DE2519005A1

DE2519005A1 - Verfahren zur diagnostischen sichtbarmachung von neoplastischen geweben

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Publication number: DE2519005A1
Application number: DE19752519005
Authority: DE
Inventors: Ivan Dr Med Benes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-30
Filing date: 1975-04-29
Publication date: 1975-11-20
Also published as: ATA328975A; FR2269354A1; US4113850A; DK186275A; CA1057655A; HU173657B; BE828630A; AT342789B; GB1497904A; DK137435C; DD118526A5; DK137435B; JPS5126230A; SE7504915L; FR2269354B1

Description

T 49 870

Dr. Ivan Benes, Greifensee (Schweiz)

Verfahren zur diagnostischen Sichtbarmachung von neoplastischen Geweben

50984 7/1038

Tn der Nuklearmedizin werden unter anderen verschiedene chemische Verbindungen kurzlebiger Radionuklide,

99m
wie z.B. des Technetiums und in letzter Zeit auch

des Indiums, als Diagnostika zum Nachweis und zur Peststellung von verschiedenen Erkrankungen, morphologisch-pathologischen Veränderungen der Gewebe und Anomalien der Durchblutung verwendet.

Wegen ihrer Kurzlebigkeit (die physikalische

99m
Halbwertszeit des Technetiums beträgt 6 Stunden, jene

des Indiums 2,81 Tage) müssen diese Radionuklide und ihre Verbindungen nahe am Orte ihrer Verwendung hergestellt werden.

Das Technetium entsteht durch den radioaktiven Zerfall seiner Mutterradionuklidsubstanz

99m 111

Molybdän; Indium entsteht aus Cadmium im

Cyclotron. Die Bildung und Gewinnung der Tochterradio-

99m
nuklidsubstanz Technetium erfolgt m der Praxis mit Hilfe sogenannter Radionuklidgeneratoren direkt am Ort und an der Stelle der Markierung und der Verwendung,

99m
Beim Techrietium-Gerierator wird das Tochterradionuklid in der Form eines Pertechnetates (TcO, ) mit physiologischer Kochsalzlösung (0,9 %) eluiert. Im Pertechnetat

Q 9m
liegt das "' Technetium siebenwertig vor.

99m Zur Herstellung oder fiarkierung der Tc-

9 9 m
Präparate reduziert man " "' Pertechnetat von der sieben-Stuf

fe x.u niedrigeren Wertigkeiten, am häufigsten

q c) ψ
zu vierv/ertigem "' Tc. In dor Literatur sind als Reduk-

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tionsmittel Ascorbinsäure, Eisen(II)-ionen, Zinndichlorid, Natriumborhydrid, elektrolytische Reduktion und andere Reduktionsmittel beschrieben.

In der nuklearmedizinischen Diagnostik verwendet man auch u.a. Indium in verschiedenen Formen, z.B. als ^li:LIndium(III)-chlorid.

Ein frühzeitiger und eindeutig positiver Nachweis von malignen Tumoren bzw. Metastasen wäre zweifellos eine der bedeutendsten Aufgaben der nuklearmedizinischen Diagnostik; die Darstellung oder Sichtbarmachung von neoplastischen Geweben durch Verabreichung einer radioaktiven Substanz wäre nämlich die einfachste und für die zu untersuchende Person auch die schonendste Methode zur Diagnosestellung.

Die bis jetzt zu diesen Diagnosen verwendeten

Radiopharmaka, wie Se-Natriumselenit oder Gallium-

203 197
citrat oder KJg- bzw. Hg-Chlormerodrin, weisen eine niedrige und unsichere,, Tumoraffinität bei höherer Strahlenbelastung der untersuchten Person auf. !Ferner zeigt auch keines der bisher zu diesem Zweck versuchten, mit Techetium oder Indium markierten Präparate eine deutliche und überzeugende spezifische Affinität zum neoplastischen Gewebe, d.h. Tumor- und Metastasengewebe. Betrachtet man den Stand der Technik gesamthaft, lässt sich also feststellen, dass ausgesprochene Tumoraffinität bis heute nicht bekannt war. Auch von anderer Seite wird bestätigt, dass ein absolut tumorspezifisches Radiopharmakon bisher nicht bekannt war [Dtsch. med. Wschr. 97, l?i>8 (1972)]. 509847/1038

Umso überraschender war es denn, als es sich

99m erwies, dass ein injlzierbarer Komplex des Technetiums oder Indiums sich durch eine sehr hohe, bisher auch annähernd nicht erreichte, spezifische Affinität zum Tumor- und Metastasengewebe auszeichnet und daher in steriler wässriger Lösung von physiologisch unbedenklichem pH-Wert ein vorzügliches Mittel zur Sichtbarmachung von neoplastischen Geweben mittels der Gewebeszintigraphie darstellt.

Das erfindungsgemässe Mittel ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem injizierbaren Komplex des

99m 111

Technetiums oder Indiums und einer Dicarbonsäure

oder Tricarbonsäure der allgemeinen Formel:

(CH₂)_n-COOH

R¹-C-R²

COOH

12 m welcher η den Wert 1 oder 2 hat, R und R zusammen ein Sauerstoffatom oder die Gruppe I^CH-COOH oder R ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxyl- oder Amino-

2
gruppe und R ein Wasserstoffatom oder eine der folgenden

Gruppen:

-CH₂-COOH -CHOH-COOH -CO-COOH

bedeuten, oder eines wasserlöslichen Salzes derselben in solcher komplexen Bindung, dass mindestens eine Valens des Technetium- oder Indium-ions durch eine Carboxylgruppe abgesättigt ist, in steriler wässriger Lösung

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mit einem pH-Wert von 3,6 bis 8,6.

