RU2563134C1

RU2563134C1 - METHOD OF PREPARING REAGENT FOR PRODUCING TECHNETIUM-99m LABELLED DOXORUBICIN

Info

Publication number: RU2563134C1
Application number: RU2014128163/15A
Authority: RU
Inventors: Виктор Сергеевич Скуридин; Наталья Валерьевна Варламова; Елена Сергеевна Стасюк; Евгений Александрович Нестеров; Владимир Леонидович Садкин; Александр Сергеевич Рогов; Екатерина Алексеевна Ильина; Владимир Иванович Чернов; Иван Геннадьевич Синилкин; Роман Владимирович Зельчан; Анна Александровна Тицкая
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сибнуклон" (ООО "Сибнуклон")
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2015-09-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: method includes preparing tin (II) chloride dihydrate solution, mixing with powdered doxorubicin hydrochloride with addition of 1 ml of a buffer solution at pH 4.01, freezing the obtained mixture at liquid nitrogen temperature, freeze drying at 50°C at pressure of 0.0015 Torr for not less than 20.5 hours, followed by final drying for not less than 5.5 hours at +16±2°C.

EFFECT: invention enables to stabilise pH of the reagent for producing technetium-99m labelled doxorubicin.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области фармацевтической химии, в частности, к способам получения реагентов для приготовления радиофармпрепаратов (РФП), применяемых для диагностики в онкологии.The invention relates to the field of pharmaceutical chemistry, in particular, to methods for producing reagents for the preparation of radiopharmaceuticals (RFPs) used for diagnosis in oncology.

Введение изотопной метки технеция-99 м (^99mТс) в структуру противоопухолевого антибиотика доксорубицина гидрохлорида (ДОКС) явилось новым подходом к проблеме визуализации злокачественных новообразований (ЗНО) и прогноза эффективности противоопухолевой терапии. Обосновывается это тем, что антибиотик антрациклинового ряда доксорубицин подавляет синтез ДНК и РНК в раковых клетках и имеет высокое противоопухолевое и противолейкозное действие, обусловленное изменением клеточных функций. Эти свойства обеспечивают высокую специфичность РФП на их основе к очагам ЗНО.The introduction of the isotope tag technetium-99 m ( ^99m Tc) into the structure of the antitumor antibiotic doxorubicin hydrochloride (DOX) was a new approach to the problem of visualization of malignant neoplasms (MNO) and the prediction of the effectiveness of antitumor therapy. This is justified by the fact that the antibiotic of the anthracycline series doxorubicin inhibits the synthesis of DNA and RNA in cancer cells and has a high antitumor and anti-leukemia effect due to a change in cellular functions. These properties provide high specificity of the radiopharmaceuticals based on them to the foci of ZNO.

Противоопухолевая химиотерапия доксорубицином прочно вошла в практику лечения большинства онкологических заболеваний и проведение предварительных исследований с меченным ^99mТс доксорубицином помогло бы определить чувствительность ЗНО к данному препарату и проведение эффективной противоопухолевой терапии.Antitumor chemotherapy with doxorubicin is firmly established in the practice of treating most oncological diseases and conducting preliminary studies with ^99m TC labeled doxorubicin would help to determine the sensitivity of MNO to this drug and the implementation of effective antitumor therapy.

Первые исследования показали, что меченный Тс доксорубицин избирательно накапливается в опухолевой ткани.The first studies showed that TC-labeled doxorubicin selectively accumulates in the tumor tissue.

В настоящее время известно несколько лабораторных методик приготовления доксорубицина, меченного технецием-99 м.Currently, several laboratory methods for the preparation of doxorubicin labeled with technetium-99 m are known.

