Método para la purificación de radio a partir de diferentes fuentes.

Método para la purificación de radio, en particular 226Ra, para preparación de diana para producción de 225Ac a partir de fuentes radiactivas disponibles,

que comprende las siguientes etapas:

a) determinar la calidad del material de Ra que se ha de purificar;

b) lixiviar el Ra con un ácido mineral desde su depósito de almacenamiento al menos una vez;

c) llevar a cabo al menos una cromatografía de extracción a fin de separar los elementos químicamente similares tales como Ba, Sr y Pb del Ra deseado;

d) en donde dicha cromatografía de extracción en la etapa c) se lleva a cabo sobre un material de soporte sólido que tiene un sistema extractante como revestimiento sobre el mismo, y que comprende al menos un compuesto en conformidad con la fórmula general I en al menos un compuesto en conformidad con la fórmula general II

R10-OH Fórmula II

en donde en la formula I:

R8 y R9 independientemente son H, alquilo C1-C6, o t-butilo; y en donde en la fórmula II:

R10 es alquilo C4 a C12; y en donde se usa HNO3 o HCl como fase móvil;

e) recuperar Ra de las primeras fracciones, mientras que Ba y Sr están contenidos en las fracciones con tiempo de retención más alto y el Pb queda retenido en el sistema extractante;

f) reunir las fracciones de Ra; y

g) concentrar las fracciones que contienen el Ra purificado.

Método para la purificación de radio a partir de diferentes fuentes Descripción La presente invención se refiere a un método para la purificación de radio, en particular 226Ra, para preparación de diana para producción de 225Ac a partir de fuentes radiactivas disponibles según la reivindicación 1 así como a un método para el reciclado de 226Ra, para preparación de diana para producción de 225Ac a partir de fuentes de radio irradiadas con protones acelerados (p, 2n) , después de la separación del 225Ac producido según la reivindicación 11.

Las investigaciones y el trabajo experimental de la presente invención se llevaron a cabo en la Universidad Técnica de Munich [TUM], Instituto de Radioquímica [RCM].

En particular, se puede usar con éxito el radionúclido 225Ac en medicina nuclear - unido a anticuerpos específicos del tumor - en diversos ensayos clínicos en el tratamiento de cáncer, particularmente en forma de su núclido hijo 213Bi.

Ya en 1993, se proporcionaban por primera vez criterios para la selección de radionúclidos para inmunoterapia con emisores ï?¡ y emisores ï?¢ (GEERLINGS, M. W. (1993) : Int. J. Biol. Markers, 8, 180-186: "Radionuclides for radioimmunotherapy: criteria for selection") donde resultó que, debido a la diferencia en la energía, la radiactividad de los emisores ï?¡ que se tenían que aplicar podía estar 1000 veces por debajo de la correspondiente a los emisores ï?¢, si se había de lograr un efecto comparable.

Además, en la bibliografía anterior, los radionúclidos de 225Ac que emiten ï?¡ y su isótopo hijo 213Bi resultó que eran altamente prometedores para los objetos de radioinmunoterapia junto con los utilizables en principio, a pesar de los relativamente poco disponibles o inestables emisores ï?¡ que produce anticuerpo conjugado: 211At, 255Fm, 212Bi/212Pb, 224Ra, 233Ra.

Uno de los estudios fundamentales para la cimentación de la radioinmunoterapia con emisores ï?¡ se desvela en GEERLINGS, M. W., KASPERSEN, F. M., APOSTOLIDIS; C. and VAN DER HOUT, R. (1993) : Nuclear Medicine Communications 14, 121-125, "The feasibility of 225Ac as a source of ï?¡-particles in radioimmunotherapy". En este documento se describe que 225Ac producido a partir de 229Th y el isótopo hijo de 225Ac, concretamente 213Bi, es adecuado como isótopo para la radioinmunoterapia con emisores ï?¡. En las indicaciones se describen en particular el tratamiento de cáncer y el tratamiento de micrometástasis de tumores malignos usando anticuerpos monoclonales específicos del tumor con emisores ï?¡.

Un estudio posterior de KASPERSEN, F. M., BOS, E., DOORNMALEN, A. V., GEERLINGS, M. W., APOSTOLIDIS, C. and MOLINET, R. (1995) : Nuclear Medicine Communications, 16, 468-476: "Cytotoxicity of 213Bi- and 225Acimmunoconjugates" confirma y cuantifica el efecto citotóxico de 213Bi y 225Ac con pruebas in vitro que usan la línea celular de tumor epidemioide A431.

