Điều chế chất phóng xạ ứng dụng trong điều trị giảm đau do di căn xương (Khóa luận tốt nghiệp)

Điều chế chất phóng xạ ứng dụng trong điều trị giảm đau do di căn xươngĐiều chế chất phóng xạ ứng dụng trong điều trị giảm đau do di căn xươngĐiều chế chất phóng xạ ứng dụng trong điều trị giảm đau do di căn xươngĐiều chế chất phóng xạ ứng dụng trong điều trị giảm đau do di căn xươngĐiều chế chất phóng xạ ứng dụng trong điều trị giảm đau do di căn xươngĐiều chế chất phóng xạ ứng dụng trong điều trị giảm đau do di căn xươngĐiều chế chất phóng xạ ứng dụng trong điều trị giảm đau do di căn xươngĐiều chế chất phóng xạ ứng dụng trong điều trị giảm đau do di căn xươngĐiều chế chất phóng xạ ứng dụng trong điều trị giảm đau do di căn xương

M C L C

DANH M C HÌNH V iv

DANH M C B NG BI U vi

DANH M C T VI T T T vii

M U 1

NG QUAN LÝ THUY T 4

t nhân 4

4

5

6

1.2.1 6

1 7

c ch t phóng x 7

8

8

9

1.4 Các .10

11

11

12

13

13

1.6.2 Tính ch t v t lý c a Lu 14

1 14

1 15

177 Natri Pyrophosphate (PYP) 17

19

1 19

1.9.2 m tra pH 21

s ch h t nhân 22

C NGHI M 23

2.1 D ng c , thi t b 23

2.2 Hóa ch t 24

2.3 Pha dung d ch 24

2.3.1 Pha dung d ch g c Natri Pyrophosphate (Na4P2O7.10H2O) 24

2.3.2 Pha dung d ch 177LuCl3 25

ng cho tri n khai s c ký 25

Phosphor System 27

2.5 Nghiên c u ki n t u: 27

2.5.1 Ki tinh s ch 177Lu phóng x 27

2.5.2 Kh o sát ng c ng c n hi u su u 29

2.5.3 Kh o sát ng c n hi u su u 30

2.5.4 Kh o sát ng c a th n hi u su u 30

2.5.5 Kh o sát ng c a nhi n hi u su u 31

2.5.6 Kh b n c a ph c theo th i gian 32

T QU NGHIÊN C U VÀ BÀN LU N 34

3.1 K t qu tinh s ch c a dung d ch Lu-177 phóng x 34

3.1.1 K t qu s ch h t nhân c a Lu-177 phóng x 34

3.5 K t qu ng c a nhi lên hi u su u 45

3.6 K t qu ki b n c a ph c theo th i gian 48

T LU N 50

TÀI LI U THAM KH O 52

PH L C 53

DANH M C HÌNH V

Hình 1: Công th c c a PYP 10

Hình 2: Công th c c a HEDP 10

Hình 3: Công th c c a MDP 11

Hình 4: Công th c c a HDP 11

12

13

-177 16

a PYP 17

Hình 9: Hình v ph i trí ph c ch t Lu-PYP 17

n khai s c ký 20

Hình 11: Ch m m u lên gi y s c ký 21

Hình 12: Tri n khai s c ký 21

Hình 13: S c ký sau khi v t 21

Hình 14: Hình c ký 21

Hình 17: Máy l c tr n vortex 25

Hình 18: Natri Pyrophosphate 25

Hình 19: .26

Hình 20: Bình tam giác 26

Hình 21: Dung d ch Methanol 26

Hình 22: Dung d ch Amoniac 26

Hình 23: Các lo i Pipette s d ng 26

Hình 24: Thi t b Cyclone Plus Storage Phosphor System 27

Hình 25: ISOMED-2000 thi t b 28

Hình 26: Ph k 28

Hình 27: Ph Gamma c a 177th c nghi m 34

Hình 28: Ph Beta c a 177Lu th c nghi m 34

Hình 29: Ph Gamma chu n c a 177Lu (IAEA) 35

Hình 30: K t qu s s ch hóa phóng x c a 177Lu3+ 35

Hình 35: S c ký ki m tra ng c a th i gian lên hi u su u 177Lu3+v i PYP 45Hình 36: ng c a nhi lên hi u su u 177Lu3+v i PYP 47Hình 37: S c ký ki m tra ng c a nhi t i hi u su u 177Lu3+v i PYP 47

