بررسی پارامترهای مؤثر بر نشان‌دارسازی ترکیب هیدروکسی آپاتیت با Y90 و ارایه‌ی بهترین روش برای تولید رادیوداروی Y-HAp90 مورد استفاده در رادیوسینووِکتومی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده‌ی چرخه ‌ی سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران

چکیده

رادیوسینووکتومی، تزریق موضعی درون مفصلی رادیونوکلیدها به صورت کلویید، برای درمان تورم مفصلی آرتریت روماتیسمی، هموفیلی یا عوارض ارتوپدی است. رادیونوکلیدهای بتاگسیل بسته به انرژی تابش گسیلیده می­توانند برای مفاصل مختلف مورد استفاده قرار بگیرند. Y90، یک رادیونوکلید بتاگسیل محض با نیم- ‌عمر 64.1  ساعت است که برای درمان مفصل زانو مورد استفاده قرار می­گیرد. تابش بتای این رادیونوکلید، دارای انرژی بیشینه­ی MeV2.281 (%99.98)، برد متوسط mm3.6  و برد بیشینه­ی mm11 در بافت‌های نرم است. در این پژوهش، هیدروکسی‌آپاتیت (HAp) به عنوان عامل کلوییدساز استفاده شده است که از طریق تشکیل پیوندهای یون- دوقطبی با +3Y90 برهم­کنش داده و Y-HAp90 تولید می‌کند. رادیوداروی کلوییدی، از طریق افزودن محلول اسیدی 3YCl90 به سوسپانسیون هیدروکسی آپاتیت در سالین، تولید شده است. عوامل مؤثر بر نشان­دارسازی کلویید از قبیل حجم حلال رقیق‌کننده، اندازه­ی ذرات هیدروکسی آپاتیت و اثر آوادهی مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته­اند. این پارامترها ابتدا در یک فاز شبیه‌سازی، بهینه و سپس در فاز اجرا آزموده شده­اند. در نهایت بهترین روش برای تولید این رادیودارو تعیین شده است. خلوص رادیونوکلیدی رادیودارو مطابق با محلول اولیه­ی 3YCl90 بیش از %99.9 بود. بازده نشان­دارسازی و خلوص رادیوشیمیایی با استفاده از روش کروماتوگرافی لایه­ی نازک (TLC) با حلال سالین تا سه روز پس از تولید رادیودارو، بیش از %99 به دست آمد. پایداری شیمیایی کلویید Y-HAp90 در محلول سرم انسانی نیز به مدت سه روز در دمای اتاق بررسی شد. مقدار فعالیت پرتوزایی آزاد شده، بین 0.3  تا %2 بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Effective Parameters on Labeling of Hydroxyapatite Compound with 90Y and Introducing the Best Method to Produce 90Y-HAp Radiopharmaceutical for Radiosynovectomy

نویسندگان [English]

  • M.R Davarpanah
  • H.A Khoshhosn
  • S Attar Nosrati
  • S.M Harati
  • S.M Aghamiri
  • M Ghannadi Maragheh
چکیده [English]

Radiosynovectomy is a local intra-articular injection of radionuclides in colloidal form for treatment of articular inflammatory in rheumatoid arthritis, hemophilia or orthopedic troubles. β-emitting radionuclides can be used for various joints based on radiation energy. 90Y is a pure β-emitter with a half-life of 64.1 hours that is used for treatment of the knee joint. β-radiation of this radionuclide possesses maximum energy of 2.281 MeV (99.98%), mean pathway of 3.6 mm in the soft tissue and maximum 11 mm. In this project, hydroxyapatite (HAp) is applied as a colloid maker agent that interacts with 90Y3+ ions via ion-dipole bonds and produces 90Y-HAp. The colloidal pharmaceutical is produced by adding an acidic solution of 90YCl3 to an HAp suspension in saline. Effective parameters within which the colloid is applied, such as the volume of diluent, HAp particle size and sonication effect were evaluated and tested. First, these determinative parameters were optimized in the simulated conditions and then examined in the active phase. Finally, the best procedure was determined for the production of the radiopharmaceutical. Radionuclide purity of the radiopharmaceutical according to the primary 90YCl3 solution was over 99.9%. Labeling yield and radiochemical purity were obtained over 99% using TLC method in saline solvent up to three days after production of radiopharmaceutical. Radiochemical purity of 90Y-HAp colloid was also evaluated in human serum albumin solution for three days at room temperature. The amount of released activity was between 0.3 to 2%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Yttrium-90
  • Hydroxyapatite
  • Colloidal Radiopharmaceutical
  • 90Y-HAp
  • Radiosynovectomy
G. Modder, Radiosynoviorthesis-involvement of nuclear medicine in rheumatology and orthopaedics, Germany: Warlich Druck und Verlagsges (1995).

