Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Ανδρέας Τσοτίνης, Καθηγητής, Τμήμα Φαρμακευτικής, ΕΚΠΑ
Παναγιώτης Μαράκος, Καθηγητής,Τμήμα Φαρμακευτικής, ΕΚΠΑ
Ιωάννης Πιρμεττής, Ερευνητής Α', ΙΠΡΕΤΕΑ, ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος
Περίληψη:
Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία εντάσσεται στα πλαίσια του σχεδιασμού και ανάπτυξης εξειδικευμένων διαγνωστικών ραδιοφαρμάκων για την διάκριση της λοίμωξης από την άσηπτη φλεγμονη. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η σύνθεση, ο χαρακτηρισμός και η βιολογική αξιολόγηση νέων «2+1» μικτών συμπλόκων του ρηνίου (Μ=Re) και του τεχνητίου-99m (Μ=99mTc) της γενικής δομής fac-[Μ(CO)3(CipCS2)(P)], με τη διθειοκαρβαμιδική σιπροφλοξασίνη (CipCS2), ως μονοανιονικό διδραστικό υποκαταστάτη και διάφορες φωσφίνες (Ρ) ως μονοδραστικό υποκαταστάτη (Ρ= διμεθυλοφαινυλοφωσφίνη (DMPP), μεθυλοδιφαινυλοφωσφίνη (MPPh2), τριφαινυλοφωσφίνη (PPh3), τρις(4-μεθοξυφαινυλο)φωσφίνη (TMPP), και 1,3,5-τριαζαφοσφααδαμαντάνιο (ADAP)).
Η σύνθεση των μικτών συμπλόκων του ρηνίου fac-[Re(CO)3(CipCS2)(P)], 2-6, πραγματοποιήθηκε με ταυτόχρονη επίδραση ισομοριακής ποσότητας του διδραστικού υποκαταστάτη CipCS2 και της αντίστοιχης φωσφίνης στο πρόδρομο σύμπλοκο βρωμοπεντακαρβονυλο-ρήνιο, ReBr(CO)5, σε μεθανόλη. Με τη μέθοδο αυτή ήταν ευκολότερη η απομόνωση των συμπλόκων σε σύγκριση με τη χρησιμοποίηση του τριβρωμοτρικαρβονυλο-ρηνίου ([Et4N]2[ReBr3(CO)3]), ως πρόδρομο σύμπλοκο. Ο χαρακτηρισμός των συμπλόκων έγινε με φασματοσκοπία υπερύθρου (IR) και φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (1Η-NMR).
Τα σύμπλοκα του 99mTc 1’-6’ παρασκευάζονται σε υψηλή απόδοση και ραδιοχημική καθαρότητα με τη χρήση του προδρόμου κατιόντος [99mTc(H2O)3(CO)3]+. Με προσθήκη υδατικού διαλύματος του διδραστικού υποκαταστάτη στο πρόδρομο σύμπλοκο του Tc (Ι), υπό ατμόσφαιρα αζώτου, και θέρμανση για 30 λεπτά σε υδατόλουτρο στους 70οC παρασκευάζεται ποσοτικά το ενδιάμεσο σύμπλοκο fac-[99mTc(CO)3(CipCS2)(H2O)], 1’, στο οποίο στην έκτη θέση παραμένει ένα μόριο νερού. Τα μικτά σύμπλοκα παρασκευάζονται με προσθήκη αιθανολικού διαλύματος του μονοδραστικού υποκαταστάτη στο ενδιάμεσο σύμπλοκο 1’ και επώαση του φιαλιδίου για 30 λεπτά στους 37 οC. Η ταυτοποίηση της δομής των συμπλόκων του 99mTc 1’ – 6’ έγινε με τη μέθοδο της ταυτόχρονης ένεσης σε RP-HPLC (co-injection) του καθαρισμένου συμπλόκου του 99mTc και του αντίστοιχου συμπλόκου του Re που χαρακτηρίστηκαν πλήρως και καταγραφή της έντασης της ακτινοβολίας γ καθώς και της απορρόφησης στα 254 nm σε φασματοφωτόμετρο UV, αντίστοιχα.
