Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

Способ получения и изучение биологических свойств меченной йодом-123 производной аминоглюкозы

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-1-102-111

Полный текст:

Аннотация

В настоящее время являются актуальными поиск и синтез производных глюкозы для ядерной медицины. В последние годы D-глюкозамин является перспективным аналогом глюкозы, модифицированные йодпроизводные которого, возможно, могут быть применены в радионуклидной диагностики, и радиойодтерапии ревматоидного артрита в качестве радиофармацевтического препарата (РФП).

Цель исследования. Синтез нового йодсодержащего производного D-глюкозамина, разработка методики его мечения йодом-123 и биологическое изучение свойств полученного препарата.

Материалы и методы. Синтез 2-N-(6-йодгексаноил)-D-глюкозамина проводили с использованием общепринятых приемов в органической химии. Для установления структуры исследуемого соединения использовали инфракрасную спектроскопию и спектроскопию ядерно-магнитного резонанса. Изотопный обмен стабильного йода-127, присутствующего в алифатической цепи, на его радиоактивный аналог – йод-123 проводили при нагревании смеси полученного производного D-глюкозамина с натрий йодидом Na123I в ацетоне с последующим синтезом в твердой фазе. Для оценки радиохимической чистоты 2-N-(6-йод123гексаноил)-D-глюкозамина использовали метод хроматографии в тонком слое сорбента. Изучение безопасности применения и фармакокинетических параметров исследуемого препарата производилось на интактных самцах крыс линии Вистар.

Результаты. Была предложена оригинальная методика синтеза 2-N-(6-йодгексаноил)-D-глюкозамина, по которой промежуточный продукт синтеза сукцимид-1-ил 6-йодгексаноат был получен по реакции окислительного расщепления циклогексанона, являющейся экологически безопасной. Радиохимическая чистота 2-N-(6-йод123гексаноил)-D-глюкозамина составила более 97%. 

Заключение. Синтезирован 2-N-(6-йодгексаноил)-D-глюкозамин и проведено его мечение йодом-123. При исследовании безопасности применения и изучении фармакокинетики предлагаемого РФП было показано, что препарат не обладает острой токсичностью при внутривенном введении и выводится почками путем клубочковой фильтрации.

Об авторах

М. С. Ларькина
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ).
Россия
Ларькина Мария Сергеевна, канд. физ. наук, доцент, кафедра фармацевтического анализа. 634050, г. Томск, Московский тракт, 2.


А. С. Семенова
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ) .
Россия
Семенов Алексей Сергеевич, инженер-химик, лаб. ПРВ ФТИ. 634050, г. Томск, ул. Ленина, 30.


Р. В. Зельчан
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ) ; Научно-исследовательский институт (НИИ) онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр (ТНИМЦ) Российской академии наук (РАН).
Россия
Зельчан Роман Владимирович, канд. мед. наук, врач-радиолог, отделение радионуклидной диагностики, НИИ онкологии. 634050, г. Томск, ул. Ленина, 30; 634050, г. Томск, пер. Кооперативный, 5.


Е. В. Подрезова
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ).
Россия
Подрезова Екатерина Владимировна, аспирант, инженер, кафедры ТОВПМ. 634050, г. Томск, ул. Ленина, 30.


О. Д. Брагина
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ) ; Научно-исследовательский институт (НИИ) онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр (ТНИМЦ) Российской академии наук (РАН).
Россия

Брагина Ольга Дмитриевна, канд. мед. наук, мл. науч. сотрудник, отделение радионуклидной диагностики, НИИ онкологии.

634050, г. Томск, ул. Ленина, 30; 634050, г. Томск, пер. Кооперативный, 5.



М. С. Юсубов
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ); Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ).
Россия
Юсубов Мехман Сулейман-оглы, д-р хим. наук, профессор, зав. кафедрой ТОВПМ. 634050, г. Томск, Московский тракт, 2 ;  634050, г. Томск, ул. Ленина, 30.


В. С. Скуридин
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ).
Россия

Скуридин Виктор Сергеевич, д-р техн. наук, профессор, зав. лабораторией № 31 ЯР ФТИ.

634050, г. Томск, ул. Ленина, 30.



В. И. Чернов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ) ; Научно-исследовательский институт (НИИ) онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр (ТНИМЦ) Российской академии наук (РАН).
Россия
Чернов Владимир Иванович, д-р мед. наук, профессор, зав. отделением радионуклидной диагностики, НИИ онкологии. 634050, г. Томск, ул. Ленина, 30; 634050, г. Томск, пер. Кооперативный, 5.


М. В. Белоусов
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ) .
Россия
Белоусов Михаил Валерьевич, д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой фармацевтического анализа. 634050, г. Томск, Московский тракт, 2.