Так, например, известен способ приготовления [Liang Shan, PhD, 99mTc-Labeled doxorubicin // Created: December 3, 2012; Last Update: January 2, 2013, PubMed. Chemical name: 99mTc-Labeled doxorubicin] путем смешивания во флаконе водного раствора доксорубицина с переменными концентрациями (20, 50, 100, 200, 400 и 1000 мкг) хлорида олова. Затем к смеси добавляли раствор пертехнетата натрия, ^99mТс (40,0 МБк) и инкубировали в течение 15 минут при комнатной температуре. Радиохимическая чистота (РХЧ) полученного препарата составляла 95%.Thus, for example, a cooking method is known [Liang Shan, PhD, 99mTc-Labeled doxorubicin // Created: December 3, 2012; Last Update: January 2, 2013, PubMed. Chemical name: 99mTc-Labeled doxorubicin] by mixing in a bottle an aqueous solution of doxorubicin with variable concentrations (20, 50, 100, 200, 400 and 1000 μg) of tin chloride. Then, sodium pertechnetate solution, ^99m Tc (40.0 MBq) was added to the mixture and incubated for 15 minutes at room temperature. The radiochemical purity (RHC) of the resulting preparation was 95%.

В методике [Faheem A. Rizvi, Tanveer Н. Bokhari, S. Roohi, A. Mushtaq. Direct labeling of doxorubicin with technetium-99m: its optimization, characterization and quality control // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry - 2012. - V 293. - p. 303-307] доксорубицин меченый ^99mTc был подготовлен смешиванием во флаконе, 200 мкг доксорубицина, 12 мкг олова хлорида дигидрата и 370 МБк раствора натрия пертехнетата, ^99mТс, pH в диапазоне 6-7 доводили с помощью 0,5 М NaOH. Полученную смесь инкубировали 15 минут при комнатной температуре и в темноте, т.к. лиганд светочувствительный. РХЧ препарата была равной 92% и оставалась стабильной в течение 5 часов.In the methodology [Faheem A. Rizvi, Tanveer N. Bokhari, S. Roohi, A. Mushtaq. Direct labeling of doxorubicin with technetium-99m: its optimization, characterization and quality control // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry - 2012. - V 293. - p. 303-307] doxorubicin labeled ^99m Tc was prepared by mixing in a vial, 200 μg of doxorubicin, 12 μg of tin chloride dihydrate and 370 MBq of sodium pertechnetate solution, ^99m Tc, the pH in the range of 6-7 was adjusted with 0.5 M NaOH. The resulting mixture was incubated for 15 minutes at room temperature and in the dark, because photosensitive ligand. The RFC of the drug was 92% and remained stable for 5 hours.

По способу, предложенному в работе [Andras Polyak, Elena Alina Palade, Lajos Balogh et al. In vitro and biodistribution examinations of Tc-99m-labelled doxorubicin-loaded nanoparticles //. Nuclear Medicine Review. - 2011. - V. 14. - No.2. - p. 55-62], меченый ^99mTc доксорубицин был приготовлен путем предварительного смешивания во флаконе 200 мкг хлорида олова с 2 мл Doxo-HSA-Коллоид. Инкубировали при комнатной температуре 2 ч. После в полученный раствор вводили 1 мл (500 МБк) элюата натрия пертехнетата и проводили инкубацию в тех же условиях еще в течение часа. РХЧ - 95%.According to the method proposed in [Andras Polyak, Elena Alina Palade, Lajos Balogh et al. In vitro and biodistribution examinations of Tc-99m-labelled doxorubicin-loaded nanoparticles //. Nuclear Medicine Review. - 2011. - V. 14. - No.2. - p. 55-62], labeled ^99m Tc doxorubicin was prepared by pre-mixing in a vial 200 μg of tin chloride with 2 ml of Doxo-HSA-Colloid. They were incubated at room temperature for 2 hours. After that, 1 ml (500 MBq) of sodium pertechnetate eluate was introduced into the resulting solution, and incubation was carried out under the same conditions for another hour. RHC - 95%.

