способ получения наноколлоида для приготовления радиофармпрепаратов

Формула изобретения

Способ получения наноколлоида гептасульфида рения для приготовления радиофармпрепаратов, характеризующийся тем, что смешивают при охлаждении последовательно растворы перрената натрия, желатина, тиосульфата натрия и соляной кислоты при мольном соотношении количества тиосульфата натрия и перрената натрия 1,5-3,4, затем полученную смесь нагревают на кипящей водяной бане при непрерывном перемешивании в течение 10 мин, охлаждают, выдерживают в течение 2-3 ч, пропускают через хроматографическую колонку, заполненнную анионитом и содержащую стерилизующий фильтр, собирают фильтрат до проскока кислой фракции, фасуют в асептических условиях в стерильные флаконы для медицинских препаратов и хранят в холодильнике.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области фармацевтической химии, а именно к способам получения коллоидов для приготовления радиофармпрепаратов, и может быть использовано в составе последних в радионуклидной диагностике и терапии.

Гидрозоли (наноколлоиды), меченые радионуклидами, нашли свое применение в диагностических и терапевтических процедурах ядерной медицины, причем решающим фактором успеха является не химический состав радиофармпрепарата, а размер наночастиц. Известно, например, что оптимальное, контрастное для лимфосцинтиграфии вещество должно иметь диаметр частиц 20÷100 нм. Такие частицы выводятся из тканей со скоростью, не позволяющей им проникать в кровяное русло, так как попадание препарата в кровяное русло делает невозможной визуализацию лимфатических сосудов [1]. Поэтому окончательно качество наноколлоида устанавливают после проведения стандартной процедуры мечения радионуклидом, например технецием-99 м, по данным определения радиохимической чистоты радиофармпрепарата и его биологического распределения.

Известен способ получения наколлоида сульфида сурьмы, заключающийся в следующем: газообразный сероводород барботируют через 100 мл дистиллированной воды (охлажденной до 0°С), затем в этот раствор добавляют 5 мл 3,5%-ного раствора поливинилпирролидона (PVP-mv 40000) и перемешивают в течение 5 мин, 10 мл 1%-ного раствора антимонил-тартрата калия и перемешивают еще 10 мин. Для удаления избытка сероводорода через раствор пропускают азот с одновременным контролем отсутствия сероводорода с помощью индикаторной бумаги, насыщенной ацетатом свинца. Далее раствор стерилизуют мембранной фильтрацией (0,22 м) и хранят при 0°С. Недостатком данного способа является сложность технологии приготовления золя и необходимость использования газообразного сероводорода, а также установленная многими авторами полидисперсность получаемого наноколлоида, в котором может находиться до 90% частиц с диаметром <0,02 м (20 нм), что приводит к значительному накоплению соответствующего препарата в крови и, следовательно, делает невозможной визуализацию лимфатических сосудов [1].

Известен также способ получения наколлоида сульфида сурьмы, описанный в [3], путем предварительного смешения 60 мл 0,1 мол раствора тиоацетамида с 10 мл 1%-ного раствора антимонил-тартрата калия с последующим добавлением 10 мл раствора наколлоида, полученного по способу, описанному в [1]. Далее смесь нейтрализуют до рН 5-6 0,1 мол. HCl и нагревают на водяной бане с обратным холодильником в течение 6 часов, затем охлаждают до комнатной температуры (25°С), фасуют в стерильные флакоы через мембранный фильтр (0,22 м) и хранят при 0°С. Размер частиц полученного наноколлоида составляет 45±14 нм. Там же описана стандартная процедура мечения такого коллоида технецием-99 м, которая заключается в добавлении во флакон, содержащий 1,5 мл золя сульфида сурьмы, 0,5 мл раствора пертехнетата (^99mTc) натрия и 0,1 мл 0,1 мол. HCl, нагревании полученной смеси в кипящей водяной бане в течение 30 мин, охлаждении до комнатной температуры (25°С) и добавлении 0,5 мл ацетатного или фосфатного буферного раствора до нейтральной реакции. Недостатки данного способа: сложность технологии приготовления наноколлоида и необходимость использования газообразного сероводорода и впоследствии сложность приготовления радиоактивного препарата в условиях клиники. Кроме того, еще в 60-е годы прошлого столетия было установлено, что сурьма является наиболее токсичным для организма элементом по сравнению с серой или рением.