М. С. Тимофеев
Научно-исследовательский институт фармакологии и регенеративной медицины (НИИФиРМ) им. Е.Д. Гольдберга, Томский национальный исследовательский медицинский центр (ТНИМЦ) Российской академии наук (РАН).
Россия

Тимофеев Максим Сергеевич, канд. мед. наук, врач, отдел клинической лабораторной диагностики.

634028, г. Томск, пр. Ленина, 3. 



Список литературы

1. Wahl L.R. Targeting glucose transporters for tumor imaging. “Sweet” idea, “Sour” result. J. Nucl. Med. 1996; 37: 1038–1041.

2. Hamacher K., Coenen H.H., Stocklin G. Efficient stereospecific synthesis of no-carrier-added 2-[18F]-fluoro2-deoxy-D-glucose using aminopolyether supported nucleophilic substitution. J. Nucl. Med. 1986; 27: 235–238.

3. Красикова Р.Н. Автоматизированные радиохимические технологии для обеспечения клинических ПЭТ исследований. Нейроиммунология. 2011; 9 (1–2): 4–12.

4. Чернов В.И., Медведева А.А., Синилкин И.Г., Çель- чан Р.В., Брагина О.Д., Скуридин В.С. Опыт разработки инновационных радиофармпрепаратов в Томском НИИ онкологии. Сибирский онкологический журнал. 2015; Приложение 2: 45–47.

5. Чернов В.И., Брагина О.Д., Синилкин И.Г. и др. Радионуклидная тераностика злокачественных образований. Вестник рентгенологи и радиологии. 2016; 97 (5): 306–313.

6. Чернов В.И., Брагина О.Д., Синилкин И.Г. и др. Радиоиммунотерапия: современное состояние проблемы. Вопросы онкологии. 2016; 62 (1): 24–30.

7. Yang D.J., Kim C.G., Schechter N.R., Azhdarinia A., Yu D.F., Oh C.S., Bryant J.L., Won J.J., Kim E.E., Podoloff D.A. 2-Amino-2-deoxy-glucose conjugated cobalt ferrite magnetic nanoparticle (2DG-MNP) as a targeting agent for breast cancer cells. Radiology. 2003; 226 (2): 465–473. DOI: 10.1148/radiol.2262011811.

8. Chen Y., Huang Z.W., He L., Zheng S.L., Li J.L., Qin D.L. Synthesis and evaluation of a technetium-99m-labeled diethylentriaminepentaacetate-deoxyglucose complex 99mTc-DTPA-DG as a potential imaging modality for tumors. Appl. Radiat. Isot. 2006; 64 (3): 342–347. DOI: 10.1016/j.apradiso.2005.08.004.

9. Chen X.J., Li L., Liu F., Liu B.L. Synthesis and biological evaluation of technetium-99m-labeled deoxyglucose derivatives as imaging agents for tumor. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006; 16 (21): 5503–5505. DOI: 10.1016/j.bmcl.2006.08.050.

10. Chernov V.I., Sinilkin I.G., Choynzonov E.C., Chijevskaya S.Y., Titskaya A.A., Zelchan R.V., Bragina O.D., Lyapunov AY, Skuridin VS. Comparative evaluation of 99mTc-Al2O3 and 99mTc-fitat nanocolloids for sentinel lymph nodes visualization in patients with cancer of larynx and hypopharynx. Eur. J. Nucl. Med. Mol. I. 2015; 42: 704.

11. Skuridin V., Golovkov V., Garapatskiy A., Semenov A., Makarova E., Varlamova N., Minin S., Chernov V., Lishmanov Y. Development on complex radiopharmaceuticals by 123I for radionuclide diagnosis of metabolic disorders and dysfunction of the myocardial autonomic nervous system. European journal of nuclear medicine and molecular imaging. Annual Congress of the European-Association-of-Nuclear-Medicine (EANM). Gothenburg, Sweden: Oct. 18–22, 2014, 41: 430.

12. Gambini J.P., Cabral P., Alonso O., Savio D., Figueroa S.D., Zhang X., Ma L., Deutscher L., Quinnd T.P. Evaluation of 99mTc-glucarate as a breast cancer imaging agent in a xenograft animal model. Nucl. Med. Biol. 2011; 38 (2): 255–260. DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2010.08.002.

13. Nadeem Q., Khan I.U., Javed M., Mahmood Z., Dar U.K., Ali M., Hyder S.W., Murad S. Synthesis, characterization and bioevaluation of technetium-99m labeled N-(2Hydroxybenzyl)-2-amino-2-deoxy-D-glucose as a tumor imaging agent. Pak. J. Pharm. Sci. 2013; 26 (2): 353–357.

