Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Nowe cyklotronowe radiofarmaceutyki dla terapii i diagnostyki PET Seweryn Krajewski, Agnieszka Majkowska- Pilip i Aleksander Bilewicz Instytut Chemii i.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Nowe cyklotronowe radiofarmaceutyki dla terapii i diagnostyki PET Seweryn Krajewski, Agnieszka Majkowska- Pilip i Aleksander Bilewicz Instytut Chemii i."— Zapis prezentacji:

1 Nowe cyklotronowe radiofarmaceutyki dla terapii i diagnostyki PET Seweryn Krajewski, Agnieszka Majkowska- Pilip i Aleksander Bilewicz Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa 9 kwietnia 2014 r., SLCJ, Life Sciences

2 Centrum Radiochemii i Chemii Jądrowej

3 Prof. A. Bilewicz Dr. E. Gniazdowska Dr. M. Łyczko Dr. P. Koźmiński Dr. A. Majkowska-Pilip Doktoranci A. Piotrowska B. Filipowicz E. Leszczuk M. Gumiela Ł. Janiszewska Pracownia Syntezy i Badań Radiofarmaceutyków Dr. M. Pruszyński Dr. S. Krajewski B. Bartoś

4 11:50 Seweryn Krajewski – Nowe cyklotronowe radioizotopy dla terapii i diagnostyki PET 12:05 Przemysław Koźmiński – Cząsteczki biologicznie czynne jako wektory w projektowaniu nowych radiofarmaceutyków 12:20 Edyta Leszczuk – Nanocząstki jako nośniki emiterów alfa w celowanej terapii Instytut Chemii i Techniki Jądrowej

5

6 Rod Rh β - emiter Τ 1/2 = 35,4 h 105 Rh β - emiter Τ 1/2 = 35,4 h E β max 250 keV (30%) 560 keV (70%) E β max 250 keV (30%) 560 keV (70%) Eγ 306,2 keV (5%) 319,1 keV (19%) Eγ 306,2 keV (5%) 319,1 keV (19%) P. R. Unni, M. R. A. Pillai (2002) Radiochim. Acta 90, Rh można otrzymać w reaktorze jądrowym 105 Rh można otrzymać w reaktorze jądrowym

7 Cyklotronowa produkcja 105 Rh Energia deuteronów [MeV] Energia na próbce [MeV] Masa próbki [mg] Aktywność 105 Ru w EoB [kBq] Aktywność 105 Rh w EoB [kBq] Wydajność dla 105 Ru [kBq/h∙mg] Wydajność dla 105 Rh [kBq/h∙mg] 14,02,8937,81,62 ± 0,06 0,0954 ± 0,165 0,0856 ± 0,0032 – 15,05,4531,864,9 ± 1,110,3 ± 3,44,08 ± 0,08 0,372 ± 0,036 16,07,1728,0360 ± 1350,3 ± 32,916,0 ± 0,3 0,858 ± 0,175 17,09,0945,0375 ± 2733,5 ± 0,426,8 ± 2,01,27 ± 0,02 18,010,631,32710 ± ± 3163 ± 59,08 ± 1,45 18,511,332,52510 ± ± ± 24,55 ± 0, Ru(d,p) 105 Ru 104 Ru(d,n) 105 Rh materiał tarczowy

8 Właściwości jądrowe 68 Ga, 44 Sc i 43 Sc 68 Ga 44 Sc 43 Sc T 1/2 1,14 h3,97 h3,89 h Emisja β + 89%95%88%88% E βmax 1,90 MeV1,47 MeV1,20 MeV Produkcja generator 68 Ge/ 68 Ga 68 Zn(p,n) 68 Ga generator 44 Ti/ 44 Sc 44 Ca(p,n) 44 Sc nat Ca(α,p) 43 Sc nat Ca(α,n) 43 Ti Główny kwant γ 1077,3 (3,2%)1157,0 (99%)372,8 (23%) 44 Sc i 43 Sc tworzą parę teranostyczną ze 47 Sc, ale także mogą być stosowane z 90 Y i 177 Lu

