阅读说明：本技术 一种锝[99mTc]炭微球注射液及其制备方法和用途 (Technetium [ alpha ], [ alpha ]99mTc]Carbon microsphere injection and preparation method and application thereof ) 是由 赵小生 葛强 黎卓铭 张钧 路静 张驰翔 李茂良 韦恩·穆勒特 王苏珊 蔡继鸣 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种锝[<Sup>99m</Sup>Tc]炭微球注射液,该注射液包含,炭微球、吸附于所述炭微球内的放射性核素锝[<Sup>99m</Sup>Tc],其中,每1ml所述注射液中含炭微球0.5-200mg,含放射性锝[<Sup>99m</Sup>Tc]锝活度为0.1-100mCi；制备方法包含将无菌高锝酸根(<Sup>99m</Sup>TcO<Sub>4</Sub><Sup>-</Sup>)溶液与炭微球干粉或炭微球混悬液混合的步骤。该注射液标记率高、释放率低,制备方法简单,克服了短半衰期放射性药品易衰变而失效或放射性核素大量损失的重大问题,为SPECT诊断提供了一种全新的显像剂。(The invention discloses a technetium [ alpha ] 99m Tc]The carbon microsphere injection comprises carbon microspheres and radionuclide technetium adsorbed in the carbon microspheres 99m Tc]Wherein, each 1ml of the injection contains 0.5-200mg of carbon microspheres and radioactive technetium 99m Tc]Technetium activity is 0.1-100 mCi; the preparation method comprises mixing sterile pertechnetate ( 99m TcO 4 ‑ ) And mixing the solution with dry carbon microsphere powder or carbon microsphere suspension. The injection has high labeling rate, low release rate and simple preparation method, overcomes the serious problems that the radiopharmaceutical with short half-life period is easy to decay and loses efficacy or the radionuclide is greatly lost, and provides a brand-new developer for SPECT diagnosis.)

一种锝[99mTc]炭微球注射液及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及单光子发射计算机断层成像术（SPECT）显像剂技术领域，具体涉及一种锝[^99mTc]炭微球注射液及其制备方法和用途。

背景技术

锝[^99mTc]是一种理想的医学示踪核素，是核医学最常用的显像核素，在诊断显像中占据主导地位。锝[^99mTc]释放的γ射线能量约为140KeV，半衰期约为6.1小时，非常适合用做单光子发射计算机断层显像的显像剂。在现有的医用放射性核素显像剂中，80%以上是锝[^99mTc]标记的放射性药物，主要为锝[^99mTc]标记的有机分子，这些药物可用于脑、心肌、肿瘤、肝、肺、脾、骨等的显像。但总体而言锝[^99mTc]标记的显像药物种类较少，临床对诊断药物的需求还远未得到满足。因此，基于放射性核素锝[^99mTc]开发新型的显像药物一直是努力的方向。

目前，临床上使用锝[^99mTc]聚合白蛋白注射液进行肝肺综合症的诊断（通常采用动态肺灌注扫描显像的方式）和肝动脉栓塞治疗介入手术前对肝肺分流的测量和评估。锝[^99mTc]聚合白蛋白注射液的其颗粒的粒径在1-90μm，因制备方法的限制使得聚白蛋白颗粒的粒径分布难以准确控制且分布范围较宽，使得诊断的准确性不足。