 

  • B.K. DAS, P.K. Pradhan, A.K. Shukla, R. Misra, Role of radiosynovectomy in rheumatoid arthritis, J. Indian Rheumatol Assoc, 12 (2004) 98-103.

     

    O.T. Makela, M.J. Lammi, H. Usitalo, P. Penttila, E. Kolehmainen, A. Sukura, S. Sankari, R.M. Tulamo, Experimental radiation synovectomy in rabbit knee with holmium-166 ferric hydroxide macro aggregate, Nucl. Med. Biol, 29 (2002) 593-598.

     

    S. Ofluoglu, E. Schwameis, H. Zehetgruber, E. Havlik, A. Wanivenhaus, I. Schweeger, K. Weiss, H. Sinzinger, C. Pirich, Radiation synovectomy with (166) Ho-ferric hydroxide: a first experience, J. Nucl. Med, 43 (2002) 1489-1494.

     

    H.J. Siegel, J.V. Jr Lock, M.E. Siegel, C. Quinones, Phosphate-32 colloid radiosynovectomy in hemophilia: outcome of 125 procedures, Clin. Orthop. Relat. Res, 392 (2001) 409-417.

     

    K. Kothari, S. Suresh, H.D. Sarma, V. Meera, M.R.A. Pillai, 188Re-labeled hydroxyapatite particles for radiation synovectomy, Appl. Radiat. Isot, 58 (2003) 463-468.

     

    C.Y. Shin, M. Son, J.I. Ko, M.Y. Jung, I.K. Lee, S.H. Kim, W.B. Kim, J.M. Jeong, Y.W. Song, DA-7911, 188-Rheniumtin colloid, as a new therapeutic agent of rheumatoid arthritis, Arch. Pharm. Res, 26 (2003) 168-172.

  • B.C. Shin, K.B. Park, B.S. Jang, S.M. Lim, C.K. Shim, Preparation of 153Sm-chitosan complex for radiation synovectomy, Nucl. Med. Biol, 28 (2001) 719-725.

     

    S. Srivastava, E. Dadachova, Recent advances in radionuclide therapy, Semin. Nucl. Med, 31 (2001) 330-341.

     

     C. Lueders, M. Kopec, K. Morstin, T. Schmitz, L.E. Feinendegen, Die radiosynoviorthese anwendung und durchfuhrung unter Besonderer Berucksitigung dosimetrischer aspekte, Akt. Rheumatol, 17 (1992) 74-81.

     

     W.M. Baker, The formation of abnormal synovial cysts in connection with the joints, St Bartholomew’s Hosp. Rep, 21 (1885) 177-190.

     

     U. Pandey, K. Bapat, H. Dev Sarma, P.S. Dhami, P.W. Naik, G. Samuel, M. Venkatesh, Bioevaluation of 90Y-labeled particles in animal model of arthritis, Ann. Nucl. Med, 23 (2009) 333-339.

     

     P. Schneider, J. Farahati, C. Reiners, Radiosynovectomy in rheumatology, orthopedics, and hemophilia, J. Nucl. Med, 46 (2005) 48S-54S.

     

     F.W.S. Webb, J. Lowe, R. Bluestone, Uptake of colloidal radioactive yttrium by synovial membrane, Ann. Rheum. Dis., 28 (1969) 300-302.

     

     A.M. Isomaki, H. Inouhe, M. Oka, Uptake of 90-Yttrium resin colloid by synovial cells and synovial membrane in rheumatoid arthritis, Scand. J. Rheum, 1 (1972) 53-60.

     

  •  M. Khalid, A. Mushtaq, Preparation and in vitro stability of (n,γ) Yttrium-90 hydrony apatite, Appl. Radiat. Isot, 62 (2005) 587-590.

     

     J.M. Hughes, M. Cameron, K.D. Crowley, Structural variations in natural F, OH, and Cl apatites, American Mineralogist, 74 (1989) 870-876.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  •  Gopal B. Saha, Fundamentals of Nuclear Pharmacy, 5th Ed., Springer-Verlag NY, Translated by: M. Ghannadi Maragheh, R. Gholipour Peyvandi and A. Bahrami Samani (2003).

     

     R. LeGeros, Biologically relevant calcium phosphates: preparation and characterization, calcium phosphates in oral biology and medicine, Basel: Karger, 31 (1991).