Als Ligand des zentralen Metallions 1 To oder In J wird ein Dicarboxylat oder Tricarboxylat aus der Gruppe von Isocitrat, cis-Aconitat, alpha-Ketoglutarat, Oxalsuccinat, Citrat, Asparaginat, Oxalacetat, Malat und Glutamat bevorzugt. Es versteht sich aber, dass andere von der zuvor gegebenen allgemeinen Formel umfasste Dicarboxylate und Tricarboxylate sich als Liganden ebenfalls eignen.

Der Komplex kann zudem noch dar, Zinn(H)-, Zinn(IV)-, Ei sen(II)- oder Eisen(III)-ion in komplexer Bindung" enthalten. Ferner kann es auch noch das !!atrium-, Kalium- und/oder Calcium-ion in Form von Salzen der nicht komplex abgesättigten Carboxylgruppen enthalten.

Die Tc- und " In-Komplexe mit den oben definierten Liganden zeigen überraschenderweise eine sehr hohe spezifische Affinität zu neoplastischon Geweben (Tumoren und Metastasen), indem sie sich darin bedeutend stärker als im gesunden Gewebe derselben Organe oder Körperteile anreichern. Dadurch wird nun erstmals eine deutliche und präzise szintigraphisehe Diagnose der Primärtumore und Metastasen ermöglicht.

Die spezifische Affinität dieser radioaktiven Komplexe lässt sich r.iuritz "1 i cn durch fo Inende Hc-obncht nngon näher chnrakt H¹L¹ ieiVi.:

5 0 9 8 4 7 / 1 U "i M

_ ar ·_

1. Die deutlichste Anreicherung ist besonders bei Tumoren und Metastasen im Gehirn- und Knochengewebe feststellbar;

2. Die Aktivitätsanreicherung in den Tumoren und Metastasen, besonders im Gehirn- und Knochengewebe, findet schon einige Minuten nach der Verabreichung statt;

3. Die Anreicherung in den Tumoren und Metastasen bleibt während einiger Stunden nach der Verabreichung bestehen, worauf dann die Aktivität mit einer langen effektiven Halbwertszeit abnimmt;

h. Der nicht im neoplastischen Gewebe angereicherte Komplex wird auf Grund der kur:;en biologischen Halbwertszeit relativ rasch aus dem gesunden Gewebe und der Blutbahn über die Nieren ausgeschieden.

Die ausserordentliche Spezifität der Anreicherung im Tumor- und Metastasengewebe lässt sich am einfachsten durch Ermittlung des sogenannten Tumor-Hirnquotienten zeigen. Beim Menschen unterscheidet man zwischen einem externen und einem internen Tumor-Hirnquotient. Ersterer vrird am lebenden Patienten (also in vivo) durch Vergleich der Zählraten über erkrankten und normalen Hirribesii-ken ("re^iony of interiü-it") f-jomesr.en. Der interne Tumor-Η:; Tnquotiont-- Hingegen v;ird eiitv/evler nach dew Tode und cJ or i-t-ktion ö'.-i (kur:: vorhM¹ mit. dem Ra 1 i opharmakon belirin-iel tfü) Pa t. i ;·η t ■ -u oder nach ·.·;■ ■<_·;.{. i\^r·:-ν Entfernung

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eines Hirntumors, an einem Operationspräparat, gemessen.

Aus dem Vergleich mit den bisher verwendeten radioaktiven Verbindungen gemäss Tabellen 1 und 2 geht die erwähnte Spezifität eindrücklich hervor.

Tabelle 1

Radionuklid oder Verbindung	Externer Tumor- Hirnquotient am Menschen (in vivo)	1,7	: 1	Literatursteile
"¹¹¹TcO₁₁		1,3	: 1	1
"¹¹¹TcO₁₁	>	2,5	: 1	2
"^mTc0₄	1,2 -	8,7	: 1	3
197 Hg-Chlormerodrm	1,2 -	3,1	: 1	4
197 Hg-Chlormerodrxi	1,5 -	2,2	: 1	5
^113mIn-DTPA		5,0	: 1	1
⁷⁵Se	2,0 -	12	: 1	6
"^mTc-Sn-Citrat	8 -	gemäss Erfindung

1) J. nucl. Med. H), 18 (I969)

2) J. Nucl. Med. K), 3*1 (I969)

3) Arch. Psychiat. Nervenkr. 213, 200 (1970) ¹O J. nucl. Med. £, l6 (I968)

5) J. nucl. Med. J, y,i (Iy66)

6) J. nucl. Med. 7., 197 (1966)

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Tabelle 2

Radionuklid oder Verbindung	Interner Tumor- Hirnquotient am Menschen (nach Sek tion bzw. am Opera- tionspjräparat)	Literatur stelle
¹⁶^Yb "¹¹¹TcO₄ "¹¹¹TcO₁₁ "^mTc-Sn-Citrat	1,8 - 5,0 : 1 1,8 - 5,3 : 1 0 - 4,3 : 1 112 : 1	1 1 2 gemäss Er findung

1) J. nucl. Med. 10, 553 (1969)

