Разработка методов получения меченных технецием-99M наноколлоидных препаратов для диагностики сторожевых лимфатических узлов

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….……….…… 5

Глава 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ
ЛИМФАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ……………………………………………… 15
1.1 Характеристика методов, используемых для выявления сторожевых
лимфатических узлов…………………………………….……..… 15
1.1.1 Контрастный метод выявления сторожевых лимфатических узлов …… 15
1.1.2 Радионуклидная лимфосцинтиграфия …………………………………… 16
1.3.3 Выявление сторожевых лимфатических узлов методом двойного
контрастирования ……………………………………………………..………… 25
1.2 Радиофармпрепараты для визуализации сторожевых лимфатических
узлов……………………………………………………………………………….. 25
1.3 Обоснование целесообразности использования оксида алюминия для
изготовления РФП «Наноколлоид, 99mТс-Al2O3»………….…………………… 34
1.4 Выводы по главе ………………………………………………………….…. 37
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ……………………. 39
2.1 Характеристика используемых материалов и оборудования…………….. 39
2.2 Методики приготовления растворов и реагентов для получения
наноколлоидов меченных технецием -99м…………………………………….. 43
2.2.1 Приготовление раствора олова дихлорида дигидрата………….…… 43
2.2.2 Приготовление раствора желатина…………………………………….…. 43
2.2.3 Приготовление раствора аскорбиновой кислоты…………………….….. 43
2.2.4 Приготовление суспензии из порошка гамма-оксида Al2O3……………. 44
2.3 Методики проведения радиометрических измерений………………..…… 45
2.3.1 Определение объемной активности технеция-99м………………………. 45
2.3.2 Определение степени адсорбции 99mTc на оксидах алюминия с
различной кислотной обработкой………………………………………………. 46
2.3.3 Методика получения радиохроматограмм……………………………..… 46
2.3.4 Определение размера меченных 99mTc наноколлоидных частиц
методом фильтрации…………………………………………………………..… 47
2.4 Инструментальный метод определения размеров меченых
наноколлоидов…………………………………………………………………… 48
2.5 Методики проведения микробиологических исследований …………… 49
2.5.1 Определение бактериальных эндотоксинов …………………………… 49
2.5.2 Определение стерильности ……………………………………………….. 49
2.6 Определение функциональной пригодности РФП для
сцинтиграфического выявления «сторожевых» лимфатических узлов……… 54
2.7 Определение функциональной пригодности РФП для
интраоперационного выявления «сторожевых» лимфатических узлов……… 55
2.8 Методы статистической обработки результатов………………………….. 56
2.9 Выводы по главе …………………………………………………………..… 56
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ОРИГИНАЛЬНЫХ
МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЧЕННЫХ ТЕХНЕЦИЕМ-99М
НАНОРАЗМЕРНЫХ КОЛЛОИДОВ. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И
ИХ ОБСУЖДЕНИЕ………………………………………………………………. 57
3.1 Формирование наноразмерных коллоидных систем на основе
диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПА)…………………………….. 58
3.2 Получение наноколлоидных препаратов на основе Fe@C…………………….. 69
3.3 Получение наноколлоидного радиофармпрепарата на основе
наноразмерных порошков Al2O3……………………………………………………………….. 76
3.3.1. Исследование адсорбционных характеристик Al2O3 к пертехнетат-
ионам технеция-99м ……………………………………………………………. 76
3.3.2. Коэффициент распределения 99mТс в системе HCl – Al2O3 …………… 79
3.3.3 Изучение влияния общей активности 99mТс на величину степени его
адсорбции ………..…………………………………………………………..… 83
3.3.4 Проведение процесса адсорбции восстановленного технеция-99м на
наноразмерном порошке оксида алюминия…………………………………… 86
3.4 Разработка методики изготовления лиофилизированного набора 92
реагентов для получения РФП «Наноколлоид, 99mTc-Al2O3»…………………
3.5 Выводы по главе …………………………………………………………….. 102
Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СТАНДАРТИЗАЦИИ И
НОРМАТИВНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА ПРОИЗВОДСТВО ПРЕПАРАТА
«НАНОКОЛЛОИД, 99mТс-Аl2O3»………………………………………………. 104
4.1. Качественное и количественное определение оксида алюминия……..… 105
4.2. Качественное и количественное определение Sn (II)…………………..… 110
4.3. Качественное и количественное определение аскорбиновой кислоты…. 118
4.4. Качественное и количественное определение желатина………………… 125
4.5 Определение срока годности РФП «Наноколлоид, 99mТс-Аl2O3»………… 128
4.6 Определение срока хранения реагента для получения РФП
«Наноколлоид, 99mТс-Аl2O3» ………….………………………..………………. 132
4.7. Разработка нормативной документации на РФП «Наноколлоид, Тс-
99m

