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Poster-Abstract

Aim: Yttrium-90-citrate- (YMM-1), Erbium-169-citrate- (ERMM-1), and Rhenium-186-sulfur-colloid (Re-186-MM1) were applied in radiosynovectomy (RSO), a local intraarticular injection of radionuclides in colloidal form for radiotherapy. The local metabolism of the colloidal particles is not fully understood; however, knowledge about the leakage is important for risk assessment. Therefore we investigated stability of the radiocolloids by by equilibrium dialysis, which provided information about interaction of the colloids with buffer components, synovia in controlled equilibrium conditions. Materials & Methods: Carrier added YMM-1, ERMM-1, Re-186-MM1 colloids were dispersed and dialyzed against synovia, different electrolytes and buffers separated by dialysis membranes with a molecular weight cut off (MWCO) of 10,000 Dalton. The activity concentration in the dialysis compartment was studied up to 24 hours. Tl-201-chloride, F-18-FDG, F-18-fluoride, and Er-169-chloride were used as reference tracers. Results: The equilibria were reached at the latest 10 hours after start of dialysis. The ionic Er-169-chloride (as negative control) and Re-186-perrhenate showed very similar diffusion kinetics compared with reference radiotracers. The colloidal radionuclides, incubated and dialyzed against electrolytes comparable with plasma (MEM Dulbeco medium), human synovia, or phosphate containing buffers were not detected in the dialysis solution (lower 0.5% of applied dose (%ID)), except Re-186-MM1. Significant amounts of compounds were found in the dialysis compartment. Incubation of the colloids with isotonic sodium chloride or 0.1 M hydrochloric acid was followed by an activity release into the dialysis solution YMM-1 (67%ID) and ERMM-1 (62%ID). Conclusion: The increased stabilities of the carrier added radiocolloids studied in different electrolyte solutions was mainly a result of the presence of phosphate ions. The low solubility of the phosphates of rare earth elements, the binding to synovia proteins, and hydroxylation were the main mechanisms of colloidal particle stabilization or reformation of free or secondary formed Erbium or Yttrium ions. This generally results in formation of particles of low diffusibility, increasing the retention of the radiocolloids inside the joint before the radionuclide-loaded colloidal particles are phagocytozed by macrophages in the inflamed synovial membrane.

Ziel/Aim: Er-169-Citrat-Kolloid (ERMM-1) wird in der Radiosynoviorthese eingesetzt. Die Mechanismen der Retention, des Abstroms und besonders die des lokalen Metabolismus der Kolloide in vivo sind noch nicht komplett verstanden. Deshalb sollte in vitro, unter definierten Bedingungen, ihr Diffusionsverhalten in der Gleichgewichtsdialyse, das Rückschlüsse auf die Größenverteilung der Kolloide und ihre Stabilität zulässt, untersucht werden. Methodik/Methods: Geträgertes Er-169-Citrat-Kolloid (fertiges Arzneimittel) und Filtrat des Er-169-Citrat-Kolloid (0,22 µm-Filter), welches die nanokolloidale Fraktion (Durchmesser kleiner 100 nm) enthält, wurden in einem Gleichgewichtsdialysesystem mit Synovia, verschiedenen Elektrolyt- und Pufferlösungen dialysiert (cut off der Membran 10000 Dalton). Die Zeit/Aktivitätsverteilung in den Dialysekompartimenten wurde für die einzelnen Präparationen bis zum Erreichen des Gleichgewichts untersucht. Als Referenzpräparate wurden Tl-201-Chlorid, F-18-FDG und Er-169-Chlorid verwendet. Ergebnisse/Results: Das ionische Erbium-169-Chlorid (Negativkontrolle) diffundiert praktisch mit der gleichen Kinetik wie die niedermolekularen Referenztracer. Die kolloidalen Er-169-Citrat Fraktionen zeigen bei Inkubation mit einer dem Plasma vergleichbaren Elektrolytlösung (MEM-Medium nach Dulbecco), humaner Synovia oder phosphathaltigen Puffern eine weitgehend fehlende Dialysierbarkeit, weniger als 0,5% der eingesetzten Aktivität werden dabei im Dialysemedium gefunden. Im Gegensatz dazu kommt es bei Inkubation mit physiologischer Natriumchloridlösung zu einer deutlichen Freisetzung von dialysierbaren Erbium (ca. 62%). Schlussfolgerungen/Conclusions: Das Verhalten der Kolloidpräparationen wird in erster Linie durch die Anwesenheit von Phosphationen erklärbar. Auf Grund sehr geringer Löslichkeit von Erbiumphosphat wird bei Inkubation der nanokolloidalen Fraktion mit Synovia und phosphathaltigen Puffern eventuell vorhandenes bzw. sekundär gebildetes ionisches Erbium ausgefällt. Dies führt zur Bildung neuer, sekundärer Erbium-Phosphat-Kolloide bzw. zur Stabilisierung und Wachstum bereits vorhandener Erbium-Citrat-Kolloide. Dieser Mechanismus der Stabilisierung der Kolloide durch Phosphationen scheint hauptsächlich für die Fixierung der Er-169-Aktivität in den Gelenken verantwortlich sein bevor die Kolloide durch die Deckzellen der Synovialis phagozitiert werden.