9 13 C NMR Sc-DOTA Lu-DOTA Ga-DOTA

10 Porównanie z 68 Ga DOTATOCDOTATATE 68 Ga-DOTATATE 177 Lu-DOTATATE 46 Sc-DOTATATE time [min]

11 Generator 44 Ti/ 44 Sc (p,2n) 43 Sc  h 45 Sc 100 % 44 Sc  h 44 Ti  a 45 Ti  h 5 mCi = 185 MBq, elucja możliwa codziennie w 3 ml M. Pruszyński et al., Appl. Radiat. Isot., 68 (2010) M H 2 C 2 O 4 / 0.07 M HCl K. Zhernosekov et al., J. Label. Compd. Radiopharm., 54 (2011) S239 Czynnik limitujący – koszt produkcji 44 Ti, oszacowany na $ za 1 GBq z powodu wymagane długiego czasy naświetlania wynoszącego 200 dni przy strumieniu protonów 70 μA. T 1/2 = 60.4 a, max. 32 mbar at 22 MeV E. Ejnisman et al., Phys. Rev. C, 54 (1996) 2047

12 44 Sc – 3,92 h 44 Ca(p,n) 44 Sc Cyklotronowa produkcja 44 Sc, lit. 44m Sc – 58,6 h 44 Ca(p,n) 44m Sc 44 Sc 44m Sc strumień – 30 μA czas – 30 min tarcza 44 CaCO 3 – 100 mg Levkovskij, Act.Cs.By Protons and Alphas, Moscow 1991, USSR

13 Cyklotronowa produkcja 44 Sc, JRC, Ispra Warunki naświetlania na Scanditronix MC 40: strumień – 2 μA czas – 30 min tarcza 44 CaCO 3 – 2 mg Energia protonów [MeV] Energia protonów na tarczy [MeV] 44 Sc [kBq] 44m Sc [kBq] 44m Sc/ 44 Sc [%]

14 Cyklotronowa produkcja 43 Sc, JRC, Ispra Warunki naświetlania na Scanditronix MC 40: strumień – 0.5 μA czas – 30 min tarcza CaCO 3 – 100 mg grubość tarczy – 375 μm energia cząstek α [MeV] energia cząstek α na tarczy [MeV] 43 Sc [MBq/μAh] 14,814,814,814,8 13, 2 16,9 20, 0 18, 7 48, 7 25,025,025,025,0 23, 9 102, 2 27, 5 26, 5 102, 5 30, 0 29, 0 98, 8 35, 0 34, 2 51, 6 40 Ca(α,p) 43 Sc 40 Ca(α,n) 43 Ti 43 Sc

15 Produkcja 44 Sc i 43 Sc 44 Sc 43 Sc T 1/2 [h]3,973,973,89 Reakcja jądrowa TarczaWzbogacony 44 CaCO 3 Naturaly CaCO 3 Warunki naświetlania 9 MeV, 19 μA, 2 h24 MeV, 1 μA, 0.5 h Grubość19 μm375 μm Otrzymana aktywność [MBq] 22045

16 Rozpuszczenie tarczy w 0,1 M HCl Rozcieńczenie do 0,05 M oraz sorpcja na kolumnie z żywicą kompleksującą Chelex 100 Elucja 0,01 M HCl Żywica: 44/43 Sc 3+ Roztwór: 44/nat Ca CaCO 3 (NH 4 ) 2 CO 3, filtracja 44/43 Sc wydzielenie z tarczy Ca odzysk tarczy 44 CaCO 3 44/43 Sc 3+ Elucja 1 M HCl

17 Znakowanie DOTATATE 44/43 Sc 3+ + DOTATATE Sc acetate buffer, pH=6 95ºC, 30 min Peptyd [nmol] Wydajność znakowania [%] 44 Sc 43 Sc 10 98,4 ± 0,1 18,1 ± 1,0 15– 99,2 ± 0, ,5 ± 0,2 98,9 ± 0, ,2 ± 0,9 –

18 Znakowanie w obecności jonów Ca 2+, obliczenia: Tarcza – 100 mg 44 CaCO 3 – 1 mmol 44 Sc – 740 MBq – 2,6x10 -8 mmol Teoretyczna wydajność znakowania > 99%