14. Schechter N.R., Erwin W.D., Yang D.J., Kim E.E., Munden R.F., Forster K.; Taing L.C., Cox J.D., Macapinlac H.A., Podoloff D.A. Radiation dosimetry and biodistribution of 99m Tc-ethylene dicysteine-deoxyglucose in patients with non-small-cell lung cancer. Eur. J. Nucl. Med. Mol. I. 2009; 36 (10): 1583–1591. DOI: 10.1007/s00259-009-1135-8.

15. Yang D., Yukihiro M., Yu D.F., Ito M., Oh C.S., Kohanim S., Azhdarinia A., Kim C.G., Bryant J., Kim E.E., Podoloff D. Assessment of Therapeutic Tumor Response Using 99mTc-Ethylenedicysteine-Glucosamine. Cancer Biother. Radio. 2004; 19 (4): 443–456. DOI: 10.1089/ cbr.2004.19.443.

16. Семенов А.С., Скуридин В.С. Получение меченных радионуклидами производных глюкозы для диагностики в онкологии. Известия высших учебных заведений. Физика. 2013; 56 (4/2): 264–267.

17. McAlindon T.E., LaValley M.P., Gulin J.P., Felson D.T. Glucosamine and chondroitin for the treatment of osteoarthrosis – A systematic quality assessment and meta-analysis. Journal of the American Medical Association. 2000; 283 (11): 1469–1475. DOI: 10.1001/jama.283.11.1469.

18. Adam M.J., Fisher C.L., Orvig C., Ewart C., Patrick B.O. Cyclopentadienyltricarbonyl rhenium(I) and technetium(I) complexes containing pendant glucose derivatives. J. Labelled Compd. Rad. 2005; 48: 236.

19. Ardestani M.S., Arabzadeh A.J., Heidari Z., Hosseinzadeh A., Ebrahimi H., Hashemi E., Mosayebnia M., Shafiee-Alavidjeh M., Alavi A., Babaei M.H., Rahmim A., Ebrahimi S.E.S., Amanlou M. Novel and facile methods for the synthesis of DTPA-mono-amide: a new completely revised strategy in radiopharmaceutical chemistry. J. Radioanal. Nucl. Ch. 2010; 283 (2): 447–455. DOI: 10.1007/s10967-009-0414-y.

20. Liu L.Q., Zhao M.C., Wang Z., Qin Y.Y., Wang X.B. Synthesis and biological evaluation of novel technetium-99m-labeled HYNIC-D-glucose as a potential tumor imaging agent. J. Radioanal. Nucl. Ch. 2014; 301 (3): 731–737. DOI: 10.1007/s10967-014-3207-x.

21. Wang Y., Zhu J.J., Song X.Q., Wang X.B., Yang J.G., Zhang J.B. Synthesis and evaluation of 99mTc–2-[(3-carboxy-1oxopropyl)amino]-2-deoxy-D-glucose as a potential tumor imaging agent. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2014; 24 (16): 3882–3885. DOI: 10.1016/j.bmcl.2014.06.051.

22. Lin X., Chao X.Y., Zhang J.B., Jin Z.H., Zhang Y.Y. Preparation and biodistribution of a 99mTc tricarbonyl complex with deoxyglucose dithiocarbamate as a tumor imaging agent for SPECT. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2014; 24 (16): 3964–3967. DOI: 10.1016/j.bmcl.2014.06.037.

23. Юсубов М.С., Жданкин В.В., Ларькина М.С., Дрыгунова Л.А. Способ получения ω-иодалифатических карбоновых кислот и их ýфиров. Патент № 2494087. 2013; Опубл. 27.09.2013. Бюл. № 27.

24. Кодина Г.Е., Богородская М.А. Химическая технология радиофармацевтических препаратов: учебное пособие М.: ФГУ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 2010: 392.

25. Скуридин В.С. Методы и технологии получения радиофармпрепаратов: учебное пособие. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007: 47.


Для цитирования:


Ларькина М.С., Семенова А.С., Зельчан Р.В., Подрезова Е.В., Брагина О.Д., Юсубов М.С., Скуридин В.С., Чернов В.И., Белоусов М.В., Тимофеев М.С. Способ получения и изучение биологических свойств меченной йодом-123 производной аминоглюкозы. Бюллетень сибирской медицины. 2018;17(1):102-111. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-1-102-111

For citation:


Larkina M.S., Semenov A.S., Zelchan R.V., Podrezova E.V., Bragina O.D., Yusubov M.S., Skuridin V.S., Chernov V.I., Belousov M.V., Timofeev M.S. Preparation of 123-iodine labeled glucosamine derivative and investigation of its biological properties. Bulletin of Siberian Medicine. 2018;17(1):102-111. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-1-102-111

Просмотров: 480


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)