Además, se sugiere el uso de 213Bi para el tratamiento de enfermedades malignas del sistema sanguíneo, y al mismo tiempo, diversas aproximaciones radioinmunoterapéuticas con 225Ac y 213Bi para tratamiento del cáncer están en diversas fases de ensayos clínicos.

La significación médico-clínica de la presente invención para la preparación de 225Ac a partir de 226Ra por medio de protones acelerados se puede ver por ejemplo desde dos aproximaciones terapéuticas prometedoras:

Por una parte, JURCIC, J. G., LARSON, S. M., SGOUROS, G., McDEVITT, M. R., FINN, R. D., DIVGI, C. R. Ase, M. B:, HAMACHER, K. A:, DANGSHE, M., HUMM, J. L., BRECHBIEL, M. W., MOLINET, R., SCHEINBERG, D. A. (2002) en Blood, 100, 1233-1239 reseñan un éxito significativo en el tratamiento de pacientes con leucemia mielógena aguda (AML) y leucemia mielógena crónica (CML) usando 213Bi que se une a HuM195, una formulación de un anticuerpo anti-CD33 monoclonal, que se desarrolló para medicina humana. Este estudio fue la primera prueba de concepto en la que un ser humano fue tratado con radioinmunoterapia sistémica que comprendía un emisor ï?¡, que se transportaba a una diana celular específica del tumor.

Por otra parte, HUBER, R., SEIDL, C., SCHMID, E, SEIDENSCHWANG, S., BECKER; K. F., SCHUMACHER; C., APOSTOLIDIS, C., NIKULA, T., KREMMER, E., SCHWAIGER, M. and SENEKOWITSCH-SCHMIDTKE, R. (2003) : Clinical Cancer Research (Suppl.) 9, 1s-6s: "Locoregional ï?¡-Radioimmunotherapy of Intraperitoneal Tumor Cell Dissemination Using a Tumor-specific Monoclonal Antibody" reseñan la eficacia terapéutica de 213Bi-d9MAB - con baja toxicidad a la medula ósea - y la posible aplicación de una terapia locoregional para pacientes que sufren carcinoma gástrico, que expresa d9-E-Cadherine.

Se muestran más estudios y aspectos parciales respecto a esta materia en: Roswitha HUBER, disertación de doctorado en Faculty of Veterinar y Medicine remitida a Ludwig-Maximilians-University of Munich, 18 de Julio de 2003: "Bewertung der lokoregionalen Radioimmuntherapie disseminierter Tumorzellen des diffusen Magenkarzinoms mit einem 213Bi gekoppelten tumorspezifischen Antikorper im Mausmodell" (Evaluación de radioinmunoterapia locoregional de células tumorales diseminadas de carcinoma gástrico difuso con un anticuerpo específico del tumor

unido a 213Bi en el modelo de ratón) .

Según HUBER 2003, cada año 18 alemanes de cada 100.000 contraen un carcinoma gástrico sólo. En Japón resultan afectadas 126 de cada 100.000 personas. Esto significa que aproximadamente 156.000 incidencias al año solamente en Japón. Allí, lo mismo que en China, Taiwan y Corea, el carcinoma gástrico es una de las causas más frecuentes de muerte a consecuencia de un tumor.

Hasta ahora, la aplicación del camino citostático dentro de la quimioterapia parecía el camino terapéutico más prometedor, pero los efectos laterales son significativos.

En contraposición, la radioinmunoterapia usa estructuras proteínicas situadas sobre la membrana, que se expresan mediante líneas celulares del tumor para unirse a sustancias activas citotóxicas por vía de un vehículo. La mayor parte de las veces, una sobreexpresión de la molécula de unión en la célula tumoral es crucial para la radioinmunoterapia. La molécula diana para los anticuerpos asociados al tumor también se expresa así con una intensidad más baja en las células fisiológicas del organismo. Esto implica que cualquier agente terapéutico para radioterapia también se une a estas células.

Particularmente, en el tratamiento de leucemia mielógena aguda o crónica el sentido de la presente invención tiene efecto, concretamente para la preparación de un emisor ï?¡ adecuado, concretamente 225Ac que forma durante la reacción de desintegración la unión, por ejemplo, a un anticuerpo específico del tumor.

