核医学用の 203Pb/212Pb 治療薬ペアの最適化された生産、精製、放射性標識

Scientific Reports volume 13、記事番号: 10623 (2023) この記事を引用

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7 オルトメトリック

メトリクスの詳細

TRIUMF は、現場でそれぞれ 13 MeV サイクロトロンと 500 MeV サイクロトロンを介して鉛 203 (203 Pb、t1/2 = 51.9 時間) と 212Pb (t1/2 = 10.6 時間) の両方を生産できる世界で唯一の研究所の 1 つです。 203 Pb と 212 Pb は一緒に元素等価治療ペアを形成し、203 Pb を単一光子放出コンピュータ断層撮影 (SPECT) 線源として使用し、212 Pb を標的アルファ療法に使用して、画像誘導による個別化されたがん治療を強化します。この研究では、ターゲットの熱安定性を向上させるために、電気めっきを施した銀裏打ちタリウム (Tl) ターゲットを製造することで 203Pb の生産性を向上させ、照射中の高電流を可能にしました。当社では、抽出および陰イオン交換クロマトグラフィーと並行して選択的 Tl 沈殿 (203 Pb のみ) を使用する新しい 2 カラム精製方法を導入し、蒸発を必要とせずに最小限の量の希酸で高い比活性と化学純度の 203/212 Pb を溶出します。精製方法の最適化により、放射性標識収率と鉛キレート剤 TCMC (S-2-(4-イソチオシアナトベンジル)-1,4,7,10-テトラアザ-1,4,7,10-テトラ( 2-カルバモイルメチル)シクロドデカン) および Crypt-OH、[2.2.2]-クリプタンドの誘導体。

核医学の分野では、セラノスティック放射性医薬品 (TRP) (セラノスティックとは治療薬と診断薬の組み合わせを指します) により、画像診断と治療を同時にまたは連続的に実行できるようになり、画像誘導型の個別化された医薬品の開発が可能になります。がん治療計画1. 全体として、セラノスティックスの目標は、臨床転帰を改善するために患者にとって最も適合する治療オプションを特定することです1。セラノスティクス用の二官能性キレーター（BFC）ベースの放射性医薬品は、リンカーを介して生物学的ターゲティングベクターに結合した二官能性キレーターに配位した放射性金属で構成されています2,3。このベクターは、がん細胞上の固有の細胞バイオマーカーを選択的に探し出して結合し、放射性金属が受ける放射性崩壊の種類に応じたイメージング技術または治療法に適合する放射性ペイロードをがん細胞に直接かつ選択的に送達します2,3。

治療用同位体鉛 212 (212Pb) 標識放射性医薬品を用いた臨床試験での最近の成功により、患者向けの画像誘導による個別化されたがん治療計画を開発する手段として、元素当量 203Pb/212Pb 治療薬ペアの可能性に対する大きな関心が高まっています4。 203Pb は、電子捕獲によって崩壊し、単一光子放出コンピュータ断層撮影法 (SPECT) と互換性のある 279 keV 光子 (81%) を放出する診断用同位体です。 212Pb は、このペアの治療用同位体として機能します。 212Pb は純粋な β 放射体であるにもかかわらず、そのアルファ放射娘物質 212Bi (t1/2 = 60.5 分、Eα avg = 6.2 MeV、36%) および 212Po ( t1/2 = 0.3 μs、Eα avg = 8.9 MeV、図 1)3,6。 212Pb はその娘に比べて半減期が長いため、212Pb を使用すると放射性医薬品の調製時間を長くすることができます。

(A) 203Pb と (B) 212Pb の減衰スキーム。

BFC ベースの放射性医薬品のすべての成分が TRP の成功に影響を及ぼしますが、放射性金属の比放射能 (化合物の単位質量あたりの測定された放射能の量を指す) の重要性はしばしば見落とされています 7。放射性金属溶液中の安定した（非放射性）金属不純物は放射性標識を妨げる可能性があり、キレーターの選択性に応じてキレーターによって調整される可能性があります。放射性金属との競合により、放射化学収量 (RCY) が低下し、したがって放射性医薬品の見かけのモル放射能 (Am) が低下する可能性があります。 Am が低いと、腫瘍部位での動態や取り込みに影響を与える可能性があり、スキャン品質の低下や治療効果の低下につながる可能性があります8。したがって、放射性金属溶液の化学純度を向上させ、比放射能を高めることが、TRP の進歩にとって重要です。サイクロトロンで生成される同位体、たとえば 203Pb の場合、最大の化学的不純物は多くの場合ターゲット物質 9 であり、効果的な分離化学が必要となります。

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>