19 Wyniki Wydajność znakowania [%] 44 Sc 86 Y 31 nmol 73,2 ± 3,2 96,0 ± 1,5 po Sep-Pak ® 99,2 ± 0,1 99,5 ± 0,7

20 Podsumowanie i wnioski Możliwa jest produkcja 44 Sc w GBq ilość przy zastosowaniu wzbogaconej izotopowo tarczy 44 CaCO 3 oraz użyciu protonów o energii 9 MeV. Możliwa jest produkcja 44 Sc w GBq ilość przy zastosowaniu wzbogaconej izotopowo tarczy 44 CaCO 3 oraz użyciu protonów o energii 9 MeV. Możliwe jest ograniczenie zanieczyszczeń 44m Sc stosując zoptymalizowane warunki naświetlania. Możliwe jest ograniczenie zanieczyszczeń 44m Sc stosując zoptymalizowane warunki naświetlania. Produkcja 43 Sc jest możliwa na cyklotronach wyposażonych w źródło cząstek alfa w ilościach wystarczających do obrazowania. Produkcja 43 Sc jest możliwa na cyklotronach wyposażonych w źródło cząstek alfa w ilościach wystarczających do obrazowania. Osiągnięto znakowanie DOTATATE > 98% dla obu radioizotopów. Osiągnięto znakowanie DOTATATE > 98% dla obu radioizotopów. Możliwe jest uproszczenie oraz przyspieszenie syntezy 44 Sc- DOTATATE oraz 86 Y -DOTATATE jeżeli pominie się krok wydzielania tych izotopów z materiału tarczowego. Możliwe jest uproszczenie oraz przyspieszenie syntezy 44 Sc- DOTATATE oraz 86 Y -DOTATATE jeżeli pominie się krok wydzielania tych izotopów z materiału tarczowego.

21 PET-SKAND Otrzymywanie radiofarmaceutyków opartych na radionuklidach skandu dla pozytonowej tomografii emisyjnej w ramach Programu Badań Stosowanych Status organizacyjny wnioskodawcy: Sieć naukowa Akronim: PET-SKAND Planowany okres realizacji: 36 miesięcy Koszt ogółem: PLN

22 PET-SKAND Lider: Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Podmioty: Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Ośrodek Radioizotopów POLATOM Uniwersytet Warszawski Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych

23 Cel projektu Otrzymanie radiofarmaceutyków opartych na radionuklidach 43 Sc i 44 Sc, które mogłyby zastąpić dotychczas stosowane w technice PET radiofarmaceutyki znakowane 68 Ga.

24 Cele szczegółowe określeniem wydajności reakcji 44 Ca(p,n) 44 Sc i oznaczeniem czystości radionuklidowej 44 Sc otrzymywanego w tej reakcji określeniem wydajności reakcji 44 Ca(p,n) 44 Sc i oznaczeniem czystości radionuklidowej 44 Sc otrzymywanego w tej reakcji wyznaczeniem funkcji wzbudzenia dla reakcji 42 Ca(d,n) 43 Sc i czystości radionuklidowej 43 Sc otrzymywanego w tej reakcji wyznaczeniem funkcji wzbudzenia dla reakcji 42 Ca(d,n) 43 Sc i czystości radionuklidowej 43 Sc otrzymywanego w tej reakcji opracowanie technologii produkcji stabilnych tarcz wapniowych opracowanie technologii produkcji stabilnych tarcz wapniowych adaptacją stanowiska tarczowego do naświetlania tarcz proszkowych w cyklotronie PETtrace adaptacją stanowiska tarczowego do naświetlania tarcz proszkowych w cyklotronie PETtrace opracowaniem i zoptymalizowaniem metody wydzielania 43 Sc i 44 Sc z tarcz wapniowych opracowaniem i zoptymalizowaniem metody wydzielania 43 Sc i 44 Sc z tarcz wapniowych znakowanie biomolekuł : DOTATATE, DOTA-bombezyna, DOTA- Substancja P oraz DOTA-nanociało lub DOTA-mAb znakowanie biomolekuł : DOTATATE, DOTA-bombezyna, DOTA- Substancja P oraz DOTA-nanociało lub DOTA-mAb charakterystyką biokoniugatów – porównanie lipofilowości i powinowactwa komórkowego z 68 Ga-DOTA-peptyd charakterystyką biokoniugatów – porównanie lipofilowości i powinowactwa komórkowego z 68 Ga-DOTA-peptyd