Ziel: Zahlreiche Studien in den letzten Jahren belegen den Stellenwert der intraarteriellen Radioembolisation maligner Tumoren. Bisher sind aber in Europa keine mit einem Betastrahler kurzer Halbwertszeit markierte Mikrosphären kommerziell verfügbar. Nach erfolgreicher Markierung verschiedener, metabolisierbarer und nicht metabolisierbarer Partikel mit 188Re (T1/2=17h) in hoher Ausbeute wurde die Biokinetik von Humanserumalbuminmikrosphären (HSAM) mit einem Durchmesser von 25 µm hinsichtlich Belastung der Normalgewebe untersucht. Methodik: Für die Markierung wurden ca. 370 MBq 188Re Generatoreluat (2 ml) mit 6 mg Gentisinsäure, 7,5 mg SnCl2 2H2O und 0,5-5 mg der HSAM gemischt und für 1 h bei 100 °C in einer Glasampulle erwärmt. Nach Entfernung des Überstandes durch Zentrifugation und zweimaliges Waschen erfolgte die Resuspension in NaCl-Lösung und Röntgenkontrastmittel. Zur Untersuchung der Biokinetik wurden nachi.v. Injektion Wistarratten nach 20 min, 4 h, 24 h, 48 h und 96 h getötet. Proben verschiedener Organe sowie von Blut, Urin und Faeces entnommen und der Radioaktivitätsgehalt gemessen (vgl. Tab.). Die Lunge diente dabei als Modell eines gut perfundierten Tumors. Ergebnisse: Obwohl es sich bei den 188Re-HSAM um biologisch abbaubare Partikel handelt, belegen unsere Ergebnisse die gute in-vivo-Stabilität mit geringer Anreicherung in den Normalgeweben bis 96 h p.i. Die Dosisberechnung nach MIRD-Modell mit dem PC-Programm Mirdose 3.1 zeigen, ausgehend von den experimentellen Daten, die Niere als kritisches Organ mit einer Belastung von 0,26 mGy/MBq. Schlussfolgerungen: Da mehr als 100 GBq der 188Re-HSAM appliziert werden müssten, um die TD5/5 der Niere zu erreichen, erscheinen die bereits für die Lungenperfusionsszintigraphie zugelassenen Mikrosphären hinsichtlich der Anwendung am Menschen als sicher. Biokinetik von 188Re-HSAM (%/inj. Aktivität/Organ) Zeit [h]........Lunge........Leber........Milz..........Nieren........Magen........Darm ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 0.33............98.2...........0.42.........0.02...........0.28...........0.05............0.08 4.................97.9...........2.3...........0.30...........0.35...........0.37........... 0.23 24...............94.0...........1.15.........0.10...........0.85...........0.11............0.21 48...............92.7...........0.81.........0.07...........1.34...........0.12............0.17 96...............91.3...........0.89.........0.10...........1.20...........0.05............0.12