b n c a ph c 177Lu3+- PYP theo th i gian 49

u 177Lu-PYP 50

DANH M C B NG BI U

9

9

B ng 3: Kh o sát t l mol 177Lu3+:PYP 29

B ng 4: Kh o sát pH c a ph n u 177Lu3+v i PYP 30

B ng 5: Kh o sát th i gian c a ph n u 177Lu3+v i PYP 31

B ng 6: Kh o sát nhi c a ph n u 177Lu3+v i PYP 32

B ng 7: Kh b n c a ph c ch t 177Lu3+ - PYP 33

B ng 8: K t qu ng c ng PYP lên hi u su u 36

B ng 9: K t qu ng c a pH lên hi u su u 177Lu3+v i PYP 39

B ng 10: ng c a th u 177Lu3+v i PYP 42

B ng 11: ng c a nhi u 177Lu3+v i PYP 45

B b n c a ph c 177Lu3+- PYP theo th i gian 48

(purity analysis)

cho ch

i h

ng v phóng x Lu-177 có nhi c tính n i tr i v i th i gian bán rã

i ng n (6,7 ngày), v a phát b c x gamma s d ng trong chu

vi n trên c c c bi t là trong nghiên c u, ch u tr các

1-

u

t(Phan S An, 2005)

b

b=0,693/ Tb.Trong ch

-C hydroxy ethylene diphosphonate (HEDP), methylene

Hình 1: Công th c c a PYP Hình 2: Công th c c a HEDP

ng trong máu

r

3), bromua (LuBr3), iodua (LuI3), nitrat, sulfat và

Oxit (Lu2O3), hydroxit, florua (LuF3),

(Nguy n Ng c Tu n et al 2015)

Luteti tantalat (LuTaO4

1.7 177 Natri Pyrophosphate (PYP)

Ph n ng x y ra gi a 177Lu3+và PYP là ph n ng ph c ch t v b n ch t hóa

h c l i là ph n ng ki u acid- m Lewis

- Lu có c n t [Xe] 6s2 4f145d1, tr ng thái có s oxi hóa +3 c u

n t Lu3+ s là [Xe] 6s2 4f12 5d0 c ion Lu3+ t n t i d ng ion hydrat hóa [Lu(H2O)9]3+ c ch t là cation ph c v i ph i t c

- Ion 177Lu3+v i obital tr ng d,f là tâm thi n t acid Lewis

- PYP là mu i c a là acid y u H4P2O7 c, acid diphosphoric H4P2O7 d

c, phân t ch a 4 nhóm O- c mu i Na4P2O7 phân li cho ra cation Na+ và anion [P2O7]4-

V i nguyên t O- trong nhóm anion [P2O7]4- là tâm

c a s t o thành ph c ch t là ph n ng acid- t ph i trí hình thành gi a s n t t do trên nguyên t O-trong anion [P2O7]4-và s

nh n t t obitan tr ng d,f t ion trung tâm Lu+3

Hình 9: Hình v ph i trí ph c ch t Lu-PYP

Ph c ch t b n c n bão hòa v s ph i trí và bão hòa v hóa tr , v i PYP ch

(Liang Shan, 2013)

(II)

1.9

u ch ph i tr i qua quá trình ki m tra ch ng nghiêm ng t Các ch tiêu ki m tra ch ng bao g m các ki m tra hóa lý và ki m tra ch tiêu sinh h c Các ki m

ki m tra pH Các ki m tra ch ng sinh h m tra vô trùng, chí nhi t t , endotoxin, nh sinh h c, phân b sinh h c, s i sinh h c, (IAEA, 2002)

là các h n h p ch t h c ch t sinh h c g n gi ng nhau D a vào s phân b

c a các ch t hòa tan gi a hai pha ch t l ng không tr n l tách chúng

l ng l c ti n hành trên c t ho c trên gi y tùy theo b n ch t c a ch t r n mang ch t l ng M i m t ch t khi phân tích s c ký gi i v i m ng

