Determination of the radiochemical purity of 99mTc-Tetrofosmin: comparision between five methods

GOAL: The manufacturing and distribution of strips of instant thin - layer chromatography with silica gel (ITLC - SG) (reference method) is currently discontinued so there is a need for an alternative method f or the determination of radiochemical purity (RCP) of 99m Tc - tetrofosmin. This study aims to compare five alternative methods proposed by the producer to determine the RCP of 99m Tc - tetrofosmin. METHODS: Nineteen vials of tetrofosmin were radiolabelled with 99m Tc and the percentages of the RCP were determined. Five different methods were compared with the standard RCP testing method (ITLC - SG, 2x20 cm): Whatman 3MM (1x10 cm) with acetone and dichloro - methane (method 1); Whatman 3MM (1x1 0 cm) with ethyl acetate (method 2); aluminum oxide - coated plastic thin - layer chromatography (TLC) plate (1x10 cm) and ethanol (method 3); Whatman 3MM (2x20 cm) with acetone and dichloro - methane (method 4); solid - phase extraction method C18 cartridge (meth od 5). RESULTS: The average values of RCP were 95,30% ± 1,28% (method 1), 93,95 ± 0,61% (method 2), 96,85% ± 0,93% (method 3), 92,94% ± 0,99% (method 4) and 96,25% ± 2,57% (method 5) (n=12 each), and 93,15% ± 1,13% for the standard method (n=19). There we re statistical significant differences in the values obtained for methods 1 (P=0,001), 3 (P=0,000) and 5 (P=0,004), and there were no statistical significant differences in the values obtained for methods 2 (P=0,113) and 4 (P=0,327). CONCLUSION: From the results obtained, methods 2 and 4 showed a higher correlation with the standard method. Unlike method 4, method 2 is less time - consuming than the reference method and can overcome the problems associated with the solvent toxicity. The remaining methods (1, 3 and 5) tended to overestimate RCP value compared to the standard method.

Melatonin decreases breast cancer metastasis by modulating Rho-associated kinase protein-1 expression

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Synthese und Evaluierung von 68Ga-Schiff'schen Basen zur Diagnostik der koronaren Herzerkrankung