2) Arch. Psychiat. Nervenkr.- 213, 200 (1970)

Infolge der hohen spezifischen Affinität und der raschen Ausscheidung aus dem gesunden Gewebe und der Blutbahn bewirkt der Komplex eine bedeutend kürzere,d.h, schwächere, Belastung des ganzen Körpers und der einzelnen Organe durch radioaktive Strahlen als die bisher verwendeten Radiopharmaka. Nun führt eine selektive Anreicherung zu einer höheren Strahlenbelastung in den betreffenden Organen. Die solchen Organen sumutbare Strahlenbelastung bildet also einen limitierenden Faktor für die Höhe der applizierbaren Radioaktivitätsmenge; diese Organe werden deshalb "kritische Organe" genannt. Diese Verhältnisse können an dem bestens unter-

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99m
suchten Beispiel des Pertechnetats konkret erläutert werden. Das Pertechnetat verhält sich im Organismus ähnlich wie Jod oder die Jodide, so dass die Anreicherung besonders stark in der Schilddrüse, aber auch im Plexus chorioideus (Gehirn), in den Speicheldrüsen und in der Magenschleimhaut stattfindet. Es sind daher diese Organe, welche die obere Grenze der für die zu untersuchende Person zulässigen Radioaktivitätsmenge diktieren.

Die folgende Tabelle gibt die Höhe der Strahlenbelastung (in mrad/mCi) der v/ichtä geren kritischen Organe für die bisher meist verv/endeten radioaktiven Substanzen und für das erfindungsgemäsoo diagnostische Mittel.

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Tabelle

CD OO •Ρ-

O (O CO

Radionuklid cder	Strahlenbelastung	Darin	des kritischen	Organs in	mrad/mCi	Magen
Veromdung	Blut	I5O-29O	Blase	Schilddrüs	e Niere	40-320
O Op	17-47	-	-	100-270	-	-
ι q? "■' ' Hg-Chormerodrin	-	-	-	-	437O-I94OO	-
¹¹⁵ⁿIr.-DTPA	34-69	-	5IO-55O	-	60	-
"¹¹¹Tc-EDTA	-	-	550	-	42	-
¹⁶⁹Yb-DTPA	-	126	390	-	-	0,25
-^59mTc-Sn-Citrat			342	0,19	38,4
gemäss Erfindung

CD CD CD

Der Vergleich zeigt eine durchwegs schwächere Strahlenbelastung durch den injizierbaren Komplex der Erfindung; im Falle der Schilddrüse und der Magenschleimhaut ist die Belastung für die untersuchte Person sogar ca. 100 mal schwächer. Die schwächere, für die bereits genannten kritischen Organe sogar massiv schwächere Strahlenbelastung bedeutet zweifellos einen erheblichen

technischen Fortschritt bei der Anwendung.

99m Gegenüber dem Tc-Pertechnetat zeichnet

sich der Komplex ferner durch den weiteren Vorteil aus, dass er direkt, ohne Vorbehandlung der zu untersuchenden Person, verabreicht werden kann. Es wurde bereits erwähnt, dass das Pertechnetat sich vor allem in der Schilddrüse anreichert. Will man also nicht etwa die Schilddrüse, sondern andere Organe (wie dies doch üblicherweise der Fall sein wird) auf allfällige Tumoren oder Metastasen prüfen, muss man zuerst die Anreicherung des Pertechnetats in der Schilddrüse verunmöglichen. Zu diesem Zweck blockiert man die Schilddrüse durch Verabreichung von Kaliumperchlorat oder Lugol'scher Lösung (Jodlösung); dadurch aber wird auch die Funktion der Schilddrüse für einige Zeit blockiert. Mit dem Komplex gemäss der Erfindung entfallen sowohl die Notwendigkeit einer Vorbehandlung als auch der Nachteil des - nach der Untersuchung anhaltenden - Funktionsausfalls der Schilddrüse.

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In dem diagnostischen Mittel der Erfindung ist das radioaktive zentrale Metallion komplex gebunden, d.h. maskiert, und dadurch nach aussen chemisch nicht reaktiv. Demzufolge findet hier - im Gegensatz zum radioaktiven Jod bei der Schilddrüse - keine Wechselwirkung mit dem Organismus oder bestimmten Organen statt. Wegen seiner chemischen Inaktivität wird der Komplex an die Plasmaproteine nicht fest gebunden; dadurch erklären sich die rasche Verteilung im Körper und die relativ rasche Ausscheidung über die Nieren. Wie bei den anderen bisher verwendeten oder versuchten Radiodiagnostika unterliegt die Anreicherung offenbar gleichartigen, unspezifischen Mechanismen.

Gemäss der Erfindung hat man nun eine sichere Methode zur diagnostischen Sichtbarmachung von neoplastischen Geweben mittels der Gewebeszintigraphie. Diese Methode besteht darin, dass man den bereits beschriebenen Komplex in steriler wässriger Lösung von physiologisch unbedenklichem pH-Wert der zu untersuchenden Person, vorzugsweise intravenös, verabreicht und mittels eines Szintillationszählers oder einer Gammakamera die örtliche Menge der Radioaktivität bestimmt.