M t s hình nh trong quá trình th c t p:

Hình 11: Ch m m u lên gi y s c ký Hình 12: Tri n khai s c ký

Hình 13: S c ký sau khi v t Hình 14: Hình nh thu c khi quét

c ký

c ch t phóng x c ti n hành b ng cách dùng gi

Cách ti n hành: khi c n thi t m

n c c vào trong dung d c k t qu V i m t th

pháp nào sao cho phù h n Trong nghiên c u phóng x thì

gi y c l a ch n, b i l th tích dung d u là quá nh vài ch c µl

u dùng máy pH thì khó có th c, bên c nh

c a máy d b nhi m b n b i phóng x Ngoài ra giá tr th c hi n

u l i không c n quá chính xác

Là ki m tra các v t nhân phóng x b n có m t trong s n ph xác

s ch h t nhân i ta dùng h phân tích ph gamma s d ng máy phân

D ng c pha ch dung d u: bình tam giác có nút nhám lo i 50, 100

ml, 50, 100ml, chai penicillin 2, y cao su,

2.2 Hóa ch t

Hóa ch c s d ng ph i là lo i tinh khi t cho phân tích (pa) c

c s d ng ph c c t hai l n b ng thi t b bosilicat

2.3.1 Pha dung d ch g c Natri Pyrophosphate (Na 4 P 2 O 7 10H 2 O)

Dùng cân phân tích l y chính xác 420mg PYP (Na4P2O7.10H2O) i 250mg Na4P2O7 vào chai penicilin có n y cao su dùng pipet l y 2,7ml

máy l c tr n vortex cho n khi ng PYP tan hoàn toàn, dung d ch trong su t u ch nh pH dung d ch PYP v 7 b ng 300µl HCl 2M y kín, ghi nhãn

Hình 15: Chai penicilin Hình 16: Cân phân tích

Hình 17: Máy l c tr n vortex Hình 18: Natri Pyrophosphate

(Na4P2O7.10H2O)

2.3.2 Pha dung d ch 177 LuCl 3

Pha dung d ch 177LuCl3 có n 0,225 µmol/µl t bia 176Lu2O3 u

x trên lò ph n úng h t nhân: L y 90 mg 176Lu2O3 c chi u x trên lò

ph n ng h t nhân cho vào c c th y tinh 50ml,

trên b n n khi 176Lu2O3 tan hoàn toàn p t

Dùng pipette hút 2ml HCl 0,1M cho vào c c ch a 177LuCl3 khan, l c nh

trên b c dung d ch 177LuCl3có ho riêng 1465mCi/2ml Dung d ch này

c che ch n phóng

x M c ti n hành trong t hút có trang b tay g c che ch n phóng x

2.3.3 Pha dung ng cho tri n khai s c ký

H n h p d ng cho quá trình tri n khai s c ký NH4OH:

Hình 19: Hình 20: Bình tam giác

Hình 21: Dung d ch Methanol Hình 22: Dung d ch Amoniac

Hình 23: Các lo i Pipette s d ng

c a ph và k t qu phân tích qua ph n m m PerkinElmer OptiQuant (Công ty

nh ng v phóng x có trong s n ph i chi u và phát hi n so v i m u chu n

c khi tri n khai s c ký

ng là h dung môi NH4OH: MeOH: H2O có t l th tích: 1: 20: 20

y vào bình s c ký m ch m m u trên

y cách tuy n xu t phát kho ng 13cm, l y ra kh i bình và làm khô

Lu- c nh qua h ng s Rf:

- nh peak t m ch m m u là c a Lu3+ ng v i Rf,Lu=0,1

T dung d ch Natri Pyrophosphate pha 3.1 có n 83,3 mg/ml, l y l n

t 130µl (36µmol), 250µl (72µmol), 380µl (108µmol), 500µl (144µmol), 750µl(216µmol), 1000µl (288µmol), 1260µl (360µmol) dung d ch cho vào 7 ng