Наиболее близким к заявляемому является способ, приведенный в работе [Pardeep Kumar, Baljinder Singh, Shalini Chopra, et al. Indigenous development of a single vial kit preparation of ^99mTc-doxorubicin and its preclinical evaluation // Journal of Nuclear Medicine - 2013. - V.54. - No. 2. - p. 1126], в соответствии с которым меченный ^99mTc доксорубицин был подготовлен путем предварительного смешивания во флаконе 1,0 мл раствора ДОКС с концентрацией 2 мг/мл, 0,05 мл раствора хлорида олова, содержащего 2 мг SnCl₂·2H₂O в 1 мл уксусной кислоты. pH доводили до 5,5 с помощью 0,1 N NaOH. Составляющие реагента лиофилизировали в течение 24 ч. В полученный реагент вводили 4 мл элюата технеция-99 м (0,5-1,1 ГБк) и инкубировали при комнатной температуре в течение 15 мин. Препарат имеет РХЧ более 95%.Closest to the claimed is the method described in [Pardeep Kumar, Baljinder Singh, Shalini Chopra, et al. Indigenous development of a single vial kit preparation of ^99m Tc-doxorubicin and its preclinical evaluation // Journal of Nuclear Medicine - 2013 .-- V.54. - No. 2. - p. 1126], according to which ^99m Tc-labeled doxorubicin was prepared by pre-mixing in a bottle 1.0 ml of DOCS solution with a concentration of 2 mg / ml, 0.05 ml of a solution of tin chloride containing 2 mg SnCl ₂ · 2H ₂ O in 1 ml of acetic acid. The pH was adjusted to 5.5 with 0.1 N NaOH. The components of the reagent were lyophilized for 24 hours. 4 ml of technetium-99 m eluate (0.5-1.1 GBq) were introduced into the resulting reagent and incubated at room temperature for 15 minutes. The drug has an RFC of more than 95%.

Главным недостатком способа, как и всех приведенных методик введения изотопной метки ^99mТс в структуру доксорубицина, является то, что все они недостаточно удобны для прямого получения радиофармпрепарата в условиях клиник, поскольку субстанция доксорубицина нестабильна при изменении кислотности, к тому же применение уксусной кислоты для приготовления раствора олова требует проведения дополнительных анализов при определении качества радиофармпрепарата.The main disadvantage of the method, as well as all the above methods for introducing the ^99m Tc isotope label into the structure of doxorubicin, is that they are not convenient enough for direct production of a radiopharmaceutical in clinics, since the substance of doxorubicin is unstable when the acidity changes, and the use of acetic acid for the preparation tin solution requires additional analyzes to determine the quality of the radiopharmaceutical.

Таким образом, до настоящего времени остается нерешенной задача приготовления реагента в виде стандартного набора для ⁹⁹Мо/^99mТс-генератора, при взаимодействии которого с элюатом ^99mТс из генератора, будет получаться РФП «Доксорубицин, ^99mТс» с заданными свойствами и требуемыми показателями качества.Thus, the task of preparing the reagent in the form of a standard kit for a ⁹⁹ Mo / ^99m Tc generator, which interacts with the eluate ^99m Tc from the generator, will result in the Doxorubicin, ^99m Tc RFP with desired properties and required quality indicators. .

Технический результат заключается в повышении стабильности реагента для получения радиофармпрепарата "Доксорубицин, ^99mТс".The technical result consists in increasing the stability of the reagent to obtain the radiopharmaceutical "Doxorubicin, ^99m TC".

Указанный технический результат достигается тем, что в способе приготовления реагента для получения меченного технецием-99 м доксорубицина, включающем приготовление раствора олова (II) хлорида дигидрата, его смешивание с порошком доксорубицина гидрохлорида и лиофильную сушку смеси, согласно изобретению, раствор олова (II) хлорида дигидрата готовят путем разведения в соляной кислоте, а в смесь добавляют 1 мл буферного раствора pH 4,01, замораживают при температуре жидкого азота и затем подвергают лиофильной сушке при температуре Т=-50°C в вакууме - 0,0015 Торр в течение не менее 20,5 часов, с последующим досушиванием в течение не менее 5,5 часов при температуре +16±2°C.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for preparing the reagent for producing technetium-99 m labeled doxorubicin, comprising preparing a solution of tin (II) chloride dihydrate, mixing it with powder of doxorubicin hydrochloride and freeze-drying the mixture according to the invention, a solution of tin (II) chloride dihydrate is prepared by dilution in hydrochloric acid, and 1 ml of a buffer solution of pH 4.01 is added to the mixture, frozen at the temperature of liquid nitrogen and then subjected to freeze drying at a temperature of T = -50 ° C in vacuum e - 0.0015 Torr for at least 20.5 hours, followed by drying for at least 5.5 hours at a temperature of + 16 ± 2 ° C.

