B21 - Institut für Kernchemie - Johannes Gutenberg
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EX VIVO-UNTERSUCHUNG PHOSPONATHALTIGER 68Ga-KOMPLEXE AN APATIT M. Fellner, P. Riß, N. Loktionova, K. Zhernosekov, F. Rösch Institut für Kernchemie, Johannes Gutenberg-Universität Mainz Methodik: Zur Untersuchung der Bindung phosphonathaltiger 68Ga-Komplexe an Hydroxylapatit werden verschiedene Liganden ausgewählt. Darunter fallen ein offenkettiger Ligand, mehrere makrozyklische 9- und 12-Ring-Liganden mit endständigen Phosphonatgruppen sowie ein zyklischer Ligand mit im Molekülinneren liegender Phosphonatgruppe. Zur Untersuchung der unspezifischen Bindung aufgrund von Ladungseigenschaften werden auch Liganden ohne Phosphonatgruppen eingesetzt. wird mittels Kationenaustauscher aufgereingt. Nach Inkubation, Zentrifugation und Vermessung der Proben wird deutlich, dass, neben freiem 68Ga, vor allem die Komplexe 68Ga-EDTMP und 68Ga-DOTP an das synthetische Knochenmaterial binden. Die Triazaderviate binden nur zu maximal 50 %, der Komplex mit im Molekülinneren liegender Phosphonatgruppe lediglich im Rahmen der unspezifischen Bindung von 68Ga-DOTA und 68Ga-NOTA. 100% 90% 80% an Apatit gebundene Aktivität Zur molekularen Diagnostik von Knochenmetastasen wird bisher hauptsächlich 99mTc-Phosphonat für die SPECT eingesetzt. Durch vorangegangene Untersuchungen zur Komplexbildung von phosphonathaltigen Liganden mit 68Ga ist hier ein analoger Ansatz für die PET möglich. 70% 60% 50% 40% 30% EDTMP DO3AP-ABn NH2 20% O N N (HO)2OP 0% 68 N Ga freies 68Ga HO PO(OH)2 (HO)2OP 10% P HOOC N N PO(OH)2 68 68 Ga-DOTA Ga-NOTA 68Ga-DOTA 68Ga-NOTA 68 Ga-NO2AP 68Ga- NO2AP 68 Ga-NOA2P 68Ga- NOA2P 68 68 68 68 Ga-NOTP Ga-DO3AP-Abn Ga-EDTMP Ga-DOTP 68Ga-NOTP 68Ga68Ga68Ga-DOTP DO3AP AB EDTMP Abb.2: Bindung der verschiedenen Komplexe an 20 mg Hydroxylapatit nach 10 min Inkubation N COOH COOH NOA2P NO2AP NOTP 100% N N COOH HOOC PO(OH)2 N N (HO)2OP N N DOTP PO(OH)2 NOTA DOTA PO(OH)2 PO(OH)2 N PO(OH)2 PO(OH)2 (HO)2OP N N HOOC COOH N N N N N N N N HOOC N N COOH PO(OH)2 HOOC 80% 0,9 µmol DOTP 5,7µmol EDTMP 50 nmol EDTMP 70% 60% 50% 40% 30% 20% N (HO)2OP an Hydroxylapatit gebundene Aktivität 90% HOOC COOH 10% COOH 0% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Hydroxylapatitmenge [mg] Abb.1: eingesetzte Liganden zur Bindung an Hydroxylapatit . Die eigentliche Untersuchung der Bindung wird mit 20 mg Hydroxylapatit, das mindestens 24 h in isotonischer Natriumchlordlösung inkubiert wurde, durchgeführt. Für nicht-quantitative Komplexbildung wird eine Abtrennung des Komplexes von freiem 68Ga über einen Kationenaustauscher vorgenommen. Aliquots der gereinigten Komplexlösungen werden zum Hydroxylapatit gegeben, für 10 min inkubiert und anschließend mittels Zentrifuge getrennt. Die Auswertung erfolgt über Aktivitätsmessungen mit einem Curiemeter. Die Liganden mit der größten Bindung werden weiterhin in Abhängigkeit der eingesetzten Menge an Hydroxylapatit und der eingesetzten Stoffmenge des betreffenden Liganden untersucht. Ergebnisse: Die Komplexierung erfolgt in allen Fällen außer 68Ga-DOTP nahezu quantitativ (>90 %). Dieser Abb.3: Bindung von 68Ga-EDTMP und –DOTP in Abhängigkeit der Hydroxylapatitmenge und der eingesetzten Ligandmenge Schlussfolgerung: Nach dieser Untersuchung kann als Fazit daraus gezogen werden, dass freie Phosphonatgruppen zur Bindung an Hydroxylapatit benötigt werden. Sie dürfen daher weder im Molekülinneren liegen noch zur Komplexierung des 6-fach koordinierten Gallium benötigt werden. Aus den getesteten Liganden können daher EDTMP und DOTP für folgende in vivoUntersuchungen in Betracht gezogen werden aufgrund ihrer schnellen und hohen Bindung (> 90 %). Literatur: [1] M. Fellner, Diplomarbeit, Institut für Kernchemie, 2007