177Lu3+ phóng x l y t chai phóng x g c pha 3.2 vào t ng ng u, thêm

th i gian ph n ng là 30 phút t i nhi phòng ti n hành phân tích, m i

ng tri n khai song song 5 b ng gi y s c ký Whatman No.3 (14x150mm), trên hdung môi NH4OH: MeOH: H2O t l 1: 20: 20 Sau 1 th i gian, v y ra

kh i bình s khô, phân tích trên h Cyclone Plus Th c hi n ph n ng

PYP (µl)

HCl 2M (µl)

H n h pdung môi

NH4OH:

MeOH:

cho m i m

2.5.3 Kh o sát ng c n hi u su u

l a ch n pH t o ph c ch t, chúng tôi c nh các thành ph n nhi , th i gian cùng v i t l mol Lu: c kh o sát trên

Ti n hành kh u 177Lu3+v i PYP theo các giá tr

3, 5, 6, 7, 8, 10

T dung d ch Natri Pyrophosphate pha 3.1 có n 83,3 mg/ml, l y l n

(0,225µmol/µl) dung d ch 177Lu3+ phóng x l y t chai phóng x g c pha 3.2 vào t ng ng, thêm m ng dung d ch HCl 2M, 0,1M và

là 3, 5, 6, 7, 8, 10 Th i gian ph n ng là 30 phút t i nhi phòng n hành phân tích, m i ng tri y s c ký Whatman No.3 (14x150mm), trên h dung môi NH4OH: MeOH: H2O t l 1: 20: 20 Sau 1 th i

HCl 2M (µl)

NaOH 2M (µl)

X lý Dung môi

c ký

30 phút, nhi t

phòng, pH=7

H n h pdung môi

NH4OH:

MeOH:

H2O t l1: 20: 20

cho m i m

T dung d ch Natri Pyrophosphate pha 3.1 có n 83,3 mg/ml, l y 500µl (144µmol) dung d ch cho vào

dung d ch 177Lu3+phóng x l y t chai phóng x g c pha 3.2 vào ng, thêm m t

HCl 2M (µl)

Th i gian (phút)

môi

c ký

5

30 phút, nhi t

phòng, pH=7

H n h pdung môi

NH4OH:

MeOH:

H2O t l1: 20: 20

cho m i

m u

d u

1015306090120

2.5.5 Kh o sát ng c a nhi n hi u su t u

các thành ph n th i gian, pH cùng v i t l c kh o sát trên

phóng x g c pha 3.2 vào ng, thêm m ng dung d ch HCl 2M v u

ch nh pH dung d u trong ng v 7 Th i gian ph n ng là 30 phút t i các nhi l t là 20, 40, 60, 80, 1000C n hành phân tích, m i ng tri n

y s c ký Whatman No.3 (14x150mm), trên h dung môi

NH4OH: MeOH: H2O t l 1: 20: 20 Sau 1 th i gian, v y ra kh i bình s c

PYP (µl)

HCl 2M (µl)

X lý Dung môi

c ký

30 phút, nhi t

phòng, pH=7

H n h pdung môi

NH4OH:

MeOH:

H2O t l1: 20: 20

t o thành theo th 24, 48, 72, 96, 120 gi

T dung d ch Natri Pyrophosphate pha 3.1 có n 83,3 mg/ml, l y 500µl (144µmol) dung d ch cho vào

dung d ch 177Lu3+ phóng x l y t chai phóng x g c pha 3.2 vào ng, thêm m t

7 Th i gian kh b n l t là 24, 48, 72, 96, 120 gi , b o qu n ph c ch t nhi phòng n hành phân tích, m i ng tri n khai song song

gi y s c ký Whatman No.3 (14x150mm), trên h dung môi NH4OH: MeOH: H2O t

l 1: 20: 20 Sau 1 th i gian, v y ra kh i bình s

tích trên h Cyclone Plus Th c hi n ki b n ph c gi a 177Lu3+và PYP theo

HCl 2M (µl)

Th i gian (gi ) X lý Dung môi

H n h pdung môi

NH4OH:

MeOH:

H2O t l1: 20: 20

5

m i m u

u

487296120

: K T QU NGHIÊN C U VÀ BÀN LU N 3.1 K t qu tinh s ch c a dung d ch Lu-177 phóng x