ZusammenfassungrnDie häufigsten Todesfälle weltweit sind auf Herzerkrankungen zurückzuführen. Bei der koronaren Herzkrankheit (KHK) sammeln sich über Jahre arteriosklerotische Ablagerungen in den Herzkranzgefäßen an und führen so zu einer verminderten Durchblutung und Versorgung des Herzmuskelgewebes mit Sauerstoff und Nährstoffen. Zur nuklearmedizinischen Bildgebung finden am häufigsten das SPECT-Nuklid 201Tl sowie die beiden 99mTc-Radiopharmaka Sestamibi und Tetrofosmin Anwendung. Die PET-Technik ist der SPECT-Technik in Bezug auf absolute Quantifizierung sowie Auflösung überlegen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein mögliches PET-Radiopharmakon zur Diagnostik der KHK zu entwickeln. Um eine dem 99mTc-Nuklid vergleichbare Verfügbarkeit im klinischen Alltag zu erreichen, sollte als Basis des neuen Radiopharmakons das mittels Radionuklid-Generator verfügbare 68Ga dienen. Schiff’sche Basen-Verbindungen zeigten nach Komplexierung mit 67/68Ga eine deutliche Aufnahme in die Herzmuskelzellen. Auf dieser Grundlage wurden verschiedene Schiff’sche Basen-Strukturen synthetisiert. Diese unterscheiden sich einerseits durch das Substitutionsmuster der verwendeten Aldehyde und andererseits durch das verwendete Rückgrat. Alle synthetisierten Chelatoren wurden erfolgreich mit 68Ga radioaktiv markiert und konnten anschließend aufgereinigt werden. Die Evaluierung dieser Substanzen in vitro zeigte, dass sie in unterschiedlichen Medien stabil ist. Die Lipophilie der 68Ga-Verbindungen (log D) lag zwischen 0,87±0,24 und 2,72±0,14. Die Ladung der Verbindungen wurde mittels Papierelektrophorese bei pH= 7 als kationisch bestimmt. Zusätzlich fanden in vitro-Untersuchungen zur Bestimmung der Aufnahme der Komplexe in HL-1 Herzzellen statt. Um den Einfluss des Zellmembranpotentials bzw. des Mitochondrienmembranpotentials zu untersuchen, wurde ein Teil der Zellen dafür mit Valinomycin (Ionophor, zerstört das Potential) behandelt. Mittels ex vivo-Biodistributionen wurde die Organverteilung von zwei Schiff’schen Basen (68Ga-BADED-2 und 68Ga-BAPDMEN-2) mit dem routinemäßig in der Klinik eingesetzten Derivat 99mTc-Sestamibi sowie dem 18F-Flurpiridaz in Ratten verglichen. Alle Verbindungen zeigten dabei eine deutliche Herzaufnahme von mehr als 2 % der injizierten Dosis pro Gramm Gewebe. Durch in vivo-PET-Aufnahmen wurden die Zeit-Aktivitätskurven der 68Ga-Verbindungen sowie zum Vergleich des 18F-Flurpiridaz bestimmt. Die Aufnahmen lagen im Bereich von 0,63±0,15 für 68Ga-BAPEN-3 bis 2,72±0,86 für 68Ga-BADED-8.In dem zweiten Teil der Arbeit wurden die Vorteile des hochaffinen Herztracers Flurpiridaz mit dem lipophilen, positiv-geladenen Ga-Schiff’sche Base-Chelator kombiniert. Hierzu wurde zunächst das Insektizid Flurpiridaz synthetisiert und mit dem BAPEN-Rückgrat gekoppelt. Die entstandene Verbindung wurde erstmals mit 68Ga radioaktiv markiert und muss in weiterführenden Arbeiten evaluiert werden.