На фиг.1 изображена сцинтиграмма тела мыши через 1 ч после внутривенного введения радиофармпрепарата на основе меченного технецием-99м доксорубицина, который был получен из реагента, приготовленного по предлагаемому способу.Figure 1 shows the scintigram of the mouse body 1 hour after intravenous administration of a radiopharmaceutical based on technetium-99m labeled doxorubicin, which was obtained from a reagent prepared by the proposed method.

Осуществление способа рассмотрим на примере конкретного выполнения. В мерную пробирку вносят навеску олова (II) хлорида дигидрата (SnCl₂·2H₂O) массой 0,07 г, осторожно приливают 0,2 мл 1М соляной кислоты (НСl). По окончании растворения доводят объем кипяченой дистиллированной водой до 10 мл. Полученный раствор имеет концентрацию олова 7 мг/мл. Использовали только свежеприготовленный раствор. Преимущество данной методики приготовления раствора олова состоит в том, что в водных растворах соляная кислота диссоциирует практически полностью на водородные и хлорид ионы. В дальнейшем при проведении анализа качества полученного РФП это избавляет от сложного анализа по определению концентрации уксусной кислоты в составе РФП.The implementation of the method will consider the example of a specific implementation. A weighed sample of tin (II) chloride dihydrate (SnCl ₂ · 2H ₂ O) weighing 0.07 g is introduced into a measuring tube, 0.2 ml of 1M hydrochloric acid (HCl) is carefully added. At the end of dissolution, bring the volume of boiled distilled water to 10 ml. The resulting solution has a tin concentration of 7 mg / ml. Used only freshly prepared solution. The advantage of this method of preparing a tin solution is that in aqueous solutions, hydrochloric acid dissociates almost completely into hydrogen and chloride ions. Further, when conducting a quality analysis of the obtained radiopharmaceutical, this eliminates the complex analysis of determining the concentration of acetic acid in the radiopharmaceutical.

Во флакон вместимостью 10 мл вносят 3-4 мг порошка доксорубицина гидрохлорида, 0,25-0,30 мг приготовленного раствора олова и 1 мл буферного раствора pH 4,01, например фталатного.In a bottle with a capacity of 10 ml, 3-4 mg of doxorubicin hydrochloride powder, 0.25-0.30 mg of the prepared tin solution and 1 ml of a pH 4.01 buffer solution, for example phthalate, are added.

Содержимое флакона замораживают, погружая его в контейнер с жидким азотом. После этого флакон помещают в камеру сублиматора и подвергают лиофильной сушке в течение не менее 26 часов. На первом этапе лиофилизацию проводят при заданных параметрах лиофилизатора: Т=-50°C в вакууме - 0,0015 Торр в течение не менее 20,5 часов. На втором этапе флакон перемещают в верхнюю лиофильую камеру и проводят досушивание в течение не менее 5,5 ч при +16±2°C.The contents of the vial are frozen by immersing it in a container with liquid nitrogen. After that, the vial is placed in a sublimator chamber and subjected to freeze drying for at least 26 hours. At the first stage, lyophilization is carried out at the given parameters of the lyophilizer: T = -50 ° C in vacuum - 0.0015 Torr for at least 20.5 hours. In the second stage, the vial is transferred to the upper lyophilic chamber and drying is carried out for at least 5.5 hours at + 16 ± 2 ° C.

