Stanovení radiochemické čistoty radiofarmaka TechneScan HDP pomocí chromatografie při použití různých mobilních i stacionárních fází

Klára RAUS, DiS.

Bachelor's thesis

Determination of radiochemical purity of radiopharmaceuticals TechneScan HDP by chromatography using different mobile and stationary phases

Abstract:

Nukleární medicína je poměrně mladý lékařský obor. Na odděleních nukleární medicíny se provádí jak diagnostická vyšetření, tak terapie pomocí otevřených zářičů. V současné době převažuje diagnostické využití. Využívaná zobrazovací metoda se nazývá scintigrafie, kdy pomocí scintilační kamery dochází ke snímání rozložení naaplikovaného radiofarmaka. Scintigrafie zobrazuje funkci - lokální akumulace radiofarmaka je závislá na funkčním stavu vyšetřované tkáně. Pomocí scintilačního detektoru, který je zabudován v gamakameře, lze zobrazit rozdělování radiofarmaka v cílové tkáni buď za určitou dobu po aplikaci radiofarmaka (statická scintigrafie) nebo v průběhu času (dynamická scintigrafie). Jedno z nejčastějších vyšetření prováděných na oddělení nukleární medicíny je scintigrafie skeletu. Toto vyšetření je prováděno za použití osteotropního radiofarmaka, které se váže do kostí a odhalí tak patologie způsobené změnou metabolické aktivity. Vlastní provedení vyšetření probíhá pomocí zevní detekce aplikovaného radiofarmaka. Tato detekce může probíhat čtyřmi různými způsoby a to planární zobrazení pouze určité oblasti, celotělové zobrazení celého skeletu, tomografické zobrazení určité oblasti skeletu (SPECT popř. SPECT/CT) či provedení třífázové scintigrafie. Scintigrafie skeletu je velice přínosné vyšetření, které slouží k detekci kostních metastáz při nádorovém onemocnění, k diagnostice primárních maligních kostních nádorů, při průkazu infekčního procesu v kostech, k diagnostice při onemocnění kloubů či při metabolických onemocněních skeletu a také při poranění kostí. Samotné vyšetření je prováděno pomocí radiofarmak. Radiofarmakum po aplikaci slouží jako diagnostický indikátor. Jedná se o léčivý přípravek, ve kterém je včleněn radionuklid, který emituje ionizující záření. Radionuklidy používané v nukleární medicíně jsou připravovány uměle, na pracoviště jsou dodávány buď ve formě k okamžitému použití, nebo jako radionuklidový generátor. Nejčastěji používaným generátorem na odděleních nukleární medicíny je 99Mo/99mTc generátor. Uvedený radionuklidový generátor se skládá ze skleněné chromatografické kolony umístěné v olověném stínícím válci. Tato kolona obsahuje adsorpční materiál (oxid hlinitý), ve kterém je naadsorbován mateřský radionuklid. Z důvodu odlišných chemických vlastností mateřského a dceřiného prvku lze dceřiný radionuklid vymýt (vyeluovat) pomocí vhodného roztoku. Po eluci dochází opět k produkování dceřiného prvku, který lze opětovně vymývat. V praxi se radiofarmaka nejčastěji připravují za použití souprav, které jsou komerčně dostupné - tzv. kity. Kity jsou značeny pomocí roztoku technecistanu sodného, který je získáván z 99Mo/99mTc generátoru. Před podáním radiofarmaka pacientovi je nutné provádět stanovení radiochemické čistoty. Nejčastěji se používá papírová chromatografie a chromatografie na tenké vrstvě. V České republice se pro scintigrafii skeletu používají difosfonáty značené 99mTc (kity TechneScan HDP, případně 6-MDP či 8-MDP). Tato osteotropní radiofarmaka se připravují ve stíněném laminárním boxu v laboratoři pro přípravu radiofarmak na oddělení nukleární medicíny. Příprava se řídí dle pokynů výrobce. Po přípravě, před aplikací pacientovi, se musí provést stanovení radiochemické čistoty. Stanovení radiochemické čistoty u radiofarmaka TechneScan HDP se provádí pomocí chromatografie na tenké vrstvě (iTLC-SG) za použití 13,6% roztoku octanu sodného a methylethylketonu jako mobilní fáze. Toto stanovení je ale pro běžný provoz oddělení náročné z hlediska provedení i z finančního hlediska. Proto se hledala vhodná a

