Utilize este identificador para citar ou criar um atalho para este documento: http://hdl.handle.net/10923/15362
Tipo: masterThesis
Título: Desenvolvimento do protocolo de produção do radiofármaco colina (11C) para utilização em PET/CT: síntese e controle de qualidade
Autor(es): Hood, Tiago Leal Scott
Orientador: Cassel, Eduardo
Jeckel, Cristina Maria Moriguchi
Editora: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
Data de Publicação: 2019
Palavras-chave: RADIOFARMACÊUTICA
RADIOTERAPIA
NEOPLASIAS PROSTÁTICAS
ENGENHARIA DE MATERIAIS
Resumo: A medicina nuclear é a especialidade médica que faz uso de substâncias radiotraçadoras para a geração de imagens funcionais. Este tipo de imagem possibilita a visualização, quantificação ou mesmo caracterização in vivo de processos bioquímicos, metabólicos, biomarcadores e receptores, que podem mostrar alterações patológicas de forma não-invasiva. Dentre as modalidades de imagem funcional disponíveis está a Tomografia por Emissão de Pósitrons/Tomografia Computadorizada (PET/CT), exame que utiliza substâncias radiotraçadoras, tais como a Colina (11C), no estudo de doenças específicas. Este radiotraçador é utilizado, principalmente, para detectar a reincidência de câncer de próstata. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento do processo de síntese do radiofármaco Colina (11C). Para a produção foi utilizado um módulo sintetizador GE HealthCare, modelo TRACERLab FXC-Pro, alimentado por radioisótopos de carbono-11. Estes radioisótopos foram produzidos em um cíclotron GE HealthCare, modelo PETtrace, através da reação nuclear 14N(p,α)11C. A síntese foi realizada através da metilação do precursor N,N-dimetilaminoetanol (DMAE) em uma coluna C18 CM-Pak. Na eluição e formulação do produto foram realizadas com 0,7 mL de etanol e 6,3 mL de solução salina 0,9 % (estéril e livre de pirogênios). A esterilização foi realizada através de filtração em membrana de poro de 0,22 μm. O produto acabado foi submetido às análises de identidade e pureza radionuclídica, pureza radioquímica, solventes residuais, pH, esterilidade, integridade da membrana filtrante e teor de endotoxinas bacterianas.O processo desenvolvido se mostrou adequado para produção do radiofármaco Colina (11C). O módulo foi facilmente adaptado e a reação de metilação do DMAE mostrou-se reprodutível com rendimento radioquímico não-corrigido de 32,35 ± 5% (n=2) para conversão de 11CH3I em Colina (11C). As metodologias de controle de qualidade foram definidas e os lotes produzidos foram testados. O teor de solvente residual de etanol ficou menor que 10% e menos que 20 μg/mL de DMAE para todos os lotes produzidos. A análise de pureza radioquímica mostrou-se um dos maiores desafios do desenvolvimento. A similaridade química da Colina (11C) e da salina, também presente no produto, dificultam a separação dos picos cromatográficos. O pH médio encontrado foi de 5±0,27 (n=16) e a identidade radionuclídica permitiu identificar o radioisótopo carbono-11 com tempo de meia-vida médio de 20,41±0,08 min (n=16). Os ensaios biológicos confirmaram a esterilidade e apirogenidade da Colina (11C).
Nuclear medicine is a medical specialty that uses radiotracer for generation of functional images. This type of image allows the visualization, quantification or even in vivo characterization of biochemical processes, metabolic, biomarkers and receptors, that can show pathological alterations in a non-invasive way. Among the functional imaging modalities available is Positron Emission Tomography / Computed Tomography (PET / CT), which uses radiopharmaceuticals such as Choline (11C) in the study of specific diseases. This radiotracer is mainly used to detect the recurrence of prostate cancer. Therefore, this work aimed to the development of the synthesis process of Choline (11C) radiopharmaceutical. A synthesizer GE Healthcare module TRACERLab FXC-Pro powered by carbon-11 radioisotopes was used for production. These radioisotopes were produced in a cyclotron GE Healthcare model PETtrace through the nuclear reaction 14N(p,α)11C. The synthesis of Choline (11C) was carried out by methylation of the precursor N,N-Dimethylaminoethanol (DMAE) in the C18 CM-Pak. Elution and formulation of the product were performed with 0.7 mL of ethanol and 6.3 mL of 0.9% (sterile and pyrogen-free) saline solution. Sterilization was performed by membrane filtration of 0.22 μm. The finished product was subjected to the quality control assays as radionuclidic identity and purity, radiochemical purity, residual solvents, pH, sterility, filtering membrane test and bacterial endotoxins.The process developed proved adequate for the production of the Choline (11C). The modulus was easily adapted and the methylation reaction of DMAE was reproducible with uncorrected radiochemical yield of 32.35 ± 5% (n = 2) for conversion of 11CH3I to Choline (11C). The quality control methodologies were defined and the batches produced were tested. The residual solvent content of ethanol was less than 10% and less than 20 μg/mL of DMAE for all batches produced. The analysis of radiochemical purity has proved to be one of the greatest challenges of development. The chemical similarity of Choline (11C) and saline, also present in the product, make it difficult to separate the chromatographic peaks. The mean pH found was 5 ± 0.27 (n = 16) and the radionuclide identity allowed to identify the carbon-11 radioisotope with an average half-life of 20.41 ± 0.08 min (n = 16). Biological assays confirmed the sterility and apyrogenicity of Choline (11C).
URI: http://hdl.handle.net/10923/15362
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