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方法文章

EOB-DTPA 的 Ga(III) 配合物及其 68Ga 放射性标记类似物的研究

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DOI:

10.3791/54334

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2016年8月17日

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本文内容

摘要

一种分离EOB-DTPA并随后与天然Ga(III)络合的方法 68本文介绍了Ga,以及对所有化合物的全面分析和标记效率的研究。 体外 稳定性与 n-放射性标记复合物的辛醇/水分配系数

摘要

我们展示了一种从其 Gd(III) 复合物中分离 EOB-DTPA(3,6,9-三氮杂-3,6,9-三(羧甲基)-4-(乙氧基苄基)-十一烷二酸)的方法,以及制备其新型非放射性 即, 天然 Ga(III) 以及放射性 68Ga配合物。通过核磁共振(NMR)波谱、质谱和元素分析对配体及Ga(III)配合物进行了表征。 68Ga 通过标准洗脱方法从 68Ge/68镓发生器。用于评估的实验 68在pH 3.8–4.0条件下进行EOB-DTPA的Ga标记效率测定。采用已建立的放射性薄层色谱(radio TLC)和放射性高效液相色谱(radio HPLC)分析技术,测定示踪剂的放射化学纯度。作为初步研究的 68Ga标记示踪剂的亲脂性 n-辛醇/水分配系数 68通过萃取法测定pH 7.4溶液中镓的存在形态。 体外 在生理pH条件下,对示踪剂在不同介质中的稳定性进行了测定,结果显示其分解速率各异。

引言

钆塞酸二钠是配体EOB-DTPA的Gd(III)复合物的通用名1,是肝胆磁共振成像(MRI)中常用的一种对比剂2,3。由于其可被肝细胞特异性摄取并具有较高的肝胆排泄率,因此可用于局灶性病变和肝肿瘤的定位2-5。然而,MRI技术存在某些局限性(例如,对比剂的毒性,对幽闭恐惧症患者或体内有金属植入物的患者适用性有限),这促使人们寻求替代的诊断工具。

正电子发射断层扫描(PET)是一种分子成像方法,通过向体内引入少量放射性物质(示踪剂),利用PET扫描仪记录其在体内的分布情况。6 PET是一种动态成像技术,能够实现图像的高空间和时间分辨率,并对结果进行定量分析,且无需使用MRI对比剂,避免了其可能带来的副作用。通过将PET获取的代谢信息与来自其他成像方法的解剖学数据相结合,可进一步提升其信息价值,其中最常见的方式是在PET/CT扫描仪中与计算机断层扫描(CT)进行融合成像。

适用于正电子发射断层扫描(PET)的示踪剂,其化学结构必须包含一种可作为正电子发射源的放射性同位素。正电子的寿命很短,因为它们几乎会立即与周围组织中原子壳层的电子发生湮灭。在湮灭过程中,会释放出两个能量均为511 keV、运动方向相反的γ光子,这些光子被PET扫描仪所探测。7,8 为了形成示踪剂,PET核素可以共价结合到某一分子上....

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方案

1. EOB-DTPA 及 Ga[EOB-DTPA] 的制备

注意:使用前请查阅所用有机溶剂、酸和碱的所有相关材料安全数据表(MSDS)。所有步骤均应在通风橱中进行,并使用个人防护装备(安全眼镜、手套、实验服)。

  1. 从钆塞酸中分离EOB-DTPA
    1. 将3 ml的0.25 M钆塞酸注射液加入烧瓶中。向搅拌的溶液中加入500 mg(5.6 mmol)草酸。
    2. 搅拌1小时后,使用减压抽滤装置通过砂芯漏斗过滤悬浮液。分别用3 ml水洗涤残渣3次。
    3. 合并水相滤液,并将溶液连接pH电极。向滤液中加入12 M盐酸,直至pH约为-0.1。
    4. 除去溶剂 在真空中 得到无色残余物。在惰性气体下储存。
    5. 用乙酸乙酯彻底清洗残渣(至少三次),以去除过量的草酸。干燥残渣 在真空中.
    6. 将残留物在室温下重新溶解于2 ml水中,然后将溶液置于冰浴中冷却。保持冰浴条件,逐滴加入0.5 M氢氧化钠水溶液,直至观察到无色胶状固体形成。
    7. 倾去水相。再用1 ml冷水分两次洗涤固体。干燥固体 在真空中 得到第一产物组分。
    8. 从倾析水的合并组分中分离出第二个产物组分 通过 柱层析(硅胶,甲醇/水 4/1)。24 除去溶剂 在真空中.....

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结果

配体EOB-DTPA和非放射性Ga(III)配合物进行了分析 通过 1H 和 13C{1H} 核磁共振波谱、质谱和元素分析。所列出的结果如下 表1 并如图所示 图1-6 验证物质的纯度。

洗脱 68Ge/68镓发生器产生了400-600 MBq的溶液 68Ga。所描述的标记程序可生成所需的示踪剂 68Ga[EOB-DTPA],表现为放射性高效液相色谱峰,保留时间为2.8 min(图7)。与Ga[EOB-DTPA]标准品在220 nm波长下的紫外-可见检测器中的保留时间(2.7 min, 图8)证实标记成功。不协调的 68Ga 在.......