Abstract:

lternativní metoda. Nová metoda je prováděna pomocí papírové chromatografie za použití 0,9% roztoku chloridu sodného a acetonu jako mobilní fáze. Po provedení 50ti stanovení radiochemické čistoty pomocí lékopisné a alternativní metody bylo zjištěno, že alternativní metoda je použitelná pro rutinní stanovení radiochemické čistoty při běžném provozu oddělení nukleární medicíny.

Abstract:

Nuclear medicine is a relatively young medical field. The nuclear medicine department performs both diagnostic tests and therapies using open radiation sources whereas the diagnostic use currently prevails. The imaging method used is called scintigraphy and uses a scintillation camera capturing the distribution of administered radiopharmaceutical. Using a scintillation detector, which is incorporated in a gamma camera, the distribution of the radiopharmaceutical in the target tissue can be observed, either after a certain period of time from the administration of the radiopharmaceutical (static scintigraphy) or over time (dynamic scintigraphy). One of the most common examinations performed at the nuclear medicine department is bone scintigraphy. The examination is carried out using osteotropic radiopharmaceutical that binds to bones, thus revealing pathologies caused by the change of metabolic activity. The examination in itself takes place through external detection of the administered radiopharmaceutical. Bone scintigraphy is a very useful examination that is used to detect bone metastases in cancer diseases, to diagnose primary malignant bone tumors, to detect infectious processes in the bones, to diagnose joint diseases, metabolic diseases of the skeleton, and bone injuries. The examination in itself is performed by using radiopharmaceuticals. Once administered, the radiopharmaceutical serves as a diagnostic indicator. This is a medicine that incorporates a radionuclide that emits ionizing radiation. The radionuclides used in nuclear medicine are artificially prepared and transported either as ready-to-use products or as radionuclide generators to the nuclear medicine department. The generator that is the most commonly used at the nuclear medicine department is the 99Mo/99mTc generator. The above mentioned radionuclide generator consists of a glass chromatography column which is located in a lead shielding cylinder. The column contains the adsorbent material (alumina) in which the parent radionuclide is adsorbed. Due to different chemical properties of the parent and the daughter element the daughter radionuclide can be washed out (eluted) by means of a suitable solution. In practice, the radiopharmaceuticals are commonly prepared using kits that are commercially available. The kits are labeled by using sodium pertechnetate solution obtained from the 99Mo/99mTc generator. Prior to the administration of the radiopharmaceutical to the patient it is necessary to carry out the determination of radiochemical purity. The most commonly used is a paper chromatography and thin layer chromatography. In the Czech Republic, 99mTc labelled diphosphonates (e.g. the kits TechneScan HDP, 6-MDP or 8-MDP are used for bone scintigraphy. These osteotropic radiopharmaceuticals are prepared in a shielded laminar box in the radiopharmaceutical laboratory at the nuclear medicine department. The preparation is subject to the manufacturer's instructions. After preparation, prior to administration to the patient, the determination of radiochemical purity needs to be performed. The determination of radiochemical purity of the radiopharmaceutical TechneScan HDP is carried out by using thin layer chromatography (ITLC-SG) by means of 13.6% solution of sodium acetate and methyl ethyl ketone as eluent. However, this determination is demanding for the normal operation of the department in terms of design as well as costs. Therefore, a suitable alternative method was sought. The new method consists in paper chromatography by using 0.9% solution of sodium chloride and acetone as eluent. After 50 determinations of radiochemical purity using pharmacopoeial and alternative methods was found that the alternative method is applicable for the routine determination of radiochemical purity during normal operation of the nuclear medicine department

Keywords

nukleární medicína, scintigrafie, radiofarmakum, radiochemická čistota

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2013

Accessible from:: 2. 5. 2013

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. František Zahrádka

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Studies

Bachelor programme / field:
Specialization in Health Service / Radiological Assistant