Известен способ приготовления радиофармпрепарата ^99mТс-сульфид рениевого коллоида, описанный в [4]. 0,5 мл раствора пертехнетата ( ^99mТс) натрия, 0,5 мл 1,0 М HCl и 0,5 мл раствора смеси тиосульфата натрия и перрената калия (19,2 мг KReO ₄ и 80,0 мг Na₂S₂ O₃ растворено в 8,0 мл воды для инъекций) вводят последовательно во флакон, содержащий 1 мл 10%-ного раствора желатина. Выдерживают флакон в кипящей водяной бане 3-5 мин, охлаждают до комнатной температуры и добавляют 0,5 мл фосфатного буферного раствора для получения рН 5,0-6,5. Этот способ предполагает соосаждение ^99mTc в виде сульфида с сульфидом рения в присутствии соляной кислоты, однако в растворе препарата, получаемого данным способом, отмечено присутствие частиц коллоидной серы, на поверхности которых адсорбированы восстановленные формы рения и технеция-99 м и которые имеют размеры, не совпадающие с размерами частиц сульфида рения. По данным [4] в препарате, полученном описанным выше способом наряду с фракцией частиц, имеющих среднее значение диаметра 40,3±9,6 нм, отмечено присутствие фракций с диаметром частиц 438,6±14,5 нм, а также и более крупные частицы в интервале 650-2200 нм. При этом 72,1±5,6% активности ^99mTc адсорбировано частицами, диаметр которых >200 нм, и только 20% радиоактивных частиц пригодны для лимфосцинтиграфии. Таким образом, одновременное приготовление наноколлоида и соответствующего радиофармпрепарата приводит к значительному разбросу величин диаметра получаемых частиц, что не обеспечивает возможности качаственного проведения сцинтиграфического исследования.

Способов получения наноколлоидов гептасульфида рения в литературе нами не обнаружено. Эти обстоятельства поставили перед авторами задачу разработки метода получения наноколлоида, который обеспечивает возможность приготовления радиофармпрепарата, приемлемого для лимфосцинтиграфии, и отвечает следующим требованиям:

- не менее 80% частиц должны иметь размер в интервале 20-100 нм;

- относительное содержание частиц с размерами <20 нм не должно превышать 5%;

- раствор наноколлоида должен сохранять устойчивость при хранении не менее 6 месяцев;

- радиоактивный препарат, получаемый на основе данного наноколлоида, должен иметь радиохимическую чистоту не менее 90%; указанный уровень радиохимической чистоты должен сохраняться в течение не менее 3 часов.

Поставленная задача решается тем, что предложен способ получения наноколлоида гептасульфида рения путем смешивания при охлаждении (5°С) и непрерывном перемешивании растворов перрената натрия, желатина, тиосульфата натрия и соляной кислоты. Не прекращая перемешивания, реакционный сосуд помещают в водяную баню и выдерживают в течение 10 мин, после чего охлаждают в смеси воды со льдом или проточной холодной водой. Далее полученную смесь пропускают через хроматографическую колонку, содержащую анионит и стерилизующий фильтр (0,22 м). Полученный раствор наноколлоида фасуют в асептических условиях в стерильные флаконы для медицинских препаратов и хранят в холодильнике (2-10°С).

Технический результат при использовании изобретения заключается в получении наноколлоида, который обеспечивает возможность приготовления радиофармпрепарата, приемлемого для лимфосцинтиграфии, и отвечает следующим требованиям:

- не менее 80% частиц имеют размер в интервале 20-100 нм;

- относительное содержание частиц с размерами <20 нм не превышает 5%;

- раствор наноколлоида сохраняет устойчивость при хранении не менее 6 месяцев;

- радиоактивный препарат, получаемый на основе данного наноколлоида, имеет радиохимическую чистоту не менее 90%; указанный уровень радиохимической чистоты сохраняется в течение не менее 4 часов.

Изобретение поясняется следующими примерами:

Пример 1. Реакционный сосуд помещают в кристаллизатор со смесью воды и льда и при непрерывном перемешивании вносят в сосуд последовательно 12,5 мл раствора NaReO ₄ (2 г/л по Re), 10 мл раствора желатина (10 вес.%) и 12,5 мл раствора Na₂S₂ O₃ (9,0 г/л по Na₂ S₂O₃·5H ₂O), продолжают перемешивание смеси до достижения температуры 5°С и добавляют 15,0 мл 1,2 М HCl (мольное соотношение количества тиосульфата натрия и перрената натрия в реакционной смеси составляет 3,4); сосуд переносят в кипящую водяную баню и нагревают смесь при перемешивании в течение 10 мин, затем охлаждают, прекращают перемешивание и выдерживают в течение 2-3 часов; содержимое реакционного сосуда переносят на хроматографическую колонку, заполненную анионитом АВ-17 в ОН-форме, содержащую стерилизующий фильтр (0,22 цм); собирают фильтрат до проскока кислой фракции (рН˜2), который контролируют по индикаторной бумаге. Полученный раствор наноколлоида фасуют в асептических условиях в стерильные флаконы для медицинских препаратов и хранят в холодильнике (2-10°С). Полученный наноколлоид анализировали на установке Unicor SP методом динамического светорассеяния. Размер частиц наноколлоида составил 75±10 нм непосредственно после приготовления и через 6,5 месяцев. Радиохимическая чистота соответствующего препарата с технецием-99 м составляла 93% на момент приготовления и 94,5% через 4 часа после приготовления. Содержание фракции частиц с размерами <20 нм не превышало 5%, что контролировали по данным накопления ^99m Tc в крови через 1 час после введения препарата экспериментальным животным.