Synthese und Evaluierung makrozyklischer 68 Ga-MPI-Tracer auf Pyridaben-Basis

Herz-Kreislauf-Erkrankungen zählen weltweit zu den Hauptursachen, die zu frühzeitigem Tod führen. Pathophysiologisch liegt eine Gefäßwandverdickung durch Ablagerung arteriosklerotischer Plaques (Arteriosklerose) vor. Die molekulare Bildgebung mit den nuklearmedizinischen Verfahren SPECT und PET zielt darauf ab, minderperfundierte Myokardareale zu visualisieren, um den Krankheitsverlauf durch frühzeitige Therapie abschwächen zu können. Routinemäßig eingesetzt werden die SPECT-Perfusionstracer [99mTc]Sestamibi und [99mTc]Tetrofosmin. Zum Goldstandard für die Quantifizierung der Myokardperfusion werden allerdings die PET-Tracer [13N]NH3 und [15O]H2O, da eine absolute Bestimmung des Blutflusses in mL/min/g sowohl in der Ruhe als auch bei Belastung möglich ist. 2007 wurde [18F]Flurpiridaz als neuer Myokardtracer vorgestellt, dessen Bindung an den MC I sowohl in Ratten, Hasen, Primaten als auch in ersten klinischen Humanstudien eine selektive Myokardaufnahme zeigte. Um eine Verfügbarkeit des Radionuklids über einen Radionuklidgenerator gewährleisten zu können, sollten makrozyklische 68Ga-Myokard-Perfusionstracer auf Pyridaben-Basis synthetisiert und evaluiert werden. Die neue Tracer-Klasse setzte sich aus dem makrozyklischen Chelator, einem Linker und dem Insektizid Pyridaben als Targeting-Vektor zusammen. Struktur-Affinitätsbeziehungen konnten auf Grund von Variation des Linkers (Länge und Polarität), der Komplexladung (neutral und einfach positiv geladen), des Chelators (DOTA, NODAGA, DO2A) sowie durch einen Multivalenzansatz (Monomer und Dimer) aufgestellt werden. Insgesamt wurden 16 neue Verbindungen synthetisiert. Ihre 68Ga-Markierung wurde hinsichtlich pH-Wert, Temperatur, Vorläufermenge und Reaktionszeit optimiert. Die DOTA/NODAGA-Pyridaben-Derivate ließen sich mit niedrigen Substanzmengen (6 - 25 nmol) in 0,1 M HEPES-Puffer (pH 3,4) bei 95°C innerhalb 15 min mit Ausbeuten > 95 % markieren. Für die DO2A-basierenden Verbindungen bedurfte es einer mikrowellengestützen Markierung (300 W, 1 min, 150°C), um vergleichbare Ausbeuten zu erzielen. Die in vitro-Stabilitätstests aller Verbindungen erfolgten in EtOH, NaCl und humanem Serum. Es konnten keine Instabilitäten innerhalb 80 min bei 37°C festgestellt werden. Unter Verwendung der „shake flask“-Methode wurden die Lipophilien (log D = -1,90 – 1,91) anhand des Verteilungs-quotienten in Octanol/PBS-Puffer ermittelt. Die kalten Referenzsubstanzen wurden mit GaCl3 hergestellt und zur Bestimmung der IC50-Werte (34,1 µM – 1 µM) in vitro auf ihre Affinität zum MC I getestet. In vivo-Evaluierungen erfolgten mit den zwei potentesten Verbindungen [68Ga]VN160.MZ und [68Ga]VN167.MZ durch µ-PET-Aufnahmen (n=3) in gesunden Ratten über 60 min. Um die Organverteilung ermitteln zu können, wurden ex vivo-Biodistributionsstudien (n=3) vorgenommen. Sowohl die µ-PET-Untersuchungen als auch die Biodistributionsstudien zeigten, dass es bei [68Ga]VN167.MZ zwar zu einer Herzaufnahme kam, die jedoch eher perfusionsabhängig ist. Eine Retention des Tracers im Myokard konnte in geringem Umfang festgestellt werden.

Influência dos métodos de correção de atenuação na quantificação da função renal relativa em cintigrafia renal com 99mTc-DMSA

Introdução – A estimativa da função renal relativa (FRR) através de cintigrafia renal (CR) com ácido dimercaptossuccínico marcado com tecnécio-99 metaestável (99mTc-DMSA) pode ser influenciada pela profundidade renal (PR), atendendo ao efeito de atenuação por parte dos tecidos moles que envolvem os rins. Dado que raramente é conhecida esta mesma PR, diferentes métodos de correção de atenuação (CA) foram desenvolvidos, nomeadamente os que utilizam fórmulas empíricas, como os de Raynaud, de Taylor ou de Tonnesen, ou recorrendo à aplicação direta da média geométrica (MG). Objetivos – Identificar a influência dos diferentes métodos de CA na quantificação da função renal relativa através da CR com 99mTc-DMSA e avaliar a respetiva variabilidade dos resultados de PR. Metodologia – Trinta e um pacientes com indicação para realização de CR com 99mTc-DMSA foram submetidos ao mesmo protocolo de aquisição. O processamento foi efetuado por dois operadores independentes, três vezes por exame, variando para o mesmo processamento o método de determinação da FRR: Raynaud, Taylor, Tonnesen, MG ou sem correção de atenuação (SCA). Aplicou-se o teste de Friedman para o estudo da influência dos diferentes métodos de CA e a correlação de Pearson para a associação e significância dos valores de PR com as variáveis idade, peso e altura. Resultados – Da aplicação do teste de Friedman verificaram-se diferenças estatisticamente significativas entre os vários métodos (p=0,000), excetuando as comparações SCA/Raynaud, Tonnesen/MG e Taylor/MG (p=1,000) para ambos os rins. A correlação de Pearson demonstra que a variável peso apresenta uma correlação forte positiva com todos os métodos de cálculo da PR. Conclusões – O método de Taylor, entre os três métodos de cálculo de PR, é o que apresenta valores de FRR mais próximos da MG. A escolha do método de CA influencia significativamente os parâmetros quantitativos de FRR.