目前，国内外还未见有锝[^99mTc]标记的炭微球产品的文献和专利报道。前期，本申请人已申报了相关的放射性炭微球产品的4项中国专利，分别是：1、医用钇-90炭微球及其制备方法（CN201610655286 .6）；2、医用碘-131炭微球及其制备方法（CN201610655270.5）；3、医用磷-32炭微球及其制备方法（CN201610655150 .5）；4、医用磷酸钇[⁹⁰Y³²PO₄]炭微球及其制备方法（CN201610655102.6）。上述4项专利的主要技术路线是：1、金属离子（⁹⁰Y³⁺、Ag+）与有机小分子（酒石酸、EDTA）络合后或碘[¹³¹I]离子被氧化后被炭微球所吸附；2、吸附后与加入的反应物经化学反应在炭微球上形成磷[³²P]酸钇[⁹⁰Y]、碘[¹³¹I]化银沉淀；3、经洗涤后除去引入的杂质制备成为放射性炭微球产品；4、如果需要制备成为注射剂则还需进行分装、灭菌等处理过程。该制备方法存在工艺路线较为复杂、耗时较长等问题，适合在GMP生产车间中生产具有较长半衰期核素的放射性微球产品，而核素锝[^99mTc]的半衰期为6.02小时，且锝[^99mTc]的化学性质也与碘[¹³¹I]和钇[⁹⁰Y]存在明显的区别，上述工艺路线并不适合锝[^99mTc]标记炭微球的制备。因此，我们急需寻找一种能提高诊断准确性的显像剂，其标记率高、释放率低，制备方法简单，且更适于短半衰期的锝[^99mTc]标记的产品及其制备方法。

发明内容

为解决以上问题，本发明的目的在于提供一种锝[^99mTc]炭微球注射液及其制备方法和用途，该注射液标记率高、释放率低，显像更精准，该制备方法简单，克服了短半衰期放射性药品运输过程中因放射性核素衰变（^99mTc的半衰期为6.02小时）而失效或放射性核素大量损失的重大问题。

为实现上述目的，本发明的一个技术方案为：

一种锝[^99mTc]炭微球注射液，该注射液包含：

炭微球；以及

放射性核素锝[^99mTc]，吸附于所述炭微球内；

其中，每1ml所述注射液中含炭微球0.5-200mg，含放射性锝[^99mTc]锝活度为0.1-100mCi。

进一步的，所述炭微球为通过任意方法所制得的富含微孔和介孔的球形或非球形炭材料，直径为0.05-1000μm，优选20-60μm。不同粒径炭微球制备得到的锝 [^99mTc]炭微球注射液产品因给药方式不同以及在组织、器官和病灶中的分布不同而可对不同的组织、器官和病灶进行显像。

进一步的，该注射液还包含pH值调节剂和/或还原剂。

进一步的，所述为pH值调节剂包含但不限于盐酸、磷酸、醋酸、柠檬酸、氢氧化钠中任一种。

进一步的，所述还原剂包含但不限于维生素C、维生素E、氯化亚锡、硫代硫酸钠、硫化钠中任一种。

进一步的，所述注射液的标记率高于95%，释放率低于2.5%。

本发明的另一个技术方案为：

一种锝[^99mTc]炭微球注射液的制备方法，该方法包含：

无菌高锝酸根（^99mTcO₄ ^-）溶液与炭微球干粉或炭微球混悬液混合的步骤。

进一步的，所述混合后还包含振摇15s-60s后静置4min-4.5min的步骤。

进一步的，所述无菌高锝酸根（^99mTcO₄ ^-）溶液制备方法为：采用钼-锝发生器淋洗，再稀释得到所需浓度的无菌高锝酸根（^99mTcO₄ ^-）溶液，或其他任一常用制备方法经调节pH值及活度后除菌即得无菌高锝酸根（^99mTcO₄ ^-）溶液。