Предварительная глубокая и быстрая заморозка важна для получения качественного продукта, т.к. размеры кристаллов льда получаются меньше и они быстрее испаряются на следующем этапе.Preliminary deep and quick freezing is important for obtaining a quality product, as the sizes of ice crystals are smaller and they evaporate faster in the next step.

В ходе лиофилизации лед удаляется из замороженного образца в процессе возгонки. Процесс осуществляется за счет работы коллектора и вакуумного насоса. Для обеспечения этого процесса в рабочей камере создается высокий вакуум (0,0015 Торр). Температура коллектора, в котором конденсируется пары воды и растворителя, должна быть минимум на 15-20°C ниже, чем температура плавления образца.During lyophilization, ice is removed from the frozen sample during the sublimation process. The process is carried out due to the work of the collector and the vacuum pump. To ensure this process, a high vacuum (0.0015 Torr) is created in the working chamber. The temperature of the collector, in which water vapor and solvent vapor condenses, should be at least 15-20 ° C lower than the melting temperature of the sample.

Такие параметры процесса, как температура сушки, величина вакуума, температура конденсации, взаимозависимы и изменения одного из них неизбежно ведет за собой изменение других параметров.Process parameters such as drying temperature, vacuum, condensation temperature are interdependent and changes in one of them inevitably lead to a change in other parameters.

Процесс досушивания при температуре ниже 16±2°C протекает более длительное время, при температуре выше +20°C происходит агломерация частиц.The process of drying out at a temperature below 16 ± 2 ° C takes longer; at a temperature above + 20 ° C, particles agglomerate.

В работе использовали лиофильную сушилку FreeZone (Labconco).A FreeZone (Labconco) freeze dryer was used in the work.

Из приготовленного реагента получили радиофармпрепарат, путем внесения во флакон с реагентом 5 мл раствора натрия пертехнетата, ^99mТс с активностью 110-1480 МБк/мл с последующим инкубированием в течение 20 мин до полного растворения. Радиохимическая чистота полученного радиофармпрепарата составила 98,2% на момент приготовления и 96,7% через 8 часов после приготовления. Испытания, проведенные на экспериментальных животных, показали, что после внутривенного введения радиофармпрепарат активно накапливается в перевитых злокачественных новообразованиях мышей более чем в 2 раза по сравнению с контралатеральной стороной (фиг. 1), что соответствует должному и свидетельствует о сохранении качества радиофармпрепарата.A radiopharmaceutical was obtained from the prepared reagent by adding 5 ml of sodium pertechnetate solution, ^99m Tc with an activity of 110-1480 MBq / ml into the vial with the reagent, followed by incubation for 20 min until complete dissolution. The radiochemical purity of the obtained radiopharmaceutical was 98.2% at the time of preparation and 96.7% after 8 hours after preparation. Tests conducted on experimental animals showed that after intravenous administration, the radiopharmaceutical actively accumulates in the transplanted malignant neoplasms of mice by more than 2 times compared with the contralateral side (Fig. 1), which is appropriate and indicates the preservation of the quality of the radiopharmaceutical.

Описанный выше способ по сравнению с известными ранее имеет преимущество, заключающееся в стабилизации pH радиофармпрепарата на основе меченного технецием-99м доксорубицина.The method described above, compared with the previously known, has the advantage of stabilizing the pH of a radiopharmaceutical based on technetium-99m labeled doxorubicin.

Claims

A method of preparing a reagent for producing technetium-99m labeled doxorubicin, comprising preparing a solution of tin (II) dihydrate chloride, mixing it with powder of doxorubicin hydrochloride and freeze-drying the mixture, characterized in that the solution of tin (II) chloride dihydrate is prepared by dilution in hydrochloric acid, and 1 ml of a buffer solution of pH 4.01 is added to the mixture, frozen at a temperature of liquid nitrogen and then subjected to freeze drying at a temperature of T = -50 ° C in vacuum - 0.0015 Torr for at least 20.5 hours, followed by dosage stitching for at least 5.5 hours at a temperature of + 16 ± 2 ° C.