Estudo da perfusão pulmonar em crianças hospitalizadas com bronquite viral aguda por meio da cintilografia pulmonar perfusional quantitativa com 99mTC-MMA

Introdução: O conhecimento da distribuição da perfusão pulmonar pela cintilografia na bronquiolite viral aguda, pode auxiliar no entendimento das alterações no equilíbrio da ventilação - perfusão, peculiares a essa doença do lactente jovem. Objetivo: Avaliar o padrão de distribuição da perfusão pulmonar em pacientes hospitalizados com bronquiolite viral aguda por meio de cintilografia pulmonar perfusional quantitativa com macroagregado de albumina com tecnécio (99mTc-MAA), estabelecendo associação com as avaliações clínica e radiológica, bem como determinando o seu padrão evolutivo até a condição de normalidade. Tipo de estudo: Dois estudos prospectivos com enfoque diagnóstico: um transversal, comparativo, e um longitudinal, evolutivo, controlado. Pacientes e métodos: A amostra da pesquisa foi constituída por pacientes hospitalizados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre com diagnóstico de bronquiolite viral aguda, no período de abril de 1998 a setembro de 2000, baseada em critérios clínicos de inclusão: idade entre 01 e 24 meses, com quadro respiratório obstrutivo de vias aéreas inferiores (primeiro episódio de sibilância expiratória de início súbito, com sinais de coriza, tosse irritativa, hipertermia, taquipnéia, tiragem, batimentos de asa de nariz, esforço expiratório), com gravidade suficiente para determinar a hospitalização e cujos pais aceitaram participar do estudo. Todos os pacientes da pesquisa foram submetidos à avaliação clínica, radiológica e da perfusão pulmonar com o radiofármaco. A cintilografia foi realizada na condição de crise (primeiras 24 horas da admissão) e na convalescência (depois de 7 dias da alta hospitalar). A quantificação do fluxo sangüíneo pulmonar, representada em valores percentuais, foi realizada em três áreas de interesse, nas projeções anterior e posterior, de ambos os pulmões. As comparações foram feitas entre ambos os pulmões e entre as condições de crise e controle, considerando as áreas de interesse e os gradientes entre elas e entre as projeções anterior e posterior das mesmas. Para análise comparativa das médias foi utilizado o teste t de Student para amostras pareadas, considerando o nível de significância de 0,05. Resultados: Iniciaram o estudo transversal 38 pacientes e permaneceram no estudo longitudinal 19 pacientes; da amostra total, 22 eram do sexo masculino. A idade variou de 1 a 8 meses (média 2,8 meses). A distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar regional foi maior na região superior do pulmão esquerdo (PE) em relação ao pulmão direito (PD), na crise (P < 0,001), e maior na região média do PD, no controle. Os gradientes de distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar entre as regiões superior e média e superior e inferior foi maior no PE, na crise e no controle (P < 0,05). O gradiente de distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar entre as regiões média e inferior foi maior no PD, na crise e no controle. O gradiente de distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar no eixo ântero-posterior na região superior foi > 1,0 em ambos os pulmões, na crise, e apenas no PE, no controle; na região média, foi > 1,0 em ambos os pulmões, na crise e no controle; na região inferior, foi > 1,0 apenas no PD, na crise e no controle (P < 0,05). A distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar, comparada entre crise e controle, não mostrou diferença em quaisquer das regiões ou dos gradientes avaliados. Não houve associação entre o padrão de distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar regional na crise com a avaliação clínica ou com a avaliação radiológica dos pacientes. Conclusão: não se evidenciou uma distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar com caraterística de expressar o padrão da relação ventilação-perfusão em lactentes jovens hospitalizados com bronquiolite viral aguda. Ocorreu apenas uma tendência de redirecionamento da distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar para as regiões superiores.