Аl2O3» …………………………………………………………………………… 135
4.8 Выводы по главе ……………………………………………………………. 141
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………..…………… 142
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ……………………………………………………… 144
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………..…… 145
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1 Акты внедрения результатов диссертационной работы …….. 175
Приложение 2 Патенты………………………………………………………….. 177
Приложение 3 Проект Фармакопейной статьи предприятия ………………… 181
Приложение 4 Проект опытно-технологического регламента на
производство лиофилизата для приготовления раствора для подкожного,
паратуморального и интратуморального введения «Наноколлоид, 99mТс-
Al2O3» (ОПР-14402245-02-14)…………………….…………………………… 196

По результатам исследований, проведенным при выполнении
диссертационной работы, можно сделать следующие общие выводы:
1. Исследован круг исходных субстанций для получения наноразмерных
коллоидов с регулируемыми свойствами на основе органических и
неорганических матриц.
2. Разработаны методы получения трех наноколлоидных препаратов.
Первый тип создан на основе металлохелатов с химически модифицированными
комплексонами диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПА).
Радиохимический выход наноколлоида с размером частиц 50 – 100 нм в готовом
РФП составляет порядка 80% при радиохимической чистоте продукта 92-95 %.
Накопление препарата в лимфоузле находится на уровне 1,5 %, что позволяет
использовать препарат для проведения гамма-сцинтиграфических исследований.
Второй тип разработан на основе наночастиц железа Fe@C, покрытых углеродной
оболочкой, с присоединенной к ней через ковалентные связи фрагментами
бензилдиметилен-аминоуксусной кислоты. Выход меченного технецием-99м
коллоида Fe@C (АДТ) с размером частиц менее 100 нм составляет 97 %, РХЧ
продукта составляет 94 %. Уровень накопление препарата в лимфоузле 1,7 %.
Третий тип наноколлоида создан впервые в мировой практике. Для его получения
используется более простая методика, основанная на проведении адсорбции
технеция-99м на порошке гамма-оксида алюминия с размером частиц в пределах
50-100 нм, обеспечивающая радиохимический выход целевого продукта более
90 %.
3. Разработана методика приготовления стандартного набора к
генератору технеция-99м в виде лиофилизата для получения РФП «Наноколлоид,
Tc-Al2O3». Определен срок годности лиофилизированного реагента, который
99m

составил 1 год.
4. Разработаны методики качественного и количественного анализа
РФП. Установлены показатели качества, на основе которых составлена
спецификация на реагент и радиофармпрепарат. Подготовлен проект
фармакопейной статьи предприятия (ФСП).
5. На экспериментальных животных доказана эффективность РФП
«Наноколлоид, 99mТс-Al2O3» для проведения диагностических исследований СЛУ.
Показано, что РФП активно поступает из места инъекции в лимфатическую
систему и накапливается в первом лимфатическом узле. Аккумуляция препарата в
лимфоузле через 1–24 ч после подкожного введения РФП составляет 8,4-12,6% от
введенной дозы. Все сказанное создает перспективы использования
разработанного наноколлоидного препарата для проведения диагностики
лимфатических узлов.
Перспективы дальнейшей разработки темы заключаются в
использовании данной технологии с целью создания новых диагностических
РФП. Предложенные методологические подходы к разработке методик
стандартизации радиофармпрепарата, могут быть реализованы с целью
совершенствования методик качественного и количественного определения
компонентов других РФП с использованием современных физико-химических и
спектральных методов.
БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает свою благодарность сотрудникам лаборатории №31 ИЯТШ
Томского политехнического университета, сотрудникам отделения
радионуклидной диагностики НИИ онкологии Томского НИМЦ за оказанную
поддержку и содействие в организации и проведении представленных в работе
исследований.
Автор выражает отдельную благодарность научному консультанту, доктору
технических наук Скуридину Виктору Сергеевичу за помощь в выборе
направления диссертационной работы и постоянную поддержку в ходе ее
выполнения.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Sn (II) – олово(II) хлорид дигидрат (SnCl2∙2 H2O)

Fe@C (AДТ) – модифицированные железо-углеродные частицы

Тс – технеций-99м
99m

Т1/2 – период полураспада

Al2O3 – гамма-оксид алюминия

АС – аттестованные смеси

БЭ – бактериальные эндотоксины

ЗНО – злокачественные новообразования

ДТПАмод – модифицированная диэтилентриамин-пентауксусная кислота

ЕЭ – единица эндотоксина

ИВА – инверсионная вольтамперометрия

КСЭ – контрольный стандарт эндотоксина

ЛАЛ-реактив – лизат амебоцитов мечехвоста «Limulus polyphemus»

ЛС – лекарственное средство

МБк – мегаБеккерель

МДР – максимально допустимое разведение

ОПР – опытно-промышленный регламент

ПСБЭ – предельное содержание бактериальных эндотоксинов

РФП – радиофармацевтический препарат

РХЧ – радиохимическая чистота

СЛУ – сторожевой лимфатический узел

ФСП – фармакопейная статья предприятия