进一步的，所述炭微球干粉的制备方法包含：

对炭微球进行干热灭菌，并冷却分装的步骤。

进一步的，所述炭微球干粉的制备方法包含：

炭微球与分散溶液混合并固液分离，保留固体物质的步骤；以及

对所述固体物质干热灭菌，冷却分装的步骤。

进一步的，所述炭微球混悬液的制备方法包含：

炭微球与分散溶液混合的步骤；以及

对所述炭微球与分散溶液的混合溶液灭菌冷却的步骤。

进一步的，所述干热灭菌的温度为135-140℃，时间为3-5h。

进一步的，所述灭菌的温度为121℃，时间为20-60min。

进一步的，所述分散溶液包含但不限于氯化钠注射液、注射用水、注射用缓冲溶液、注射用乙醇、注射用异丙醇等可注射用的溶液体系。

进一步的，pH调节剂稳定性高，可根据需要加入制备过程中的任一步骤；还原剂稳定性较差，必须加在灭菌冷却之后。

本发明还公开了一种采用上述任一方法制备得到的锝[^99mTc]炭微球注射液。

本发明的锝[^99mTc]炭微球注射液主要用作单光子发射计算机断层扫描显像（SPECT）的显像剂。而用于制备锝[^99mTc]炭微球注射液的各原辅料均为具有很好生物安全性的物料，且可进行预先处理、分装、灭菌或直接使用无菌制品作为原料，后经简单的物理混合即可获得直接用于医用的锝[^99mTc]炭微球注射液。实现了在使用现场简单、快速处理即可获得最终产品的目的。所述锝[^99mTc]炭微球注射液可通过口服、静脉注射、动脉注射、介入等方式进入体内的目标位置，实现对病灶的显像以及实现对生理功能的评估。例如，通过灌注的方式进入目标位置后，采用单光子发射计算机断层扫描显像技术可实现对肺分流的准确测定。

本发明的锝[^99mTc]炭微球注射液也适合用于经介入导管动脉放疗栓塞术（TARE）的术前肺分流的评估和/或微球体内分布模拟。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.本发明的锝[^99mTc]炭微球注射液是一种全新的锝[^99mTc]标记的微球产品。注射液中的炭微球的粒径控制极为严格，窄的粒径分布（优选20-60μm）使得锝[^99mTc]炭微球在体内的分布更为集中。例如，尾静脉注射其95%以上的放射性集中在肺部，极大地提高了该产品的安全性和显像的精准性。同时，本发明注射液中的放射性核素锝[^99mTc]标记率高于95%，释放率低于2.5%，保证了核素利用率的同时提升了产品的安全性和显像结果的准确性。例如，肝动脉注入其放射性99%集中在肝脏。

2.本发明注射液的制备过程极为简单、快速，现场标记过程可在5min内完成，可实现医院使用现场的现制现用（及时标记），有效避免放射性药品运输过程中因放射性核素的半衰期过短（^99mTc的半衰期为6.02小时）而衰变导致效果不足或失效和大幅增加药物生产成本的问题，为临床上单光子发射计算机断层显像（SPECT）诊断提供了一种全新的显像剂。

3.本发明注射液的原辅料均为预先灭菌的无菌原料，且各原料均为具有良好生物相容性的物料，所制得的锝[^99mTc]炭微球注射液无需进一步纯化处理而可直接用于注射。

附图说明

图1为实施例17肝动脉注射组的SPECT显像；

图2为实施例17尾静脉注射组的SPECT显像。

具体实施方式

为更好的理解本发明的技术方案，下面将结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。实现本发明的方式包括但不仅限于以下实施例，以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。

实施例1

一种锝[^99mTc]炭微球注射液，包含炭微球和吸附于所述炭微球内的放射性核素锝[^99mTc]； 其中，每1ml所述注射液中含炭微球0.5-200mg，含放射性锝[^99mTc]锝活度为0.1-100mCi。