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讨论

EOB-DTPA 可通过多步合成法获得33,也可从含钆塞酸的市售对比剂中分离得到。为此,可使用过量草酸将中心的 Gd(III) 离子沉淀。去除草酸钆和过量草酸后,可在 pH 1.5 的冷水中通过沉淀法分离得到配体。然而,为了提高产率,也可对滤液进行柱层析纯化,或将其作为后续步骤。两种方法均可得到分析纯的配体,总产率可达 70%(图 1-3,表 1)。

我们发现,与使用氢氧化钠相比,采用氨水调节pH值来分离Ga[EOB-DTPA]更具优势,因为副产物氯化铵可通过升华法从极性很强的残留物中除去。via 上述条件下,该过程进行得较为缓慢。由于在五天后仍可检测到不可忽略量的氯离子,因此用甲醇将残余的盐分洗涤除去。尽管该后处理过程会导致部分Ga[EOB-DTPA]损失,但最终仍以分析纯度获得产物,总收率为46%(图4-6,表1)。对于EOB-DTPA及其Ga(III)配合物的分离,应考虑采用反相色谱作为纯化的替代方法,.......

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
普雷莫维斯特Bayer-0.25 M
氯化镓(III)Sigma-Aldrich Co.450898
去离子水--使用Auma-Tec GmbH的自来水去离子设备制备
12 M盐酸VWR20252.29
氢氧化钠Polskie Odczynniki Chemiczne S.A.810925429
草酸Sigma-Aldrich Co.75688
乙酸乙酯Brenntag GmbH10010447
硅胶Merck KGaA1.10832.9025Geduran Si 60 0.063-0.2 mm
TLC硅胶60 F254Merck KGaA1.16834.0001
甲醇VWR20903.55
乙醇Brenntag GmbH10018366
乙醚VWR23807.468储存于KOH板上
氨水溶液(25%)VWR1133.1
pH电极VWR662-1657
搅拌加热装置Heidolph505-20000-00
泵Ilmvac GmbH322002
烧结片-定制设计
NMR波谱仪Bruker Coorporation-Ultra Shield 400
质谱仪Thermo Fisher Scientific Inc.-
元素分析仪Hekatech GmbH Analysentechnik-EuroVector EA 3000 CHNS
重水 D2Oeuriso-topD21499.90% D
标记步骤所需材料/设备
68Ge/68Ga 发生器ITG Isotope Technologies Garching GmbHA150
泵送与分配系统Scintomics GmbH-Variosystem
30%盐酸(超纯级)Merck KGaA1.00318.1000
超纯水Merck KGaA1.01262.1000
氯化钠(超纯级)Merck KGaA1.06406.0500
乙酸钠(超纯级)Merck KGaA1.06264.0050
冰醋酸(超纯级)Merck KGaA1.00066.0250
二水合柠檬酸钠VEB Laborchemie Apolda10782>98.5%
PS-H+ 羧酸酯柱(S)Macherey-Nagel731867Chromafix
apo-转铁蛋白Sigma-Aldrich Co.T2036
PBS缓冲液(片剂)Sigma-Aldrich Co.79382
人血清Sigma-Aldrich Co.H4522来源于人男性AB型血浆
烧瓶、色谱柱、等定制设计
pH电极Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG765-Set
二元泵(HPLC)Hewlett-PackardG1312A (HP 1100)
紫外-可见检测器(HPLC)Hewlett-PackardG1315A (HP 1100)
放射性检测器(HPLC)EGRC Berthold
HPLC C-18-PFP色谱柱Advanced Chromatography Technologies Ltd.ACE-1110-1503/A100528
HPLC玻璃小瓶GTG Glastechnik Graefenroda GmbH8004-HP-H/i3µ
移液器Eppendorf-
塑料小瓶Sarstedt AG & Co.6542.007
塑料小瓶Greiner Bio-One International GmbH717201
活度计MED Nuklear-Medizintechnik Dresden GmbH-Isomed 2010
镊子定制设计
培养箱Heraeus Instruments GmbH51008815
涡旋混合器Fisons-Whirlimixer
离心机Heraeus Instruments GmbH75003360
γ计数器MED Nuklear-Medizintechnik Dresden GmbH-Isomed 2100
色谱用水Merck KGaA1.15333.2500
色谱用乙腈Merck KGaA1.00030.2500
三氟乙酸Sigma-Aldrich91707
TLC放射性扫描仪raytest Isotopenmessgeräte GmbHB00003875配备β塑料探测器

参考文献

  1. 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).
  2. Stroszczynski, C., et al. Aktueller Stand der MRT-Diagnostik mit leberspezifischen Kontrastmitteln.

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