Пример 2. Реакционный сосуд помещают в кристаллизатор со смесью воды и льда и при непрерывном перемешивании вносят в сосуд последовательно 25 мл раствора NaReO₄ (2 г/л по Re), 20 мл раствора желатина (10 вес.%) и 25 мл раствора Na₂S₂O ₃ (4 г/л по Na₂S₂ O₃·5H₂O), продолжают перемешивание смеси до достижения температуры 5°С и добавляют 30 мл 1,2 М HCl (мольное соотношение количества тиосульфата натрия и перрената натрия в реакционной смеси составляет 1,5); сосуд переносят в кипящую водяную баню и нагревают смесь при перемешивании в течение 10 мин, затем охлаждают, прекращают перемешивание и выдерживают в течение 2-3 часов; содержимое реакционного сосуда переносят на хроматографическую колонку, заполненную анионитом АВ-17 в ОН-форме, содержащую стерилизующий фильтр (0,22 м); собирают фильтрат до проскока кислой фракции (рН˜2), который контролируют по индикаторной бумаге. Полученный раствор наноколлоида фасуют в асептических условиях в стерильные флаконы для медицинских препаратов и хранят в холодильнике (2-10°С). Полученный наноколлоид анализировали на установке Unicor SP методом динамического светорассеяния. Размер частиц составил 60±10 нм и не изменялся в течение 7 месяцев. Радиохимическая чистота соответствующего препарата с технецием-99 м составляла 96% на момент приготовления и через 4 часа после приготовления. Содержание фракции частиц с размерами <20 нм не превышало 5%, что контролировали по данным накопления ^99mTc в крови через 1 час после введения препарата экспериментальным животным.

Пример 3. Реакционный сосуд помещают в кристаллизатор со смесью воды и льда и при непрерывном перемешивании вносят в сосуд последовательно 30 мл раствора NaReO₄ (1,5 г/л по Re), 15 мл раствора желатина (10 вес.%) и 16,5 мл раствора Na ₂S₂O₃ (6,1 г/л по Na₂S₂O ₃·5H₂O), продолжают перемешивание смеси до достижения температуры 5°С и добавляют 13,5 мл 2 М HCl (мольное соотношение количества тиосульфата натрия и перрената натрия в реакционной смеси составляет 1,7); сосуд переносят в кипящую водяную баню и нагревают смесь при перемешивании в течение 10 мин, затем охлаждают, прекращают перемешивание и выдерживают в течение 2-3 часов; содержимое реакционного сосуда переносят на хроматографическую колонку, заполненную анионитом АВ-17 в ОН-форме, содержащую стерилизующий фильтр (0,22 м); собирают фильтрат до проскока кислой фракции (рН˜2), который контролируют по индикаторной бумаге. Полученный раствор наноколлоида фасуют в асептических условиях в стерильные флаконы для медицинских препаратов и хранят в холодильнике (2-10°С). Полученный наноколлоид анализировали на установке Unicor SP методом динамического светорассеяния. Размер частиц составил 55±10 нм и не изменялся через 6 месяцев. Радиохимическая чистота соответствующего препарата с технецием-99 м составляла 95% на момент приготовления и через 5 часов после приготовления. Содержание фракции частиц с размерами <20 нм не превышало 5%, что контролировали по данным накопления ^99mTc в крови через 1 час после введения препарата экспериментальным животным.

Литература

1. Sampson С.В. Textbook of Radiopharmacy Theory and Practice. Vol 3, 2^nd ed. London, United Kingdom: Gordon and Breach; 1994: 196.

2. Garzon O.L., Palcos M.C, Radicella R. Int. J. Appl. Radiat. Isot. 16 (1965), 613.

3. Lin Y, Zhang X., Li J. et al. Appl. Radiat. Isot., 58 (2003), 347-352.

4. Tsopelas С.J. Nucl. Med., 42 (2001), 3, 460-466.