Получение частиц гидроксиапатита меченного Ra-223 для таргетной альфа-терапии онкологических заболеванийНИР

Preparation of hydroxyapatite particles labeled with Ra-223 for alpha-therapy of cancer

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Исследование сорбции и поведения радия на частицах гидроксиапатита с различной морфологией
Результаты этапа: Для получения частиц гидроксиапатита (ГАП), меченых Ra-223, исследовались два принципиальных подхода: сорбция Ra-223 на готовых формах гидроксиапатита с различной морфологией и введение Ra-223 во время синтеза гидроксиапатита. Морфология синтезированных по известной методике нанокристаллитов ГАП исследовалась с помощью трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ). Установлено, что частицы представляют собой агрегированные пластинки с шириной до 100 нм, длиной до 500 нм и толщиной не более 3 нм. Удельная площадь поверхности нанокристаллитов, измеренная в настоящей работе методом ртутной порометрии, составила 170 м2/г. Синтезированы и охарактеризованы сферические частицы ГАП с диаметром 350±20 мкм и удельной площадью поверхности 72 м2/г. После отжига при 900-1200 ◦С порозность снижается с 60 до 15%, а удельная площадь поверхности – до 45 м2/г. Установлено влияние pH раствора, в котором проводилось мечение ГАП Ra-223, на эффективность мечения. Деструкция ГАП наблюдалась при значении pH ниже 3, в результате чего снижалась степень сорбции Ra-223. В диапазоне значений pH 3-7 наблюдали степень сорбции в исследуемых условиях составила 80±6% и не зависела от pH раствора. В данном диапазоне осуществляется два основных механизм сорбции: встраивание радия в кристаллическую решетку ГАП и адсорбция Ra на его поверхности. При pH > 7 существенный вклад начинает вносить обратимая хемосорбция и извлечение радия возрастает. Образуюшиеся гидроксокомлексы радия, закрепленные на поверхности ГАП, легко разрушаются с повышением кислотности среды. Определено оптимальное соотношение раствор/твердая фаза ГАП. При увеличении содержания твердой фазы эффективность сорбции радия для ГАП различной морфологии определяется значением площади поверхности сорбента на единицу объема раствора. Эффективность сорбции достигает максимума 98±3% при содержании твердой фазы более 2 м2/мл (11.8 мг/мл для нанокристаллитов и 27.8 мг/мл для сфероидов). Исследована кинетика сорбции Ra-223 частицами ГАП с различной морфологией. В случае нанокристаллитов более 94% радия сорбируется за первые несколько минут фазового контакта. Далее наблюдали вторую, более медленную стадию сорбции, за 20 часов сорбция возрасла до 97±1%. Для сфероидов не удается выделить стадии сорбции, скорость сорбции существенно ниже, и за первые 10 минут в тех же условиях сорбировалось не более 60% Ra-223. Для сфероидов, отожженных при 1200 ◦С, максимальная сорбция снизилась до 10% в тех же условиях за 24 часа, что можно объяснить уменьшением числа сорбционных центров на поверхности ГАП. При введении Ra-223 во время синтеза гидроксиапатита выход мечения составляет 97±1%. Кроме того, с использованием другого радионуклида – Ra-226 получена изотерма адсорбции в данных системах, отвечающая модели Френдлиха. Проведены эксперименты по десорбции Ra-223 растворами хлорида натрия с различной концентрацией соли, а также раствором, изотоничным плазме крови (0.9% NaCl). Получены кинетические зависимости десорбции радия с ГАП различной морфологии. Для изотонического раствора самую высокую десорбцию – до 22% Ra-223 наблюдали для крупных сферических частиц ГАП, на которых радий был сорбирован после их приготовления. Если после сорбции сферические частицы подвергали отжигу при 900 ◦С, десорбция радия снижалась примерно в 2 раза. Десорбция радия с нанокристаллитов, меченных во время синтеза, не превысила 15%, что существенно выше, чем для нанокристаллитов, на которых радий сорбирован после их приготовления. При этом в результате отжига десорбция снизилась до 5% от сорбированного Ra-223. Исследована последовательная десорбция радия с термообработанных частиц нано-ГАП новыми порциями изотонического раствора, при этом десорбция на третьей стадии оказалась менее 1% Ra-223. Авторадиографические исследования показали, что на начальном этапе радий скапливается на поверхности гранул и в приповерхностном слое. Причем этот процесс происходит почти до 70-80%-ой степени сорбции радия, и только потом радионуклид начинает проникать дальше вглубь гранулы сорбента. Полученные в работе данные позволяют далее оценить коэффициент диффузии радия в пористом сорбенте и создать математическую модель терапевтического действия радиофармпрепарата на основе таких частиц.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Получение РФП на основе Ra-223-гидроксиапатит и моделирование его терапевтического действия
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".