El átomo de 213Bi se desintegra por la vía de la desintegración-ï?¢ a 213Po, que libera su energía de desintegración-ï?¡ de 8, 4 MeV con un período de semidesintegración de 4 ï?­s en el tejido dentro de una distancia a 80 ï?­m cuando se desintegra y así mata efectivamente las células en su inmediata vecindad debido a su alta transferencia lineal de energía.

La denominada aplicación locorregional permite una unión rápida del anticuerpo específico del tumor unido a 213Bi con los antígenos del tumor y con máximo éxito terapéutico y mínima toxicidad.

Uno de los pocos emisores ï?¡ que cumple los criterios terapéuticos relevantes es el par de núclidos 213Bi/213Po con un período de semidesintegración de 45, 6 min (213Bi) . La emisión de fotón de 213Bi con 440 KeV permite adicionalmente un escaneado por centelleo in vivo del paciente.

Actualmente, se puede usar la irradiación de 226Ra con protones acelerados para producir 225Ac. En los ciclotrones, desarrollados por primera vez en 1931, partículas cargadas eléctricamente se mueven en órbitas de forma espiral en líneas de flujo magnético.

En particular, los protones se pueden acelerar con ayuda de un ciclotrón con corrientes que son suficientemente altas para que dichas altas velocidades se puedan usar en física nuclear experimental y aplicada para la producción de isótopos a una escala cuantitativa.

El documento EP 0 752 709 B1 describe, por ejemplo, un método para producir actinio-225 a partir de radio-226, en el que se proyectan protones acelerados en un ciclotrón sobre una diana de radio-226, de modo que el núcleo compuesto inestable de 227Ac se transforma en actinio-225 al tiempo que emite dos neutrones (reacción p, 2n) , en el que después de un período de espera, durante el cual el actinio-226, que se ha creado simultáneamente debido a la emisión de un solo neutrón, se desintegra principalmente debido a su período de semidesintegración... [Seguir leyendo]

1. Método para la purificación de radio, en particular 226Ra, para preparación de diana para producción de 225Ac a partir de fuentes radiactivas disponibles, que comprende las siguientes etapas:

a) determinar la calidad del material de Ra que se ha de purificar;

b) lixiviar el Ra con un ácido mineral desde su depósito de almacenamiento al menos una vez;

c) llevar a cabo al menos una cromatografía de extracción a fin de separar los elementos químicamente similares tales como Ba, Sr y Pb del Ra deseado;

d) en donde dicha cromatografía de extracción en la etapa c) se lleva a cabo sobre un material de soporte sólido que tiene un sistema extractante como revestimiento sobre el mismo, y que comprende al menos un compuesto en conformidad con la fórmula general I en al menos un compuesto en conformidad con la fórmula general II

** (Ver fórmula) **

R10-OH Fórmula II en donde en la formula I: 15 R8 y R9 independientemente son H, alquilo C1-C6, o t-butilo; y en donde en la fórmula II: R10 es alquilo C4 a C12; y en donde se usa HNO3 o HCl como fase móvil;

e) recuperar Ra de las primeras fracciones, mientras que Ba y Sr están contenidos en las fracciones con tiempo de retención más alto y el Pb queda retenido en el sistema extractante; f) reunir las fracciones de Ra; y g) concentrar las fracciones que contienen el Ra purificado.

2. Método según la reivindicación 1, en donde se usa HNO3 diluido, en particular HNO3 0, 1 M, para la realización de la etapa b) y/o en la etapa d) , se usa HNO3 o HCl como dicha fase móvil en un intervalo de concentración de 0, 1 M a 4 M, en particular 1 M.

3. Método según la reivindicación 1 o la 2, en donde el soporte sólido en la condición d) se selecciona entre el

grupo que consiste en sílice porosa, polímeros orgánicos inertes, preferiblemente un polímero no iónico de éster acrílico.

4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los lixiviados reunidos se concentran y/o se convierten, en particular por medio de un evaporador y/o se redisuelven en un mínimo volumen de un ácido mineral, en particular HNO3, preferiblemente HNO3 0, 1 M.

5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el sistema extractante es un éter corona en conformidad con la fórmula III

** (Ver fórmula) **

Fórmula III

en octanol-1.