实施例2

炭微球为通过任意方法所制得的富含微孔和介孔的球形或非球形炭材料，直径为0.05-1000μm，优选20-60μm。

实施例3

与实施例1的区别在于，该注射液还包含pH值调节剂和/或还原剂。

实施例4

实施例3中的pH值调节剂包含但不限于盐酸、磷酸、醋酸、柠檬酸、氢氧化钠中任一种。

实施例5

实施例3中的还原剂包含但不限于维生素C、维生素E、氯化亚锡、硫代硫酸钠、硫化钠中任一种。

实施例6

一种锝[^99mTc]炭微球注射液的制备方法，将无菌高锝酸根（^99mTcO₄ ^-）溶液与炭微球干粉或炭微球混悬液混合。

实施例7

与实施例6的区别在于，无菌高锝酸根（^99mTcO₄ ^-）溶液与炭微球干粉或炭微球混悬液混合后还振摇15s-60s后静置4min-4.5min。

实施例8

实施例6中的炭微球干粉或炭微球混悬液装在注射剂甁中，注射剂瓶规格选自如下任一种：1.0 ml/瓶、2.0 ml/瓶、5.0ml/瓶。

实施例9

无菌高锝酸根（^99mTcO₄ ^-）溶液制备方法为：

采用钼-锝发生器淋洗，再稀释得到所需浓度的无菌高锝酸根（^99mTcO₄ ^-）溶液，或其他任一常用制备方法经调节pH值及活度后除菌即得无菌高锝酸根（^99mTcO₄ ^-）溶液。

实施例10

炭微球干粉的制备方法：

对炭微球进行干热灭菌，135-140℃下灭菌3-5h，冷却后分装。

实施例11

炭微球干粉的制备方法：

将炭微球与分散溶液混合均匀，经固液分离，保留固体物质；

将上述固体物质干热灭菌，135-140℃下灭菌3-5h，冷却后分装。

实施例12

炭微球干粉的制备方法：

将炭微球与分散溶液、pH调节剂混合均匀，经固液分离，保留固体物质；

将上述固体物质干热灭菌，135-140℃下灭菌3-5h，冷却后分装。

实施例13

炭微球混悬液的制备方法：

将炭微球与分散溶液混合均匀；

将上述混合溶液在121℃下灭菌处理20-60min，并冷却。

实施例14

分散溶液包含但不限于氯化钠注射液、注射用水、注射用缓冲溶液、注射用乙醇、注射用异丙醇等可注射用的溶液体系中的任一种。

实施例15

在上述制备方法中任一步骤加入pH调节剂，在任一灭菌冷却步骤后加入还原剂。

实施例16

一种采用上述任一种制备方法得到的锝[^99mTc]炭微球注射液。

实施例17

一种锝[^99mTc]炭微球注射液及其制备方法：

炭微球混悬液的制备：

①取100mg20-60μm的炭微球与20ml氯化钠注射液混合为混合溶液，并用0.01mol/L的稀盐酸和0.01mol/L氢氧化钠溶液调节此混合溶液pH值为5.0，得到弱酸性混合溶液备用；

②用移液器将此弱酸性混合溶液分装到规格为1.0ml的注射液剂瓶，密封后置于灭菌锅中，在121℃下进行30分钟的灭菌处理，冷却后向其中加入100μL浓度1.0g/L的维生素C水溶液，得到无菌炭微球混悬液备用；

锝[^99mTc]炭微球注射液的制备：

用注射器取200μL活度为18.9mCi的从钼-锝发生器中使用氯化钠注射液淋洗所得的无菌高锝酸钠（Na^99mTcO₄）溶液注入盛放有无菌炭微球混悬液的注射剂瓶中，振摇20s后静置4min，即得锝[^99mTc]炭微球注射液。

本实施例注射液的制备时间为4min20s，实现了医院使用现场的现制现用（及时标记）。

实施例18

一种锝[^99mTc]炭微球注射液及其制备方法：

炭微球干粉的制备：

①取1.0 g20-60μm炭微球与100ml注射用水混合均匀，并用0.1 mol/L的盐酸和0.01mol/L氢氧化钠溶液调节此溶液的pH值3.0，再固液分离，保留固体物质备用；

②对固体物质在140℃恒温5 h的状态下进行干热灭菌，冷却后分装到规格为5.0ml的注射液剂瓶，得到无菌炭微球干粉备用；

锝[^99mTc]炭微球注射液的制备：

①用注射器将1.0 ml氯化钠注射液、200μL浓度1.0g/L的维生素C水溶液加入无菌炭微球干粉中，混合均匀，得到炭微球混悬溶液备用。

②用注射器将200μL活度19.6mCi的从钼-锝发生器中使用氯化钠注射液淋洗所得的无菌高锝酸钠（Na^99mTcO₄）溶液注入盛放有无菌炭微球混悬液的注射剂瓶中，振摇30s后静置4min，即得锝[^99mTc]炭微球注射液。

