Технеций 99 – содержащие радиофармпрепараты. Особенности анализа и применения

Все приведенные выше препараты  и многие другие созданы с учетом богатой координационной химии  технеция-99м. Не являясь биологическими аналогами соединений, присутствующих в организме, их биораспределение и уровень накопления в той или иной области зависит исключительно от липофильности, размера и заряда синтезированных соединений. В последние десятилетия направление исследований смещается в сторону разработки радиофармацевтических препаратов прямого действия – меченых технецием (а также и другими РН) рецепторных лигандов. Такие меченые биомолекулы выступают средством доставки РН в пораженную область, содержащую значительную концентрацию «целевого» рецептора. Высокая специфичность рецепторного связывания приводит к селективному накоплению меченного лиганда в пораженной ткани и обеспечивает более качественные изображения по сравнению с обычным сцинтиграфическим.

На сегодняшний день рассматривается три основных пути получения радиофармацевтических препаратов направленного действия. Так называемый комплексный подход предполагает создание «искусственного» хелата технеция-99м с включением в его состав рецепторного лиганда с минимальным изменением размера и сохранением специфичности лиганда. Как правило, при таком подходе заметно снижается эффективность рецепторного связывания меченого соединения с немечеными рецепторами. В качестве второй возможности предлагается бифункциональный подход, предусматривающий присоединение хелата РН к рецепторному лиганду, обладающему высокой специфичностью. Предлагается также смешанный подход, состоящий в получении макроцикличного металлопептида с повышенной рецепторной связью, содержащего N₄, N₃S или донорскую группу N₂S₂.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общие методы анализа радиофармацевтических препаратов.

 

1. Физиологическое (биологическое) распределение

При необходимости для некоторых радиофармпрепаратов предписаны биологические испытания. Распределение активности, наблюдаемое в указанных органах, тканях и других частях тела у соответствующих видов животных (обычно крысы или мыши), должно реально отражать ожидаемое распределение у человека и, таким образом, подтвердить функциональную пригодность препарата.

В общем случае испытание  проводят следующим образом.

Каждому из трех животных внутривенно  вводят испытуемый препарат. Если важно, то в ФСП указывают: вид животных, их пол, породу и вес и/или возраст. Исследуемая инъекция радиофармпрепаратов соответствует клинической (по химическому составу). При необходимости продукт растворяют в соответствии с инструкцией производителя. В некоторых случаях перед введением необходимо сразу разбавить препарат.

Для введения обычно используют внутривенный способ в хвостовую  вену. В отдельных случаях могут  быть использованы другие вены, такие  как бедренная, яремная или вена полового члена, или другие способы  введения. Животных, у которых наблюдается  выведение препаратов из сосудов  в ткани (во время инъекции или  обнаруживается после измерения  активности тканей) выбраковывают из эксперимента. Сразу же после введения каждое животное помещают в отдельную  клетку, которая позволяет проводить  сбор экскрементов (не допускается  загрязнения поверхности тела животного).

В определенное время после  инъекции животных забивают определенным способом и вскрывают. Измеряют активность выбранных органов и тканей соответствующим прибором, который описан в частной ФСП. Затем рассчитывают биологическое распределение, выражая в процентах накопление активности в каждом из выбранных органов и тканях. Для этого активность органа может быть отнесена к введенной активности, рассчитанной путем измерения эталона или содержимого шприца до и после инъекции. Для некоторых радиофармпрепаратов может быть более подходящим способ определения активности взвешенного образца выбранной ткани (активность/масса).

Препарат соответствует требованиям  испытаний, если распределение активности,  по крайней мере, у двух из трех животных соответствует установленным критериям.

2. Установление подлинности по радионуклиду

Каждый радионуклид  и ядерный изомер характеризуются  своим периодом полураспада и специфическими, присущими только ему спектрами (энергий) ионизирующих излучений. К ним относятся спектры альфа-, бета-, гамма-излучения, конверсионных и Оже-электронов, тормозного излучения, характеристического рентгеновского излучения.