6. Método según la reivindicación 5, en donde el sistema extractante es 4, 4'-bis (t-butilciclohexano) -18-corona-6 en 5 octanol-1 o 4, 5'-bis (t-butilciclohexano) -18-corona-6 en octanol-1.

7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde las fracciones de Ra purificado de la cromatografía de extracción se concentran mediante evaporación a sequedad o residuos húmedos, en particular por medio de un evaporador.

8. Método para reciclado de 226Ra, para preparación de diana para producción de 225Ac a partir de fuentes de radio

irradiadas con protones acelerados (p, 2n) , después de la separación del 225Ac producido, que comprende las siguientes etapas:

a) determinar la calidad de la disolución que contiene Ra que se ha de purificar que se proporciona en una disolución de ácido mineral;

b) concentrar la disolución que contiene Ra mediante evaporación;

c) retirar las cantidades en trazas de compuestos orgánicos por medio de una columna de prefiltración en donde dicha columna de prefiltración es un material de soporte sólido inerte;

d) llevar a cabo al menos una cromatografía de intercambio catiónico con el fin de separar el Ra de los contaminantes químicos principales, en donde dicha cromatografía de intercambio catiónico en la etapa d) se lleva a cabo sobre un intercambiador catiónico ácido, y preferiblemente sobre un intercambiador catiónico de tipo macroporoso ácido;

e) lavar la resina de intercambio catiónico con ácido mineral de baja molaridad para retirar los contaminantes químicos principales;

f) eluir Ra de la resina de intercambio catiónico con ácido mineral de alta molaridad en donde dichas fracciones todavía contienen elementos químicamente similares tales como Ba y Sr;

g) reunir y concentrar las fracciones de Ra parcialmente purificado; y h) someter las fracciones que contienen Ra parcialmente purificado al menos a una cromatografía de extracción, en donde dicha etapa de cromatografía de extracción se lleva a cabo en un material de soporte sólido que tiene un sistema extractante como revestimiento sobre el mismo, y que comprende al menos un compuesto en conformidad con la fórmula general I en al menos un compuesto en conformidad con la fórmula general II

** (Ver fórmula) **

Fórmula I R10-OH Fórmula II en donde en la formula I: 5 R8 y R9 independientemente son H, alquilo C1-C6, o t-butilo; y en donde en la fórmula II:

R10 es alquilo C4 a C12; y en donde se usa HNO3 o HCl como fase móvil; i) recuperar Ra de las primeras fracciones, mientras que Ba y Sr están contenidos en las fracciones con tiempo de retención más alto;

j) reunir las fracciones de Ra; y 10 k) concentrar las fracciones que contienen el Ra purificado.

9. Método según la reivindicación 8, en donde el Ra en la etapa a) se proporciona en HCl o HNO3, en particular, HNO3 dentro de un intervalo de concentración de 0, 5 M a 4 M o HCl dentro de un intervalo de concentración de 0, 5 M a 4 M y/o en la etapa h) se usa HNO3 o HCl como dicha fase móvil en un intervalo de concentración de 0, 1 M a 4 M, en particular 1 M.

10. Método según la reivindicación 8 o la 9, en donde los contaminantes químicos principales se seleccionan entre el grupo que consiste en Ag, Al, As, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Sr, V, Zn, así como mezclas de los mismos.

11. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde el ácido mineral de alta molaridades 0, 5

M a 10 M, en particular 1 a 8 M, preferiblemente 2 a 6 M, más preferiblemente 4 M aproximadamente, y se usa 20 HNO3, como ácido mineral preferido 12. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde el intercambiador catiónico es una resina ácida de intercambio catiónico en conformidad con la siguiente fórmula y preferiblemente una resina de intercambio catiónico de tipo macroporoso ácido;

** (Ver fórmula) **

- H+

en donde X es SO3 .

13. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en donde el sistema extractante es un éter corona en conformidad con la fórmula III:

** (Ver fórmula) **

Fórmula III en octanol-1. 10

14. Método según la reivindicación 13, en donde el sistema extractante es 4, 4'-bis (t-butilciclohexano) -18-corona-6 en octanol-1 o 4, 5'-bis (t-butilciclohexano) -18-corona-6 en octanol-1.

15. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en donde el soporte sólido en la condición h) de la

reivindicación 11 se selecciona entre el grupo que consiste en sílice porosa y polímeros orgánicos inertes, 15 preferiblemente un polímero no iónico de éster acrílico.