本实施例注射液的制备时间为4min30s，实现了医院使用现场的现制现用（及时标记）。

实施例19

一种锝[^99mTc]炭微球注射液及其制备方法：

炭微球混悬液的制备：

①称取0.5g20-60μm的炭微球与10ml注射用水，混合均匀后得中性溶液备用；

②用移液器将此弱酸性混合溶液分装到规格为0.5ml的注射液剂瓶，密封后置于灭菌锅中，在121℃下进行30分钟的灭菌处理，冷却后即得无菌炭微球混悬液备用；

锝[^99mTc]炭微球注射液的制备：

用注射器取300μL浓度为6.0g/L的维生素C水溶液加入到无菌炭微球混悬液中，再用注射器将200μL活度19.6mCi的从钼-锝发生器中使用氯化钠注射液淋洗所得的无菌高锝酸钠（Na^99mTcO₄）溶液注入盛放有无菌炭微球混悬液的注射剂瓶中，振摇30s后静置4min，即得锝[^99mTc]炭微球注射液。

本实施例注射液的制备时间为4min30s，实现了医院使用现场的现制现用（及时标记）。

实施例20

一种锝[^99mTc]炭微球注射液及其制备方法：

无菌炭微球干粉的制备：

取50mg20-60μm炭微球置于5ml的注射剂瓶中，在140℃恒温5h的状态下进行干热灭菌，后在无菌操作下对注射剂瓶进行封装和轧盖，即得无菌炭微球干粉备用。

锝[^99mTc]炭微球注射液的制备：

①用注射器取750μL浓度为5.0g/L的维生素C水溶液加入到无菌炭微球干粉中，得无菌炭微球混悬液备用；

②用注射器将200μL活度15.8mCi的从钼-锝发生器中使用氯化钠注射液淋洗所得的无菌高锝酸钠（Na^99mTcO₄）溶液注入盛放有无菌炭微球混悬液的注射剂瓶中，振摇1min后静置4min，即得锝[^99mTc]炭微球注射液。

本实施例注射液的制备时间为5min，实现了医院使用现场的现制现用（及时标记）。

实施例21

一种锝[^99mTc]炭微球注射液及其制备方法：

无菌炭微球干粉的制备：

取100mg20-60μm炭微球置于5ml的注射剂瓶中，在140℃恒温5h的状态下进行干热灭菌，后在无菌操作下对注射剂瓶进行封装和轧盖，即得无菌炭微球干粉备用。

锝[^99mTc]炭微球注射液的制备：

①用注射器将700μL活度21.7mCi的从钼-锝发生器中使用氯化钠注射液淋洗所得的无菌高锝酸钠（Na^99mTcO₄）溶液注入盛放有无菌炭微球干粉的注射剂瓶中，得炭微球混悬液备用；

②用注射器将100μL浓度1.0g/L的硫代硫酸钠溶液注入到炭微球混悬液中，摇匀后将150μL浓度0.001mol/L的盐酸溶液注入到炭微球混悬液中，后振摇30s后静置4min，即得锝[^99mTc]炭微球注射液。

