешивают. В полученный раствор добавляют 260 мг сухих модифицированных микросфер альбумина, перемешивают полученную смесь в течение 15 мин до получения однородной суспензии. Полученную суспензию модифицированных микросфер альбумина, расфасовывают микропипеткой с номиналом до 5 мл во флаконы для инъекций емкостью 10 мл по 2 мл в каждый (всего 13 флаконов; весь процесс проводят в токе аргона). Флаконы с модифицированными микросферами альбумина с помещают в камеру сублиматора на полку, охлажденную до -40°С, замораживают и включают вакуумный насос сублиматора под давление 0,2 мм рт. ст. с помощью вакуумного насоса. Проводят лиофильную сушку модифицированных микросфер альбумина в течение 48 часов, после этого камеру заполняют сухим аргоном до атмосферного давления. Флаконы с полученным лиофилизатом модифицированных микросфер альбумина удаляют из камеры и укупоривают резиновыми пробками и завальцовывают алюминиевыми колпачками (каждый флакон содержит 20 мг лиофилизата модифицированных микросфер альбумина и 1 мг Твина-80).
Обрабатывают модифицированные микросферы альбумина в лиофильной форме раствором радионуклида: во флакон с полученным лиофилизатом модифицированных микросфер альбумина добавляют 1,0 мл воды для инъекций и озвучивают содержимое флакона в ультразвуковой бане 3 мин. После этого доводят рН полученной суспензии модифицированных микросфер альбумина до 2,2 3,0 М раствором соляной кислоты и добавляют к ней 200 мКи раствора хлорида иттрия-90 в 0,1 мл 0,05 М соляной кислоты. Полученную суспензию модифицированных микросфер альбумина с добавленным раствором иттрия-90 перемешивают 5 мин. на аппарате для перемешивания и затем доводят ее рН 1,0 М раствором бикарбоната натрия до 5.
Нагревают полученную суспензию модифицированных микросфер альбумина с добавленным раствором иттрия-90 при температуре 95°С в течение 90 мин.
Микросферы, меченные радионуклидом, выделяют из суспензии центрифугированием.
В результате получены микросферы меченные радионуклидом со средней активностью включенного иттрия-90 170 мКи.
Наиболее близкое техническое решение имеет отношение к узкому диапазону микросфер альбумина, меченных радионуклидами. Их число составляет, примерно, 3-4 радионуклида.
Техническое решение позволяет расширить ассортимент получаемых меченных радионуклидами микросфер альбумина, а именно, получить микросферы альбумина, меченные трехвалентными радионуклидами, применяемыми в ядерной медицине. Их число составляет не менее 15.
1. Способ получения меченных радионуклидом микросфер путем эмульгирования раствора альбумина в растительном масле, тепловой обработки эмульсии, фильтрации образовавшихся исходных микросфер альбумина, включения в исходные микросферы альбумина радионуклида и получения меченных радионуклидом микросфер, отличающийся тем, что для включения радионуклида в исходные микросферы альбумина последовательно выделяют фракцию исходных микросфер альбумина размером 32,5±7,5 мкм, вводят в выделенные исходные микросферы альбумина диэтилентриаминпентауксусную кислоту и получают химически связанные с диэтилентриаминпентауксусной кислотой модифицированные микросферы альбумина, полученные модифицированные микросферы альбумина переводят в лиофильную форму путем их лиофильной сушки и обрабатывают раствором радионуклида в соляной кислоте при рН 3÷5 с последующим нагреванием, затем выделяют микросферы, меченные радионуклидом, из суспензии.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве радионуклида используют трехвалентные радионуклиды, применяемые в радиотерапии.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку микросфер раствором радионуклида проводят при температуре 90÷100°С.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продолжительность нагревания суспензии модифицированных микросфер альбумина с добавленным раствором радионуклида составляет 85÷95 минут.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микросферы, меченные радионуклидом, выделяют из суспензии центрифугированием.