Форму и количественные характеристики каждого спектра, а также значение Т_1/2 используют для проверки подлинности радионуклида.

Индивидуальными характеристиками радионуклидов могут служить также аппаратурные спектры, снимаемые в строго воспроизводимых условиях; их используют для определения подлинности радионуклидов в радиофармпрепаратах во всех подходящих случаях.

Подлинность радионуклида в препарате считают подтвержденной, если аппаратурный спектр ионизирующего излучения, снятый с источником, приготовленным из данного радиофармпрепарата, идентичен спектру, полученному с образцовым источником или источником, приготовленным из образцового раствора с тем же радионуклидом, и снятому в тех же условиях. Естественно, предполагается, что спектр должен быть скорректирован на вклад от радионуклидных примесей, если они имеются в РФП.

Идентификацию радионуклидов  проводят:

• по спектру (гамма-, бета- и рентгеновское излучение);
• по слою половинного ослабления (бета-излучение);
• по периоду полураспада (любое излучение).

1. Спектрометрия

Жидкостные сцинтилляционные счетчики используют для получения  спектра a- и b-излучателей (смотри измерение активности).

Гамма-спектрометр используют для идентификации радионуклидов  по энергии и интенсивности гамма-квантов  или рентгеновских лучей.

Германиевый полупроводниковый  детектор предпочтительно использовать для гамма - и рентгеновской спектрометрии.

Сцинтилляционный детектор – NaI-Tl — также используют, но он имеет более низкое энергетическое разрешение.

Гамма-детектор калибруют, используя  стандартные источники, так как  эффективность детектирования зависит  от энергии гамма-квантов и рентгеновских  лучей, а также от формы источника  и расстояния между детектором и  источником.

Это свойство используют при  идентификации радионуклидов, присутствующих в источнике, и в определении  их количества, что обеспечивает оценку наличия радионуклидной примеси  путем детектирования других пиков, отличающихся от ожидаемых.

2. Слой половинного ослабления

Для идентификации  чистых бета-излучателей рекомендуется определять граничные энергии бета-спектров или зависящие от них параметры. Например, идентификацию проводят с помощью кривых поглощения бета-излучения в алюминии по величине слоя половинного ослабления следующим образом: используя установку с торцовым счетчиком в строго определенных экспериментальных условиях, находят зависимость скорости счета от толщины слоя d алюминиевого поглотителя, помещаемого между источником и окном счетчика, в непосредственной близости к счетчику. Толщину слоя поглотителя принято выражать массой, приходящейся на единицу поверхности поглощающего слоя, в мг/см².

Для определения  подлинного значения d_1/2 для данного радионуклида аналогичные измерения проводят с источником тех же размеров, формы и толщины и примерно той же активности, приготовленным из образцового раствора с этим радионуклидом.

3. Период полураспада

Для определения  периода полураспада измеряют величину активности (или любой пропорциональной ей величины, например, скорости счета, площади участка спектра и т.д.) в зависимости от времени. Детектор выбирают в зависимости от вида излучения, испускаемого анализируемым нуклидом. Измерения проводят при строго фиксированном расположении источника относительно детектора излучения, при условии регулярного контроля стабильности показаний применяемой аппаратуры с помощью источника с долгоживущим радионуклидом. Длительность и число измерений определяют для каждого конкретного случая.

 

 

3. Измерение активности

Активность радионуклида в препарате (также как и удельную, молярную и объемную активность) указывают  на определенную дату, а для препаратов, содержащих радионуклид с периодом полураспада менее 10 суток, также и на определенный час. Для препаратов, содержащих радионуклид с периодом полураспада менее 1 суток, активность указывают с учетом минут.

Абсолютное измерение  активности определенного образца  может быть выполнено, если известна схема распада радионуклида, но на практике требуется вносить много  корректировок для получения  точных результатов. Поэтому обычно проводят измерения с помощью  первичного стандартного источника.