本实施例注射液的制备时间为4min30s，实现了医院使用现场的现制现用（及时标记）。

实施例22

锝[^99mTc]炭微球注射液用于制备单光子发射计算机断层扫描显像（SPECT）的显像剂（药物）的用途。

实施例23

锝[^99mTc]炭微球注射液用于制备经介入导管动脉放疗栓塞术（TARE）的术前肺分流的评估和/或微球体内分布模拟的药物的用途。

实施例24

标记率与释放率的检测：

检测方法：

①对实施例17-21的锝[^99mTc]炭微球注射液产品，使用同位素活度测量仪（CRC-25R）进行产品总活度的测量（A_{炭微球混悬液}或A_（0））；

②100μL上述注射液产品的上清液，用高纯锗γ谱仪（GEM-C40-LB-C）进行定量测定获得上清液活度值（A_上清液）；

③将步骤②中剩余的固液混合物放入离心管中，离心后获得炭微球固体；将炭微球固体浸泡在10ml质量百分浓度为0.9%的氯化钠注射液中，置于37±1℃的恒温振荡器中，分别取1ml振荡1、10、24、48h后的上清液过滤，后取过滤后的液体100μL，使用高纯锗γ谱仪（GEM-C40-LB-C）进行定量测定获得活度值A_(ti)，计算所得不同振荡时间放射性核素从锝[^99mTc]炭微球的释放率。

（a）炭微球对锝[^99mTc]的吸附率（即：标记率）按（1）式计算：

···············（1）

其中，A_上清液——炭微球吸附锝[^99mTc]后上清液的活度；

A_{炭微球混悬液} ——炭微球混悬液的锝[^99mTc]活度（归一到吸附上清液测量时刻）；

k——相应几何条件下，活度计测量锝[^99mTc]的校准因子。

（b）不同时刻，锝[^99mTc]炭微球的释放率按（2）式进行计算：

····················（2）

式中： t——从t=0时刻到测量时刻的时间间隔；

A_(ti)——t时刻浸泡液中锝[^99mTc]活度；

A(0)——t=0时刻锝[^99mTc]炭微球混悬液中锝[^99mTc]活度。

考虑每次取样损失修正，则第i次测得浸泡液的锝[^99mTc]总活度A(t_i)按（3）式计算：

…………………………………（3）

式中：V——浸泡上清液的总体积；

a_i, a_j——分别为第i和j次测得浸泡液的放射性浓度；

t_i, t_j——分别为第i和j次取样时浸泡的时间。

各实施例的标记率与释放率检测结果如表1所示：

表1

。

从上表可看出，实施例17-21的锝[^99mTc]炭微球注射液的标记率均高于95%，实施例17和实施例18的标记率高于98%，上述各实施例不同时间的释放率均低于2.5%，少数实施例其释放率低于0.5%。证明本发明的实施例不仅实现了锝[^99mTc]在炭微球上的高标记率，也实现了锝[^99mTc]炭微球的放射性核素低释放率，更为该产品临床应用中的精准分布奠定了基础。

实施例25

锝[^99mTc]炭微球分布检测：

检测方法：

①取100μL实施例17的锝[^99mTc]炭微球注射液，开腹后通过肝动脉注入到大鼠的体内，3小时后使用小动物单光子发射计算机断层成像(SPECT) 探测器 对SPF大鼠体内的放射性分布进行显像，如图1所示，各器官放射性分布的数据如表2所示。

②取100μL实施例17的锝[^99mTc]炭微球注射液，后通过尾静脉注入到大鼠体内，3小时后对大鼠体内的放射性进行进行显像，如图2所示，各器官放射性分布的数据如表3所示。

考虑到进行SPECT显像成本较高且需要使用更多的实验动物，仅做了实施例17的显像测试；由于实施例18-21与实施例17锝[^99mTc]炭微球注射液采用的制备方法类似，且标记率与释放率结果基本相近，其在动物体内的分布主要取决于炭微球的粒径，因此，可推断出实施例18-21与实施例17的显像测试结果基本相同，故不再一一测试。

表2

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表3

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从图1、2以及表2、3可看出，锝[^99mTc]炭微球通过肝动脉注射，其99.5%的放射性均集中在肝脏部位，其它器官的分布较少。而通过尾静脉注射则其98.4%的放射性集中在肺部，其它器官的分布较少。实现了放射性微球在某器官的集中分布，为精准显像或诊断奠定了基础。

综上所述，在不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。