Катионообменное кондиционирование элюата генератора 44Ti/44Sc для получения растворов скандия-44 и синтеза радиофармпрепаратов на их основе

Павел Александрович  Мирошин; Антон Алексеевич  Ларенков

doi:10.17308/sorpchrom.2025.25/12792

Павел Александрович Мирошин Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва https://orcid.org/0009-0000-1120-9991
Антон Алексеевич Ларенков Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России https://orcid.org/0000-0003-4810-4346

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2025.25/12792

Ключевые слова: скандий-44, радионуклидный генератор 44Ti/44Sc, твердофазный экстрагент TEVA, катионный об-мен, смола Chromafix HR-XC, радиофармпрепараты, [44Sc]Sc-DOTATATE, [44Sc]Sc-PSMA-617.

Аннотация

⁴⁴Sc является одним из наиболее перспективным радионуклидом для развития диагностических радиофармацевтических препаратов, применяемых в позитронно-эмиссионной томографии. В данном контексте разработка методов получения растворов скандия-44, пригодных для синтеза радиофармацевтических препаратов (РФП) надлежащего качества, является одной из актуальных задач радиофармацевтики. В частности, большой интерес представляют исследования получения скандия-44 из радионуклидного генератора ⁴⁴Ti/⁴⁴Sc. Данная работа посвящена разработке технологии кондиционирования элюата оригинального радионуклидного генератора ⁴⁴Ti/⁴⁴Sc (состав элюента – 0.1 M H₂C₂O₄в 0.2 M HCl_aq) на основе твердофазного экстрагента TEVA, разработанного ранее в ФМБЦ им А.И. Бурназяна ФМБА России. Процедуру кондиционирования проводили с использованием катионообменной смолы Chromafix HR-XC. Для данной смолы были получены характеристики в статических (коэффициенты распределения D_g(⁴⁴Sc)) и динамических условиях, которые показали, что количественная сорбция ⁴⁴Sc (≥99%) возможна при разведении элюата генератора водой в 5 раз (состав элюента – 0.02 M H₂C₂O₄ в 0.04 M HCl_aq). Десорбцию ⁴⁴Sc со смолы проводили фармацевтически приемлемыми растворами малата, сукцината, пирувата, лактата, пропионата и ацетата натрия, а также раствором сравнения – альфа-гидроксиизобутиратом натрия (в диапазоне концентраций 0.2-1 моль/дм³, pH 4.5). В результате проведенных экспериментов были получены зависимости выхода десорбции ⁴⁴Sc со смолы Chromafix HR-XC и радиохимической чистоты РФП ([⁴⁴Sc]Sc-DOTATATE, 14 нмоль/см³ прекурсора) от концентрации рассматриваемых соединений. Было показано, что оптимальным для проведения процедуры кондиционирования является методика катионного обмена с использованием раствора ацетата натрия (1 моль/дм³, 1 см³, pH 4.5). На основе полученных растворов, были синтезированы радиофармпрепараты с максимально возможной радиохимической чистотой (≥99%), при этом выход десорбции ⁴⁴Sc со смолы составил 79±2%. Эффективность разработанной процедуры кондиционирования была показана на примере синтеза другого радиофармацевтического препарата – [⁴⁴Sc]Sc-PSMA-617. Величина радиохимической конверсии (%) составила 96±1, 97±2 и ≥99 для образцов с содержанием прекурсора 4.8, 9.6 и 19.2 нмоль соответственно.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Павел Александрович Мирошин, Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва

инженер лаборатории технологии и методов контроля радиофармпрепаратов, аспирант кафедры лучевой диагностики с курсом радиологии, МБУ ИНО ФГБУ ГНЦ ФМБЦ имени А.И. Бурназяна ФМБА России. Москва, Россия

Антон Алексеевич Ларенков, Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России

к.х.н., зав. отделом радиационных технологий медицинского назначения, ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России. Москва, Россия

Литература

Nelson B.J.B. Good practices for 68Ga radiopharmaceutical production. EJNMMI Radiopharm. Chem. 2022; 7(1): 27. https://doi.org/10.1186/s41181-022-00180-1

Misiak R. 47Sc production development by cyclotron irradiation of 48Ca. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2017; 313(2): 429-434. https://doi.org/10.1007/s10967-017-5321-z

Mikolajczak R. Production of scandium radionuclides for theranostic applications: towards standardization of quality requirements. EJNMMI Radiopharm. Chem. 2021; 6(1): 19. https://doi.org/10.1186/s41181-021-00131-2

Müller C. Promises of Cyclotron-Produced 44 Sc as a Diagnostic Match for Trivalent β − -Emitters: In Vitro and In Vivo Study of a 44 Sc-DOTA-Folate Conjugate. J. Nucl. Med. 2013; 54(12): 2168-2174. https://doi.org/10.2967/jnumed.113.123810

Kurakina E.S. Improved separation scheme for 44Sc produced by irradiation of natCa targets with 12.8 MeV protons. Nucl. Med. Biol. 2022; 104-105: 22-27. https://doi.org/10.1016/j.nucmedbio.2021.11.002

Schmidt C.E. Current State of 44Ti/44Sc Radionuclide Generator Systems and Separation Chemistry. Curr. Radiopharm. 2023; 16(2): 95-106. https://doi.org/10.2174/1874471016666221111154424

Larenkov A.A., Makichyan A.G., Iatsenko V.N. Separation of 44Sc from 44Ti in the Context of A Generator System for Radiopharmaceutical Purposes with the Example of [44Sc]Sc-PSMA-617 and [44Sc]Sc-PSMA-I&T Synthesis. Molecules. 2021; 26(21): 6371. https://doi.org/10.3390/molecules26216371

Marhol M. Ion Exchangers in Analytical Chemistry. Their Properties and Use in Inorganic Chemistry. Elsevier. Prague, Czech Republic, 1982: 14: 586.

Larenkov A.A., Bruskin A.B., Kodina G.E. Preparation of highly purified 68Ga solutions via ion exchange in hydrochloric acid–ethanol mixtures. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2015; 305(1): 147-160. https://doi.org/10.1007/s10967-015-4089-2