Ferner wurde auch ein einfaches Verfahren gefunden, durch welches eine sofortige Herstellung des injizierbaren radioaktiven Komplexes in einem Arbeitsvorgang erfolgen kann. Dieses Verfahren bildet denn einen weiteren Gegenstand der

Erfindung. 509847/1038

- iff -

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine wässrige Lösung einer Dicarbonsäure oder Tricarbonsäure der bereits gegebenen Formel oder eines Salzes derselben entweder (a) als solche oder (b) unter Zusatz eines Zinn(II)-salzes bzw. in Form eines entsprechenden Zinn(II)-Komplexes in Ampullen, Stechfläschchen, Carpullen oder Einmalspritzen abfüllt, die Lösung anschliessend vom Lösungsmittel befreit, unmittelbar vor der Verwendung zu diagnostischen Zwecken das in fester, stabiler Form vorliegende

Zwischenprodukt mit einer wässrigen, die gewünschte

99m Radioaktivitätsmenge enthaltenden Lösung eines Techne-

tiurnsalzes oder " Iridiumsalzes im Falle des Zwischenproduktes aus (a) bzw. eines Pertechnetats oder 'Indiumsalzes im Falle des Zwischenproduktes aus (b) behandelt und gegebenenfalls das pH vor oder nach der Behandlung auf einen physiologisch unbedenklichen Wert einstellt, dabei im Falle (b) einen Doppelkomplex

QQj]]

mit dem Zinn-ion erhält, im Falle eines ' Technetium-

99m
salzes oder Pertechnetats unter Sauerstoffausschluss

arbeitet, und die Sterilität des injizierbaren Komplexes gewährleistet, indem man von sterilen Lösungen ausgeht und unter sterilen Bedingungen arbeitet, oder vor dem Abfüllen sterilfiltriert und das Abfüllen in sterile Ampullen, Stechfläschchen, Carpullen oder Einmal spritzen vornimmt, oder erst nach dem Abfüllen sterilisiert.

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Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens kann man die Di- oder Tricarbonsäure als solche einsetzen und das pH - vor oder auch nach der Behandlung mit der radioaktiven Salzlösung - nötigenfalls auf den gewünschten Wert einstellen, beispielsweise durch Zugabe einer Base (Natronlauge). Man kann aber ebenfalls von einem wasserlöslichen, toxisch unbedenklichen Salz der Di- oder Tricarbonsäure, z.B. von dem Natrium-, Kalium- oder Calciumsalz, ausgehen und das pH nötigenfalls - vor oder nach besagter Behandlung korrigieren, beispielsweise durch Zugabe von Salzsäure. Bei diesen beiden Verfahrensweisen erhält man den Komplex in Form eines Komplexsalzes mit dem entsprechenden Kation; das Natrium-, Kalium- oder Calcium-ion, ob in Form einer Base zur pH-Einstellung oder in Form eines Salzes der Di- oder Tricarbonsäure eingeführt, wird von den nicht komplex abgesättigten Carboxylgruppen gebunden.

Im folgenden sollen verschiedene Ausführungsformen des Verfahrens ausführlicher beschrieben werden.

Gemäss einer ersten Ausführungsform geht man von einem radioaktiven Technetlumsalz oder Indiumsalz aus. Nun fällt das Technetium üblicherweise in Form einer stabilen siebenwertigen Verbindung,

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d.h. als Pertechnetat - normalerweise als Natriumper-

Q Qjjj |i ι

technetat, an. Es muss.also zuerst zu ^ Tc reduziert werden, wozu sich die in der Einleitung bereits erwähnten Methoden eignen. Wegen der Oxydationsempfindlichkeit des Technetium(IV)-ions soll das Verfahren unter Bedingungen durchgeführt werden, Vielehe eine allfällige Rückoxydation ausschliessen. Eine erste Möglichkeit dazu besteht in der Begasung der Lösungen mit einem inerten Gas, wie z.B. Stickstoff, Argon, Kohlendioxyd, Stickoxydul oder Gemische derselben. Bei Verwendung eines Alkali metall ■- oder Calciumsalzes der Di- oder Tr!carbonsäure als Ausgangsprodukt wird man selbstverständlich nicht mit Kohlendioxyd begasen. Im allgemeinen wird man unter Stickstoffatmosphäre arbeiten. Eine zweite Möglichkeit zur Vermeidung der Oxydation des Technetium(iv)-ions bieten die chemischen Antioxydantien, wie z.B. Ascorbinsäure oder Dehydroascorbinsäure und ihre wasserlöslichen Salze oder l-Phenyl-3-pyr'azolidon, mit welchen die Lösungen dann versetzt werden.

Die herkömmliche Form eines Indiumsalzes ist das Indium(III)-chlorid. Allerdings ist diese Verbindung nur in relativ stark saurer Lösung beständig, ansonsten fällt Indiumhydroxyd aus. Dieser Umstand macht eine Korrektur des pH allenfalls notwendig, damit der in saurer Lösung gebildete Indium-Komplex ohne Bedenken

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injiziert werden kann; zur pH-Einstellung verwendet man beispielsweise Natronlauge. Die pH-Korrektur lässt sich sowohl vor als auch nach der Bildung des Komplexes durchführen; wird sie vor der Komplexbildung vorgenommen, setzt die Ausfällung von Indiumhydroxyd bald ein und es muss daher nach Zugabe der als Ligand bestimmten Di- oder Tricarbonsäure das Reaktionsgemisch eine zeitlang erhitzt und die Reaktion entsprechend länger laufengelassen werden. Weil es die einfachere und raschere Arbeitsweise darstellt, wird also das pH vorzugsweise erst nach der Komplexbildung auf den gewünschten Wert eingestellt.