Translocation of 99mTc labelled bacteria after intestinal ischemia and reperfusion

Ischemia and reperfusion of the small intestine disrupts gut barrier, causes bacterial translocation and activates inflammatory responses. An experimental study was planned to evaluate if 99mTc labelled Escherichia coli translocates to mesenteric lymph nodes, liver, spleen, lung and serum of rats submitted to mesenteric ischemia/reperfusion. Additionally, it was observed if the time of reperfusion influences the level of translocation. METHODS: Forty male Wistar rats underwent 45 minutes of gut ischemia by occlusion of the superior mesenteric artery. The translocation of labelled bacteria to different organs and portal serum was determined in rats reperfused for 30 minutes, 24 hours, sham(S) and controls(C), using radioactivity count and colony forming units/g (CFU). RESULTS: All the organs from rats observed for 24 hours after reperfusion had higher levels of radioactivity and positive cultures (CFU) than did the organs of rats reperfused for 30 minutes, C and S, except in the spleen (p<0,01). CONCLUSION: The results of this study indicated that intestinal ischemia/reperfusion led to bacterial translocation, mostly after 24 hours of reperfusion

Influence of Splenectomy on the Biodistribution of Technetium-99m Dimercaptosuccinic Acid (99mTc-DMSA) in Rats

This study aimed to evaluate if the splenectomy alters the biodistribution of 99mTc-DMSA and renal function in Wistar rats. The animals were separated in the groups: splenectomy (n = 6) and control (n = 6). After splenectomy (15 days), the administration of 0.1ml of 99mTc-DMSA IV (0.48 MBq) was carried out. Thirty minutes later, kidney, heart, lung, thyroid, stomach, bladder and femur and samples of blood were isolated. The organs were weighed, counted and the percentage of radioactivity -g (%ATI-g) determined. Serum urea and creatinine, hematocrit, leukocytes and platelets were measured. Statistics by t test (p<0.05) was done. There was a significant reduction in %ATI-g in kidney and blood (p<0.05) of splenectomized animals, a significant increase (p<0.05) of urea (88.8 ± 18.6 mg-dL) and creatinine (0.56 ± 0.08 mg-dL), compared to the controls (51.5±1.6, 0.37±0.02mg-dL, respectively), as well as increase in platelets and leucocytes, and hematocrit reduction. The analysis of the results indicates that in rats, splenectomy seems to alter the renal function and the uptake of 99mTc-DMSA

Influência da esplenectomia na biodistribuição do ácido dimercaptosuccínico-tecnécio-99m (99mTc-DMSA) em ratos Wistar

A esplenectomia é indicada em doenças hematológicas, hiperesplenismo grave, traumas e tem sido causa de importantes alterações metabólicas e imunológicas. O objetivo do presente trabalho é avaliar se a retirada do baço altera a biodistribuição do radiofármaco DMSA Tc99m em ratos Wistar e se há correlação com possíveis alterações da função renal. Foram usados dois grupos: esplenectomia (n=6) e controle (n=6) animais não operados. Após 15 dias, foi administrado 0,1 ml de DMSA-Tc99m via plexo orbital (0,66 MBq). Trinta minutos depois, foram retiradas amostras do rim, coração, pulmão, tireóide, estômago, bexiga, fêmur, sangue. Após pesadas as amostras, foi determinado o percentual de radioatividade/g (% ATI/g) em cada uma delas, com o Wizard Gama Counter Perkin-Elmer . Dosadas uréia e creatinina sérica, hematócrito, plaquetas e leucócitos. Estatística pelo teste t, com significância 0,05. Foi observada redução significante no %ATI/g no rim e sangue (p<0,05) dos animais esplenectomizados, aumento significante (p<0,05) da uréia (88,8±18,6mg/dL) e creatinina (0,56±0,08), comparado aos controles (51,5±1,6 e 0,37±0,02mg/dL, respectivamente) assim como leucocitose, aumento de plaquetas e redução de hematócrito. Em conclusão, a esplenectomia provocou comprometimento da função renal, repercutindo na alteração da captação de DMSA 99mTc pelo rim de ratos. Uma parceria entre a Unidade de Medicina Nuclear da Liga Norteriograndense Contra o Câncer e o Núcleo de Cirurgia Experimental da Universidade Federal do Rio Grande doNorte tornou possível a realização deste trabalho, que contou com a participação de profissionais de diferentes áreas como: Biologia, Biomedicina, Medicina Nuclear, Cirurgia Geral, Bioquímica e Estatística, atestando dessa forma o caráter multidisciplinar do trabalho

