핵의학용 203Pb/212Pb 치료진단 쌍의 최적화된 생산, 정제 및 방사성 표지

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 10623(2023) 이 기사 인용

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TRIUMF는 각각 13 및 500 MeV 사이클로트론을 통해 납-203(203Pb, t1/2 = 51.9h) 및 212Pb(t1/2 = 10.6h)를 현장에서 생산할 수 있는 세계 유일의 실험실 중 하나입니다. 203Pb와 212Pb는 함께 203Pb를 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영(SPECT) 소스로 사용하고 212Pb를 표적 알파 요법으로 사용하여 이미지 유도, 맞춤형 암 치료를 강화하는 요소 등가 치료진단 쌍을 형성합니다. 본 연구에서는 조사 중에 더 높은 전류를 허용하는 타겟 열 안정성을 향상시키기 위해 전기 도금된 은 기반 탈륨(Tl) 타겟을 제조하여 203Pb 생산을 개선했습니다. 우리는 추출 및 음이온 교환 크로마토그래피와 함께 선택적 Tl 침전(203Pb만)을 사용하여 증발할 필요 없이 최소량의 희석산에서 높은 비활성 및 화학적 순도 203/212Pb를 용출하는 새로운 2컬럼 정제 방법을 구현했습니다. 정제 방법의 최적화는 납 킬레이트제 TCMC(S-2-(4-Isothioyanatobenzyl)-1,4,7,10-tetraaza-1,4,7,10-tetra( 2-카바모일메틸)사이클로도데칸) 및 [2.2.2]-크립탄드의 유도체인 Crypt-OH.

핵의학 분야에서 치료방사선의약품(TRP)(치료치료란 치료제와 진단제의 조합을 의미함)은 진단 영상화와 치료를 동시에 또는 순차적으로 수행할 수 있도록 하여 영상유도, 개인맞춤형 의약품의 개발을 가능하게 합니다. 암 치료 계획1. 전반적으로, 치료진단학의 목표는 임상 결과를 개선하기 위해 환자에게 가장 적합한 치료 옵션을 식별하는 것입니다1. 치료치료를 위한 이중 기능성 킬레이터(BFC) 기반 방사성 의약품은 링커를 통해 생물학적 표적화 벡터에 부착된 이중 기능성 킬레이터에 배위된 방사성 금속으로 구성됩니다2,3. 벡터는 암세포의 고유한 세포 바이오마커를 선택적으로 찾아 결합하여 방사성 금속이 겪는 방사성 붕괴 유형에 따라 이미징 기술이나 치료법과 호환되는 방사성 페이로드를 암세포에 직접적이고 선택적으로 전달합니다2,3.

최근 치료 동위원소 납-212(212Pb) 표지 방사성 의약품을 사용한 임상 시험의 성공으로 인해 환자를 위한 영상 유도 맞춤형 암 치료 계획을 개발하는 수단으로서 원소 등가 203Pb/212Pb 치료치료 쌍의 잠재력에 대한 상당한 관심이 촉발되었습니다4. 203Pb는 전자 포획을 통해 붕괴하여 SPECT(단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영)5와 호환되는 279keV 광자(81%)를 방출하는 진단 동위원소입니다. 212Pb는 이 쌍에서 치료 동위원소로 작용합니다. 212Pb는 순수한 β-방출체임에도 불구하고 알파 방출 딸인 212Bi(t1/2 = 60.5분, Eα 평균 = 6.2MeV, 36%) 및 212Po( t1/2 = 0.3μs, Eα 평균 = 8.9MeV, 그림 1)3,6. 딸에 비해 반감기가 길기 때문에 212Pb를 사용하면 방사성 의약품 준비 시간이 늘어납니다.

(A) 203Pb 및 (B) 212Pb의 붕괴 방식.

BFC 기반 방사성 의약품의 모든 구성 요소가 TRP의 성공에 영향을 미치지만, 화합물의 단위 질량당 측정된 방사능의 양을 나타내는 방사성 금속의 특정 활성의 중요성은 종종 간과됩니다7. 방사성 금속 용액의 안정적인(비방사성) 금속 불순물은 방사성 표지를 방해할 수 있으며, 킬레이터의 선택성에 따라 킬레이터에 의해 조정될 수 있습니다. 방사성금속과의 경쟁은 방사성화학물질 수율(RCY)을 낮추어 방사성의약품의 겉보기 몰 활성도(Am)를 낮출 수 있습니다. 낮은 Am은 종양 부위의 동역학 및 흡수에 영향을 미칠 수 있으며 스캔 품질이 저하되거나 치료 효과가 낮아질 수 있습니다8. 따라서 방사성 금속 용액의 화학적 순도를 향상시켜 비활성을 높이는 것이 TRP의 발전에 중요합니다. 사이클로트론 생성 동위원소(예: 203Pb)의 경우 가장 큰 화학적 불순물은 종종 표적 물질9이므로 효과적인 분리 화학이 필요합니다.

12.5) EDTA (0.5 M) bath with 1% hydrazine hydrate and 0.2% BRIJ-3514. To prepare a 100 mL plating bath, in the first beaker, 21 g of ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) and 5 g of sodium hydroxide were dissolved in 90 mL of deionized water and stirred until completely dissolved. Once dissolved, 2.53 mL of hydrazine hydrate and 250 μL of BRIJ-35 were added. To a second beaker, 8.475 g of natural Tl2SO4 or 8.949 g of TlNO3 was added and the contents of beaker 1 were transferred at a rate of 10 mL/min; once the transfer was complete, an additional 250 μL of hydrazine hydrate was added. To the plating chamber, approximately 6 mL of the plating solution was added, and electroplating occurred at a current density of 2.3 mA cm−2 in constant current mode for 24 h. The target was rinsed with deionized water, dried, weighed, and vacuum sealed until installation./p> 99.9%) via gamma spectroscopy (Fig. S2). The chemical purity was assessed via ICP-MS, as shown in Table 2, and compared to the metal concentrations and masses found in the elute of the previous one-column 212Pb purification method9./p> 0.5 mL/min) would cause activity breakthrough. To minimize losses, the column was loaded and washed by gravity. Despite this limitation, the low volume of the load and wash allows for the entire purification procedure, for either 203Pb or 212Pb, to be completed in 2 h./p>