3.1.1 K t qu s ch h t nhân c a Lu-177 phóng x

Hình 27: Ph Gamma c a 177th c nghi m

Hình 28: Ph Beta c a 177Lu th c nghi m

So sánh v i ph gamma chu n t IAEA

Hình 29: Ph Gamma chu n c a 177Lu (IAEA)

T k t qu phân tích, c nh ph u trùng kh p v i ph c a Lu-177, ch t n t i m nh kho ng xa 5500 keV có th là c a K-41 còn sót do

p v ampule th u xét theo ph chu n (hình ), ph ch y t

38,3 95,7 mg) hi u su t trên 95% K t qu cho th y t i giá tr

ng PYP là 38,3 mg hi u su u c a ng v 177Lu3+ vào PYP là l n

Hình 31: ng c a t l mol gi a 177Lu3+: PYP lên hi u su u

R f =0,7

R f =0,6

3.3 K t qu ng c a pH lên hi u su t u

Vì ph n ng gi a 177Lu3+và PYP thu c ph n ng

acid-hi u su t ph n ng ph thu c r t nacid-hi u vào pH K t qu cho th y t i giá tr pH=7,

hi u su u c ng v Lu-177 vào PYP là l n nh t (>90%) T i các giá trpH> 7 hi u su u gi m rõ r t, kho ng m xu ng còn 30%

R f =0,7 R f =0,7

R f =0,8

R f =0,7

R f =0,8

Hình 33: S c ký ki m tra ng c a pH lên hi u su u

3.4 K t qu ng c a th i gian lên hi u su t u

K t qu cho th y t i th i gian 5 phút k t u thì hi u su t t o

phút là 96,3% Trong ph n ng thu n ngh ch th i gian ng ít nhi n hi u

su t ph n ng Khi hi u su t cao nh t thì ph n ng n tr ng thái cân b ng T

k t qu , hi u su t 96,1% th i gian l c b ng 30 phút, hi u su

Hình 34: ng c a th i gian lên hi u su u 177Lu3+v i PYP

R f =0,7

R f =0,7

Hình 35: S c ký ki m tra ng c a th i gian lên hi u su u177Lu3+

th 4: ng c a nhi lên hi u su u177Lu3+v i PYP

Hình 36: ng c a nhi lên hi u su u 177Lu3+v i PYP

Hình nh ph s ki b n c a ph c 177Lu3+- PYP:

có hi u su s ch hóa phóng x cao (>95%) ng m t s yêu c u

c c ch t phóng x n n t ng cho các nghiên c u v sau

5 Ph c ch t 177Lu3+-PYP sau ph n u nh theo th i gian khi

b o qu n nhi 200C

6 c ch t phóng x 177Lu3+-PYP là m ng nghiên c u m i Vi t

Vì th i gian ti n hành khóa lu n t t nghi p có h n nên chúng tôi không ti n

Nghiên c u ch ng v phóng x , Vi n Nghiên c u H t nhân s có nh ng

ph m vào s d lai s n ph m 177Lu-PYP s là s n ph m b o

ch ng có giá thành h p lý, thay th s n ph m nh p ngo i

2. Ashutosh Dash, M.R.A Pillai, Furn F.Knaap Jr, Production of 177 Lu for Targeted Radionuclide Therapy: Available Options, Nucl Med Mol Imaging (2015)

49:85-107

3. IAEA-TECDOC-1340, Manual for reactor produced radioisotopes, Juanary

2003

4. IAEA, Radioisotope production and quality control, 1971.

5. IAEA Quality assurance manual for radiopharmaceuticals, 2002

6. K Hashimoto, H Matsuoka, S Uchida, Production of no-carier-added 177 Lu via the 176 177 Yb, 177 Lu process, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol 255, No.3 (2003) 575-579.

7. Liang Shan, 177 Lu-Labeled sodium pyrophosphate, MICAD, 2013.

8. Pillai MRA, Chakeraborty, Das T, Venkatesh M, Ramamoorthy N (2003)

Production logistics of 177 Lu for radionuclide therapy Applied Radiation and Isotopes, 59:109-118.

9. Chandra Dass, MD, J Athony Paker, MD phD, Joint Program in Nuclear Medicine Bone Marrow Scintigraphy, internet, 1977.

B ng 16: S li u kh o sát ng c a nhi lên hi u su u.Nhi