FISRE (Free-Ion Selective Radiotracer Extraction)

(Mitarbeiter: Dr. D. Jurkin, Dr. B. Wierczinski (FRM-II))

Da es sich bei zu radioimmuntherapeutischen Zwecken verwendeten Nukliden idealerweise um Isotope hoher spezifischer Radioaktivität und demzufolge geringer Masse handelt, ist die Analytik der entsprechenden Radiopharmaka erheblich eingeschränkt, weshalb sich die gebildeten Spezies oftmals einer exakten Charakterisierung entziehen. Trotzdem ist es unabdingbar sicherzustellen, dass sowohl Radiotherapeutika als auch –diagnostika während ihres Transports zum Zielort (Tumorgewebe) intakt bleiben und nicht aufgrund von Metabolisierung oder unzureichender Komplexstabilität verloren gehen. Deshalb ist es von großer Bedeutung, geeignete und effiziente Verfahren zur Bestimmung der thermodynamischen und vor allem kinetischen Stabilität von Metallkomplexen und Radiopharmaka zu finden und weiterzuentwickeln.

Die so genannte Free-Ion Selective Radiotracer Extraction (FISRE)-Technik stellt eine Methode zur Bestimmung von kinetischen Komplexstabilitäten dar und kombiniert die herkömmliche Extraktion freier Metallionen mit dem Einsatz von entsprechenden radioaktiven Metallionen in Tracermengen.

Schematische Darstellung des kontinuierlichen FISRE-Prinzips zur Bestimmung der Dissoziationskinetiken.

Erste Studien der Dissoziationskinetiken wurden bereits erfolgreich an Yttrium-Chelatkomplexen unter Verwendung von Yttrium-90 mit hoher spezifischer Aktivität durchgeführt. Diese umfassen neben Polyaminocarboxylatkomplexen wie Y-EDTA, Y-CDTA, Y-DTPA und Y-DOTA auch das Radiopharmakon Y-DOTATOC sowie Huminsäure- und Citratkomplexe des Yttriums.

Strukturformel von DOTA-Tyr³-Oktreotid (DOTATOC), einem Somatostatin-Rezeptor-Analogon.In der Radioimmuntherapie wird dieser Ligand mit den radiopharmazeutisch relevanten Nukliden ⁹⁰Y und ¹⁷⁷Lu komplexiert. Für diagnostische Zwecke sind die enstprechenden ⁶⁸Ga- oder ¹¹¹In-Konjugate von großer Bedeutung.

Die kinetischen Untersuchungen sollen unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit entsprechender Radiotracer nun auf weitere Metallkomplexe, insbesondere Radiopharmaka, ausgedehnt werden.

Literatur:

D. Jurkin, F. J. Gildehaus, B. Wierczinski. "Kinetic Stability Studies on Yttrium(III)-1,4,7,10-Tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic Acid by Free-Ion Selective Radiotracer Extraction". Analytical Chemistry 2007, 79, 9420.

D.Jurkin, B. Wierczinski. "Analysis of the Kinetic Stability of Yttrium Chelates by Free-ion Selective Radiotracer Extraction (FISRE)" Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 2008, 277(1), 91.

D. Jurkin, F. J. Gildehaus, B. Wierczinski. "Dissociation Kinetics Determination of Yttrium(III)-polyaminocarboxylates using Free-Ion Slective Radiotracer Extraction (FISRE)". J. Lab. Comp. Radiopharm. 2009,52(2), 33.

D. Jurkin, F. J. Gildehaus, B. Wierczinski. "Determination of Dissociation Kinetics of ¹⁸⁸Re(I)-radiopharmaceuticals by Free-Ion Slective Radiotracer Extraction (FISRE)". Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, accepted for publication.