Geht man nicht von der freien Dioder Tricarbonsäure, sondern von einem Alkalimetallsalz, z.B. dem Natriumsalz, aus, so ist die Lösung bereits alkalisch und sogar stark alkalisch, wenn die vorhergehende Reduktion des Pertechnetates mit Natriumborhydrid durchgeführt wurde. Bei Verwendung eines Alkalimetallsalzes ist also im Falle des Technetium(IV)-ions eine pH-Korrektur nicht immer erforderlich; oder aber es muss nach einer Natriumborhydrid-Reduktion das zu stark alkalische pH durch Säurezugabe, z.B. mittels Salzsäure, auf einen physiologisch unbedenklichen Wert eingestellt werden. Im Falle des Indium-ions bzw. des Indiumchlorids kann die Verwendung eines Alkalimctallsalzes der Di-

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oder Tricarbonsäure zur Abstumpfung der ursprünglich relativ stark sauren Lösung mitunter genügen.

Gemäss einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens wird ein radioaktives Pertechnetat oder Indiumsalz mit der Di- oder Tricarbonsäure oder dem Alkalimetallsalz derselben in Gegenwart eines viasserloslichen Zinn(II)-salzes, z.B. SnCl , oder aber mit einem entsprechenden Zinn(II)-Komplex umgesetzt.

Besonders geeignete Zinn(II)-Komplexe sind unter anderen das tri-Zinn-di-isocitrat, tri-Zinn-dicis-aconitat, Zinn-alphaketoglutarat, tri-Zinn-dioxalsuccinatj tri-Zinn-di-citrat, tri-Eisen-tri-zinntetra-citrat, Zinn-asparagtnafc, Zinn-oxalacetat, Zinnmalat und Zinn-glutamat. Es bildet sich jeweils ein Doppelkomplex mit dem Zinn-ion.

Infolge der sehr hohen Sauerstoff- bzw. Oxydationsempfindlichkeit des Zinn(II)-ions ist es bei Verwendung eines Pertechnetates unerlässlich, die Lösungen mit einem inerten Gas zu begasen oder mit einem Antioxydans zu behandeln; geeignete inerte Gase und Antioxydantien sind hieroben bereits erwähnt worden.

Bei dieser Ausführungsform wird das Pertechneta.t in einem Arbeitsvorgang zugleich zu ¹Tc reduziert und jenes unmittelbar darauf zum gewünschten Komplex umgesetzt. Der besonderen Einfachheit der Arbeitsweise wegen wird diese Ausführungsform gerade zur Herstellung

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- vr - ι*

der Technetium-Komplexe bevorzugt. Auch hier kann die eventuell notwendige Korrektur des pH-Wertes vor oder nach der Bildung des Technetium-Komplexes durchgeführt werden; es ist vorteilhaft, das pH nach erfolgter Bildung des Zinn(II)-Komplexes, d.h. vor dessen Umsetzung mit dem Pertechnetat, einzustellen.

Alsdann wird die Lösung der Verbindung, welche mit dem Pertechnetat, Technetiumsalz oder Indiumsalz zum gewünschten Komplex umgesetzt werden soll, zunächst entwässert bzw. vom Lösungsmittel befreit; dies geschieht vorzugsweise durch Gefriertrocknung (Lyophilisierung). Die oben erwähnte Lösung umfasst insbesondere die Lösung des bereits gebildeten Zinn(II)-Komplexes, jene der Alkalimetallsalze und anderer Salze der Dioder Tricarbonsäure und ganz allgemein die Lösung der als Ligand vorgesehenen Verbindung wie sie für die nachfolgende Umsetzung vorliegen, soll d.h. insbesondere nach erfolgter pH-Einstellung.

Die auf diese Weise in fester Form erhaltenen Zwischenprodukte erweisen sich naturgemäss als weit weniger empfindlich als ihre Lös\mgen gegenüber chemischen Einflüssen und insbesondere gegenüber der Oxy-

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dation, was vor allem bei den Zinn(II)-Komplexen von erheblicher Bedeutung ist. Bei korrekter Einhaltung der nötigen Vorsichtsmassnahmen (Inertgasatmosphäre und restlose Entwässerung) kann ein derart lyophilisierter Zinn(II)-Komplex zumindest 6 Monate unverändert behalten und gelagert oder transportiert werden. Durch die so erreichte Stabilität des Zwischenproduktes wird die Herstellung des radioaktiven Komplexes an Ort und Stelle und unmittelbar vor der Applikation an die zu untersuchende Person ermöglicht, zugleich aber auch eine praktisch quantitative Umsetzung mit dem Pertechnetat oder Indiumsalz gewährleistet.

Ferner ergibt sich daraus der weitere Vorteil eines kleineren und genau nach Wunsch bemessenen Flüssigkeitsvolumen bei der Verabreichung. Das Endvolum der injizierbaren Komplexlösung wird praktisch durch das Volum der zur Umsetzung herangezogenen Pertechnetat- oder Indiumsalzlösung gebildet. Nun ist die Verabreichung eines Diagnosticums unter kleinerem Volumen schon aus medizinischen Gründen meistens durchaus erwünscht. Hinzu kommt noch, dass die Umsetzung unter Bildung des radioaktiven Komplexes rascher und vollständiger vor sich geht, wenn sie in relativ konzentrierter Lösung erfolgen kann.