The influence of cardiopulmonary bypass operation on the biodistribution of 99mTc-HMPAO-labelled granulocytes – Evaluation in pigs by planar scintigraphy and section-analyses

Aim of the study was to evaluate the influence of an extra corporal perfusion (cardiopulmonary bypass operation - cpb) on activation and biodistribution of Tc-99m labelled granulocytes in pigs with and without inhibition of the granulocytes by a leukocyte inhibition module (LIM). The cpb is often related to an activation of granulocytes resulting in an inflammatory answer. The biological mechanisms are unsolved yet. First trials of our group showed that LIM may inhibit the activation of neutrophils and therefore antagonize a cpb-caused impairment of cardiac function. This study is the continuation of these experiments with a higher number of animals and the focus on scintigraphic imaging. Animals, material, methods: 39 German landrace pigs were subdivided into three groups: group A (control) median sternotomy without cpb, group B with cpb, group C with LIM in addition to cpb. After labelling with Tc-99m-HMPAO autologues granulocytes were reinjected. Subsequently to cpb, the animals underwent scintigraphic imaging. Quantification was performed with ROI evaluation and with tissue samples (section analysis) examined in a well counter. Results:A high uptake of Tc-99m-HMPAO was found in the liver. The count rates in brain, heart, lung, spleen and kidneys were far below. The amount of Tc-99m-activity in the organ related to the half life corrected administered activity [%] was for the tissue samples (group A/B/C): brain 0.01/0.02/0.03; lung 12.1/8.3/11.5; heart 0.35/0.54/0.42; kidney 1.24/0.87/1.02; spleen 4.0/4.0/4.5, liver 16.8/20.9/19.6. The count rates determined by ROI-evaluation of the scintigraphic images related to the total count rate in the image [%] were (group A/B/C): brain 1.1/0.9/1.0; lung 15.6/10.4/12.2; heart 4.0/3.5/3.4; kidney 4.0/2.9/3.2; spleen 7.6/7.7/9.5, liver 23.1/36.7/31.4. A significant difference in the tracer uptake between the groups could neither be detected by scintigraphic imaging nor evaluation of tissue samples. Conclusion: Scintigraphic imaging as well as section analysis showed a comparable biodistribution of the tracer. Therefore, the initial results of our group were not confirmed with a considerably higher number of animals. Neither cpb nor the use of the LIM influenced distribution of Tc-99m-labelled granulocytes in pigs significantly.

Investigação de metástases não funcionantes em câncer de tireóide com sestamibi-99mTc e iodo-131: avaliação metodológica comparativa

Pós-graduação em Pesquisa e Desenvolvimento (Biotecnologia Médica) - FMB

Valor prognóstico da cintilografia de mamas com Sestamibi-99mTc na predição da resposta do tumor localmente avançado da mama a quimioterapia neoadjuvante

Pós-graduação em Ginecologia, Obstetrícia e Mastologia - FMB