Kompozitní nosiče pro nová vícefázová teranostika

Abstract

Táto diplomová práca je zameraná na štúdium a prípravu kompozitných nosičov, ktoré môžu byť použité ako viacfázové teranostiká. Tie pri správnom podaní uľahčujú priebeh diagnostiky a následnej terapie nádorových ochorení Pre viacfázové teranostiká platí, že pripravené nanočastice, sú označené za pomocí už značeného komplexu v in vivo podmienkach. V práci bolo pripravených viacero druhov kompozitných nosičov na báze HApu a TiO2 s fosfonátmi, ktoré boli označené terapeutickým rádionuklidom 223Ra, používaným pri cielenej alfa terapii alebo diagnostickými rádionuklidmi 68Ga a 99mTc. U kompozitov značených 223Ra boli testované in vitro stability v prostrediach fyziologického roztoku, krvného séra, krvnej plazmy, a 5% roztoku albumínu. Časť experimentov je tiež zameraná na syntézu dvoch fosfónových kyselín a to (3-amino-1-hydroxypropyliden) bisfosfónovú kyselinu a (2-amino-1-hydroxyethylidén) bisfosfónovú kyselinu, ktoré boli následné zrážané s nanočasticami hydroxyapatitu a pripravené kompozitné zlúčeniny boli povrchovo značené s 99mTc s výťažkom nad 95%. Ďalej boli pripravené kompozitné zlúčeniny HAp s fosfónovými kyselinami, u ktorých bola stanovovaná veľkosť vzniknutých častíc a ich následná elektrostatická stabilizácia pomocou 1% roztoku HCl alebo 1% roztoku NH4OH. Na záver boli vykonané in vivo a in vitro experimenty s kompozitom N-(fosfónometyl)iminodioctová kyselina-HAp označeným 223Ra, u ktorého bola pozorovaná najmenšia veľkosť častíc a najväčšia stabilita vo vodnom roztoku.

This thesis is focused on the study and preparation of composite carriers useable as multiphasic theranostics that would ease diagnostic procedure and subsequent therapy of cancer diseases. Prepared nanoparticles are labelled using already labelled complex under in vivo conditions. In this thesis, several kinds of composite carriers on the basis of HAp and TiO2 with phosphonates were prepared. The carriers were labelled with therapeutic radionuclide 223Ra used in targeted alpha therapy or diagnostic radionuclides 68Ga and 99mTc. Composite materials labelled with 223Ra were subjected to in vitro stability measurements in physiological solution, blood serum, blood plasma and 5% albumin solution. Several experiments were focused on the synthesis of the following phosphonic acids: (3-amino-1-hydroxyprophyliden) bisphosphonic acid and (2-amino-1-hydroxyethylidene) bisphosphonic acid. The acids were subsequently precipitated with hydroxyapatite nanoparticles and the resulting composite compounds were surface-labelled with 99mTc with the yield greater than 95 %. Next, composite compounds of HAp with phosphonic acids were prepared and the particle size of the compounds was determined. Subsequently, electrostatic stabilization of the particles using 1% HCl or 1% NH4OH solution was performed. Finally, in vivo and in vitro experiments using 223Ra-labelled N-(fosfonomethyl)iminodiacetic acid -HAp composite with the lowest particle size and the highest stability in aqueous solution were performed.