Результаты определения активности показывают различия, которые, главным  образом, связаны с редким видом  ядерного превращения. Для того, чтобы  компенсировать различия в количестве переходов в единицу времени, должно быть зарегистрировано достаточное  количество импульсов. Так например, необходимо, по крайней мере 10000 импульсов  для получения относительного стандартного отклонения не более 1 % (доверительный  интервал: 1 сигма). 

Все результаты измерения  радиоактивности приводят с указанием  даты и, если необходимо, времени измерения. Это указание должно быть сделано  с учетом часового пояса (GMT, CET) (Среднее  время по меридиану Гринвича, Центральное  Европейское время). Радиоактивность  на другое время рассчитывают по экспоненциальному  уравнению или определяют по таблицам.

 

4. Определение радионуклидной чистоты и радионуклидных примесей

Индивидуальные ФСП регламентируют требуемую радионуклидную чистоту (например, спектр гамма-квантов незначительно  отличается от спектра стандартизованного препарата) и могут устанавливать  пределы для специфических примесей радионуклидов (например, кобальт-60 в  кобальте-57). Производитель должен исследовать  продукт детально на присутствие  долгоживущих примесей через определенный период полураспада. Особенно это касается анализа препаратов, содержащих короткоживущий радионуклид. Если необходимо идентифицировать и/или дифференцировать два или  более позитрон-излучающих радионуклида, таких как, например, примеси фтора-18 в препаратах азота-13, дополнительно  к гамма-спектрометрии проводят определение периодов полураспада.

Из-за различия периодов полураспада  радионуклидов, присутствующих в радиофармацевтическом  препарате, радионуклидная чистота  меняется во времени.

Радионуклидный  анализ включает в себя следующие  этапы: обнаружение радионуклидных примесей и определение активности. Измерение активности идентифицированных примесей проводят аналогично тому, как описано в разделе «Измерение активности», с помощью подходящих радиометрических установок с бета- и гамма-счетчиками, спектрометров, установок для измерения активности методом совпадений и другой аппаратуры. Конкретные методики анализа на отдельные радионуклидные примеси приводят в соответствующих частных ФС или ФСП для тех случаев, когда анализ может быть выполнен в течение срока годности препарата.

Активность обнаруженной примеси приводят в процентах  по отношению к активности основного радионуклида в препарате на определенную дату.

Радионуклидные примеси, активность которых составляет не более 0,01% от активности основного радионуклида в течение всего срока годности, в частных ФСП не приводят, кроме  особых случаев, но указание о пределе  суммарной примеси в фармакопейной  статье обязательно.

5. Определение радиохимической чистоты и радиохимических примесей

Определение радиохимической чистоты  требует разделения различных химических соединений, содержащих радионуклид, и  расчета процента активности, связанной  с основной химической формой. Радиохимические  примеси могут образовываться в  результате:

• производства радионуклида;
• последующих химических операций;
• неполного препаративного разделения;
• химических изменений в результате хранения.

Требование к радиохимической  чистоте должно выполняться в  течение всего периода хранения. Для определения радиохимической  чистоты, в принципе, могут быть использованы любые методы аналитического разделения.

Наиболее часто используются тонкослойная и бумажная хроматография. В бумажной и тонкослойной хроматографии пробу, объем которой указан в ФСП, наносят  на стартовую линию, как описывается  в общих методах хроматографии. Для анализа препарат предпочитают не разбавлять, но очень важно предотвратить  нанесение такого количества активности, которое обусловит потери при  измерении за счет  совпадений. Поэтому для анализа используют такое количество препарата, чтобы можно было получить статистически достоверные результаты измерения для тех примесей, активность которых составит не менее 0,5 % от нанесенного количества. В то же время активность анализируемой пробы должна быть такой, чтобы поправка на просчеты, обусловленная мертвым временем регистрирующей установки, не превышала 1-2 %.