Die folgende, allgemein gehaltene Herstellungsvorschrift soll die vorangehenden Erläuterungen konkret veranschaulichen. ._.

- ~v$ -ZO

Beispielsweise geht man von der Isocitronensäure oder einem ihrer in V/asser löslichen, toxisch unbedenklichen Salze aus, die in Wasser aufgelöst und z.B. mit Stickstoff begast werden. Zu dieser Lösung wird portionenweise unter Rühren und weiterei'¹ Begasung Zinn(II)-chlorid oder ein anderes Zinn(II)-Salz zugegeben. Der entstandene Zinn(II)-Komplex kann auch durch Zugabe eines Stabilisators, z.B. Ascorbinsäure, gegen Autooxidation stabilisiert werden. Nach dem Auflösen wird der pH-Wert der Lösung auf einen physiologisch unbedenklichen Wert eingestellt und die Lösung sofort lyophilisiert oder sonstwie getrocknet. Unmittelbar darauf oder zu einem späteren Zeitpunkt, etwa nach Transport oder Lagerung, wird der lyophilisierte Zinn(II)-Komplex direkt mit der radioaktiven

Pertechnetat- oder Indiumsalzlösung vermischt, wobei sich in kurzer Zeit ein intravenös verabreichbarer, radioaktiver Komplex in wässriger Lösung bildet.

Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich besonders einfach, rasch und elegant mittels eines sterilen Stechfläschchens durchführen, welches zugleich als Reaktionsgefäss dient und einen gefriergetrockneten, stabilisierten, spezifischen Zinn(II)-Komplex unter Atmosphäre eines inerten Gases enthält.

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Beispiel 1

In ein Reaktionsgef£ss, das 2,0 g Isocitronensäure in 20 ml V/asser enthält, gibt man portionenweise unter Rühren und Stickstoffzufuhr 50 mg festes Zinn(II)-chlorid. Nach dem Auflösen wird diese Lösung mit mit Stickstoff saturiertem V/asser auf ca. 80 ml verdünnt und der pH-Wert mit 2N-Natronlauge auf 6 + 0,5 eingestellt. Dann wird die Lösung mit mit Stickstoff begastem Wasser für Injektionsflüssigkeiten auf das Volumen von 100 ml aufgefüllt und in die Stechfläschchen zu 1,0 ml unter Stickstoffatmosphäre einge-

QQ jfi

füllt. Zur Herstellung des Tc-isocitrat-Komplexes werden entsprechend der gewünschten Aktivitätsmenge 0,5-6 ml Tc-Eluat mit einer Einmalspritze in das die Zinn(II)-Komplex-Lösung enthaltende Fläschchen gegeben. Nach leichtem Umschwenken und ca. 5-minütigem Stehenlassen der Reaktionslösung bildet sich ein stabiler Zinn-technetium-isocitrat-Komplex. Die Lösung ist bei eingehaltenen sterilen Bedingungen injektionsfertig.

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Beispiel 2

Gemäss Beispiel 1 wird die Zinn(II)-isocitrat-Komplex-Lösung vorbereitet, sterilfiltriert und in Stechfläöchchen zu 1,0 ml unter Stickstoffatmosphäre lyophilisiert. In einem Pläschchen liegt die Substanz in

der Menge.für einen Ansatz vor. Zur Herstellung eines

'Technetium-isocitrat-Komplexes v/erden entsprechend

der benötigten Aktivitätsmenge 0,5 - 6 nil des Tc-Pertechnetats steril mit einer Einmalspritze in das die lyophilisierte Substanz enthaltende Fläschchen gegeben, Leichtes Umschwenken löst die Substanz schnell auf.

Nach ca. 5 Min. bildet sich quantitativ der injektions-

99m
fertige Technetium- zmn-isocitrat-Komplex.

Beispiel 3

In einem Reaktionsgefäss werden 1,5 der cis-Aconitsäure (oder 1,2 g des cis-Aconitsäureanhydrides) in 10 ml Wasser aufgelöst und auf 50 ⁰C erhitzt. In dieser Lösung löst man unter Rühren und Stickstoffzufuhr 30 mg Zinn(II)-Chlorid und erhitzt noch ca. 10 Minuten. Darauf wird die Lösung mit mit Stickstoff begastein Wasaei' auf ca. o0 ml verdünnt und nach Einstellung des pH-Wertes auf 5+0,5 noch mit mit Stickstoff begastem Wasser für Injektionsflüssigkeiten auf das "Volumen 100 ml

509847/10 3 8

- 32 -

aufgefüllt.

Die Lösung des tri-Zinn-di-cis-aconitat-Komplexes wird unter Stickstoffatmosphäre sterilfiltriert und sofort in sterilisierte Stechfläschchen zu 1,0 ml eingefüllt. Die gefüllten Fläsehchen werden sofort lyophilisiert.

Zur Herstellung eines Technetium-cisaconitat-Komplexes werden zumlyophilisierten tri-Zinndi-cis-aconitat-Komplex im Stechfläschchen 0,5 - 6 ml Tc-Pertechnetatlösung hinzugefügt. Zur Auflösung und

schnelleren Markierung der lyophilisiorten Substanz mit

Tc schwenkt man das Fläsehchen einige Male um und

lässt es ca. 5 Min. bei Zimmertemperatur stehen. Nach dieser Zeit entsteht eine klare, farblose, injektionsfertige Lösung.