Μελέτες σταθερότητας έδειξαν ότι όλα τα σύμπλοκα είναι σταθερά, τόσο στο μίγμα της αντίδρασης παρασκευής, όσο και ως απομονωμένα από την HPLC. Επίσης, δεν παρουσιάζουν κανενός είδους διαμοριακή ανταλλαγή ακόμα και όταν επωάζονται με περίσσεια (10-3Μ) ισχυρών ανταγωνιστών για το 99mTc(I), όπως η ιστιδίνη και κυστείνη.
Η μέτρηση του συντελεστή μερισμού των συμπλόκων του τεχνητίου σε οκτανόλη/PBS-νερό έδειξε ότι οι ενώσεις είναι λιπόφιλες με τιμές logP από 1.20 (σύμπλοκο 1’) έως 2.70 (σύμπλοκο 5’).
Η φαρμακοκινητική μελέτη των συμπλόκων του 99mTc 1’-6’ πραγματοποιήθηκε σε λευκά αρσενικά ποντίκια τύπου Swiss Albino μέσου βάρους περίπου 30 g, στα οποία είχε προκληθεί άσηπτη φλεγμονή με χορήγηση τερεβινθέλαιου στο δεξιό μηρό και λοίμωξη με χορήγηση εναιωρήματος μικροοργανισμών από στελέχη S.Aureus στον αριστερό μηρό του ζώου. Οι μελέτες έδειξαν ότι τα σύμπλοκα 2’, 3’ και 6’ παρουσιάζουν γρήγορη αιματική κάθαρση μέχρι τα 120 λεπτά. Η ραδιενέργεια στο αίμα για το σύμπλοκο 4’ παραμένει σταθερή, ενώ για το σύμπλοκο 5’ αυξάνεται. Τα σύμπλοκα του 99mTc 1’-6’ παρουσιάζουν υψηλή πρόσληψη στο ήπαρ και απεκκρίνονται στα έντερα σε ένα εύρος τιμών από 2-21%. Η ραδιενέργεια που μετρήθηκε στα ούρα είναι πολύ μικρή, γεγονός που υποδηλώνει πως δεν απεκκρίνονται από το ουροποιητικό σύστημα. Η συγκέντρωση της ραδιενέργειας στο στομάχι 2 ώρες p.i είναι χαμηλή, γεγονός που υποδηλώνει πως τα σύμπλοκα είναι σταθερά in vivo.
Στα 15 λεπτά p.i, όλα τα σύμπλοκα παρουσιάζουν ικανοποιητική πρόσληψη στη περιοχή με τη λοίμωξη. Στα 120 λεπτά p.i, στα σύμπλοκα 1’-5’ παρατηρείται αύξηση της πρόσληψης στη περιοχή με τη λοίμωξη. Ταυτόχρονα, η πρόσληψη των συμπλόκων στην άσηπτη φλεγμονή και στο φυσιολογικό μυ είναι χαμηλότερη. Τη μεγαλύτερη εκλεκτικότητα εμφανίζουν τα σύμπλοκα 4’ και 5’ τα οποία στα 120 λεπτά μετά τη χορήγηση, έχουν λόγο λοίμωξης προς φλεγμονή 3.72 και 2.25 αντίστοιχα.
Τα αποτελέσματα αυτά, καθιστούν τα εν λόγω σύμπλοκα υποψήφιους παράγοντες για τη διαφορική διάγνωση της λοίμωξης από την άσηπτη φλεγμονή και προγραμματίζονται περαιτέρω μελέτες.
Λέξεις-κλειδιά:
Ρήνιο, Τεχνήτιο, Σιπροφλοξασίνη, Απεικόνιση λοίμωξης