25 Cele szczegółowe możliwością znakowania biokoniugatów opartych na chelatorze DOTA w obecności jonów Ca 2+ (bez wydzielania 43/44 Sc z tarczy wapniowej) możliwością znakowania biokoniugatów opartych na chelatorze DOTA w obecności jonów Ca 2+ (bez wydzielania 43/44 Sc z tarczy wapniowej) opracowaniem systemu automatycznego wydzielania 43/44 Sc z tarczy i znakowania biokoniugatów opracowaniem systemu automatycznego wydzielania 43/44 Sc z tarczy i znakowania biokoniugatów opracowaniem metody odzysku wzbogaconego izotopowo materiału tarczowego opracowaniem metody odzysku wzbogaconego izotopowo materiału tarczowego oceną jakości uzyskanych 43/44 Sc oraz biokoniugatów według wymagań farmakopei oceną jakości uzyskanych 43/44 Sc oraz biokoniugatów według wymagań farmakopei testy na modelach mysich radiobiokoniugatów znakowanych 43,44 Sc przy pomocy skanera PET (animal PET) i skanera optycznego (OptiImager) analizującego promieniowanie Czerenkowa towarzyszące ruchowi cząstek β + w ośrodku badanym (myszy) testy na modelach mysich radiobiokoniugatów znakowanych 43,44 Sc przy pomocy skanera PET (animal PET) i skanera optycznego (OptiImager) analizującego promieniowanie Czerenkowa towarzyszące ruchowi cząstek β + w ośrodku badanym (myszy)

26 PET-SKAND SLCJ: Wyznaczenie funkcji wzbudzenia dla reakcji 44 Ca(p,n) 44 Sc i 42 Ca(d,n) 43 Sc oraz Zbadanie czystości radionuklidowej powstałych produktów w funkcji energii protonów i deuteronów Opracowanie technologii wytwarzania stabilnych tarcz wapniowych Adaptacja stanowiska tarczowego dla naświetlania tarcz proszkowych dla cyklotronu PETtrace Opracowanie i zoptymalizowanie metody wydzielania 43 Sc i 44 Sc z tarcz wapniowych Opracowanie systemu do automatycznego wydzielania 43,44 Sc z tarczy i znakowania biokoniugatówIChTJ: Zbadanie możliwości znakowania biokoniugatów opartych na chelatorze DOTA w obecności jonów Ca 2+ (bez wydzielania 43/44 Sc z tarczy wapniowej)

27 PET-SKAND NCBJ: Opracowanie wymagań jakościowych dla 43 Sc i 44 Sc oraz biokoniugatów znakowanych tymi izotopami IChTJ i NCBJ: Opracowanie i zoptymalizowanie metody wydzielania 43 Sc i 44 Sc z tarcz wapniowych Opracowanie metod znakowania biokoniugatów izotopami 43 Sc i 44 Sc Charakterystyka radiobiokoniugatów znakowanych 43 Sc i 44 Sc Opracowanie metody odzysku wzbogaconego izotopowo materiału tarczowego NCBJ i CNBCh: Testy na modelach mysich radiobiokoniugatów znakowanych 43,44 Sc przy pomocy skanera PET (animal PET) i skanera optycznego (OptiImager) analizującego promieniowanie Czerenkowa towarzyszące ruchowi cząstek β + w ośrodku badanym (myszy).

28 Dziękuję za uwagę


Pobierz ppt "Nowe cyklotronowe radiofarmaceutyki dla terapii i diagnostyki PET Seweryn Krajewski, Agnieszka Majkowska- Pilip i Aleksander Bilewicz Instytut Chemii i."

Podobne prezentacje


Reklamy Google