Beispiel M

Gemäss Herstellungsverfahren wie beim Beispiel 3 wird statt cis-Aconitsäure 3,0 g alpha-Ketoglutarsäure zur Herstellung des Zinn(II)alpha-ketoglutarat-Komplexes verwendet. Die Herstellung des Technetium-zinn-alpha-keto-

99m

glutarat-Komplexes erfolgt durch Zugabe der '' Tc-Pertechnetatlösung zur lyophilisierten Substanz.

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Beispiel 5

Gemäss Herstellungsverfahren wie beim Beispiel 3

wird die cis-Aconitsäure durch 3 g Oxalbernsteinsäure

99m ersetzt. Die Herstellung des Tc-Oxalsuceinat-Kom-

plexes erfolgt durch Zugabe der entsprechenden Aktivi-

99m
tätsmenge von 0,5 - 6 ml Tc-Pertechnetatlösung zum

aufgelösten oder lyophilisierten tri-Zinn-di-oxalsuccinat-Komplex.

Bed spiel 6

Gemäss Herstellungsverfahren wie beim Beispiel 3 wird die cis-Aconitsäure durch Citronensäure oder Natriumcitrat oder Calciumcitrat oder Eisen(II)citrat oder Kaliumeitrat in der Menge von 1,5-^g ersetzt. Es bildet sich ein tri-Zinn-di-citrat-Komplex oder ein

tri-Eisen-tri-zinn-tetra-citrat-Komplex. Nach der Zu-

99m
gäbe der Tc-Pertechnetatlösung entsteht ein Techne-

tium-eisen-zinn-citrat-Komplex in intravenös verabreichbarer Form. Die Verwendung dieses Misch-Komplexes ist besonders bevorzugt.

Beispiel 7

g Citronensäure werden in 80 ml Wasser für 509847/1038

-SA-

Injektionslösungen aufgelöst und der pH-Wert mit 2M-Natronlauge auf 3,0 + 0,] eingestellt. Dann wird die - Lösung uiif ein Volumen von 100 ml aufgefüllt und davon je 1,0 ml in Steehfläschehen eingefüllt. 0,5 ml einer 1,5 N-Tris-Puf ferlösung [Tris (hydroxyinethyl)-arriinomethanj, mit 2N-Salzsäure auf pH-Wert 8,5 eingestellt, werden in die Stechfläschchen eingefüllt. Die in jedem Stechfl-ischchen eingefüllten, sterilen und pyrogenfreier: Substanzen liegen in der für einen Ansatz benötigten Kenge vor.

Zur Herstellung des " Indium-citrat-Komplexeo werden entsprechend der notwendigen Aktivitätsmenge 4 ml

In-Eluat als Indiumchloridlösung in saurem Milieu (0,04 - 0,07 N-SaIzsäure) mit einer Einweginjektionsspritze in das Stechflänchchen zugegeben, wobei der pH-Wert der Lösung sich auf 2,4 - 2,5 erniedrigt. Darauf wird der Inhalt einer 0,5 ml 1,5 N-Tris-Pufferlösung [Tris(hydroxymethyl)-aminomethan] enthaltenden Ampulle mit der Spritze aufgezogen und ebenfalls in die In-Citronensäure-Mischung gegeben. Mach Umschwenken entsteht ein Indium-citrat-Komplex, wobei der pH-Wert auf 6,5 - 7jO steigt. Der Komplex ist stabil. Bei allen Herstellungsvorgängen bleibt aas als Reaktionsgefäss zu benützende Steehfläschehen verschlossen; nur der verkapselte Gummiverschluss wird von der Kanüle durchstochen. Eine solche Lösung mit radioaktiver;! Indiumcitrat-Komplex ist injektionsfertig.

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Beispiel 8

Gemäss Herstellungsverfahren wie beim Beispiel 7 wird Citronensäure durch Natriumeitrat oder Calciumcitrat oder Eisen(III)-c:itrat in der Menge von 1,7 - 3 g ersetzt; dabei wird der pH-Wert mit 1 N-Salzsäare auf

3,0 + 0,1 eingestellt. Nach der Zugabe des radioaktiven Iridiums entsteht ein Indium-Komplex mit radioaktivem Indium als Metallion und dem Citrat-Rest als Liganden.

Beispiel 9

10 ml einer 1-molaren L~Asparaginsäurelösung werden unter Stickstoff mit 4 ml einer 0,l-molaren_> frisch hergestellten Zinn(II)-chlorid-Lösung vermischt und, nach Verdünnen mit mit Stickstoff begastem destilliertem Wasser auf 8o ml, mit 2 N-Kalilauge auf pH 6,5 + 0,2 eingestellt. Alsdann wird auf 100 ml verdünnt und nach Sterilisation in 1,0 ml Portionen in sterile 10 ml— Stechfläschchen abgefüllt. Nach der Lyophilisierung werden unter sterilen Bedingungen die Stechfläschchen

mit Vakuumstopfon und Bördelkappc verschlossen.

99m Zur Herstellung des Technetium-L-asparaginat-

Komplexes werden entsprechend der notwendigen Aktivitätsmenge 0,5 - 6 ml steriles 'Pcrtcchnctat-Eluat mit

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einer Einwegspritze zum Inhalt eines Stechfläschchens durch Durchstossen des Guminivakuumstopfens mit einer

Kanüle zugegeben. Nach leichtem Umschwenken und ca.

99m 5-minütigem Stehenlassen wird die den ' Technetium-L-asparaginat-Komplex enthaltende Lösung in eine Spritze aufgezogen und zur szintigraphischem Tumordiagnostik verwendet.

Beispiel 10

Zu 20 ml einer l-pror'.entigen L(-)-Aepfelsäurelösung werden unter Rühren 30 mg festes Zinn(II)-chlorid zugegeben und 10 Minuten auf 60 erviärmt. Nach dem Abkühlen wird mit destilliertem Wasser auf ca. 80 ml verdünnt, der pH-Wert mit 2 N-Kalilauge auf pH 5_}5 + 0,1 eingestellt, die Lösung mit Stickstoff begast, mit destilliertem Wasser auf 100 ml aufgefüllt und analog Beispiel 9 weiterverarbeitet.

Beispiel 11

I₃5 g Monokalium-L-asparaginat(L-asparaginsäuremonokaliumsalz) als Dihydrat werden in 60 ml destilliertem, pyrogenfreiem Wasser gelöst und mit 2 N-SaIzsäure auf pH 2,5 + 0,1 eingestellt. Dann wird die Lösung

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mit destilliertem, pyrogonfreicm Wasser auf 100 ml aufgefüllt. Nach Sterilisation wird .in Portionen von 1,0 ml in sterile 5 ni-Steehfläschchen abgefüllt, lyophilisiert und unter sterilen Bedingungen mit Vakuurnstopfen und Eordolkappe verschlossen.

Zur Herstelluni;: des ' "Indium-L-asparaginat-Komplexes xverden entsprechend der notwendigen Aktivität smengr· 3 ml " Indiuni-Eluat als Indiumchloridlösung in saurem Milieu (0,05 ± 0,01 N-Salzsäure) mit einer Einweginjektionsspritse in das Stechfläschchen zugegeben. Nun werden 0,5 ml einer 1,5 N, sterilen, mit 2 N-Salzsäure auf pH 8,5 gebrachten Trispuffer-Lösung [Tris (hydroxymethyl)-aminomethan] zugegeben, viobei sich der pH-Wert in den physiologisch unbedenklichen Bereich verschiebt. Nach dem Umschwenken und 5-minütigem Stehenlassen ist der Indium-L-asparaginat-Komplex zur Injektion bereit.

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Claims

Patentansprüche

(Γ) Verfahren zur diagnostischen Sichtbarmachung von neoplastischen Geweben, namentlich Tumoren und Metastasen, mittels der Gewebeszintigraphie, dadurch gekennzeichnet, dass man

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einen injizierbaren Komplex des Technetiums oder Indiums und einer Dicarbonsäure oder Tricarbonsäure der allgemeinen Formel :

(CH ) -COOH

1 2

R -c-ir

COOH

1 2

in welcher η den Wert 1 oder 2 hat, R und R zusammen ein Sauerstoffatom oder die Gruppe ^CH-COOH oder R ein Wasser-

Stoffatom oder eine Hydroxyl- oder Aminogruppe und R ein

Wasserstoffatom oder eine der folgenden Gruppen :

-CH-COOH -CHOH-COOH -CO-COOH

bedeuten, oder eines wasserlöslichen Salzes derselben in steriler wässriger Lösung von physiologisch unbedenklichem pH-Wert verabreicht und mittels eines Szintillationszählers oder einer Gammakamera die örtliche Menge der Radioaktivität bestimmt.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Komplex die Dicarbonsäure oder Tricarbonsäure Isocitronensäure, cis-Aconitsäure, alpha-Ketoglutarsäure, Oxalbernsteinsäure, Citronensäure, Asparaginsäure, Oxalessigsäure, Aepfelsäure oder Glutaminsäure ist.

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3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Komplex zudem noch das Zinn (II)-, Zinn(IV)-, Eisen(II)- oder Eisen(III)-ion in komplexer Bindung enthält .
4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Komplex in Form der Natrium-, Kalium- und/oder Calciumsalze vorliegt.
5) Verwendung eines injizierbaren Komplexes des Technetiums oder Indiums und einer Dicarbonsäure oder Tricarbonsäure

der allgemeinen Formel

(CH_) -COOH
ι 2 η

COOH

1 2

in welcher η den Wert 1 oder 2 hat, R und R zusammen ein Sauerstoffatom oder die Gruppe ^CH-COOH oder R ein Wasser-

2 Stoffatom oder eine Hydroxyl- oder Aminogruppe und R ein Wasserstoffatom oder eine der folgenden Gruppen :

-CH-COOH -CHOH-COOH -CO-COOH

bedeuten, oder eines wasserlöslichen Salzes derselben in steriler wässriger Lösung von physiologisch unbedenklichem pH-Wert zur diagnostischen Sichtbarmachung von neoplas— tischen Geweben, namentlich Tumoren und Metastasen, mittels der Gewebesζintigraphie.
6) Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Komplex die Dicarbonsäure oder Tricarbonsäure Isocitrononsäure, cis-Aconitsäure, alpha-Ketoglutarsäure, Oxalbernsteinsäure, Citronensäure, Äsparagiiiaäuie, Oxalessigsäure, Äepfelsäure oder Glutaminsäure ist.

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7) Verv/endung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Komplex zudem noch das Zinn(II)-, Zinn(IV)-, Eisen(II)- oder Eisen(III)-ion in komplexer Bindung enthält.
8) Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Komplex in Form der Natrium-, Kalium- und/oder Calciumsalze vorliegt.

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