preparaciÓn de partÍculas marcadas para estudios de

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PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE PERFUSIÓN. * Jorge Alvorez Ce r vera La distribución de las partículas radiactivas administradas por vía endovenosa depende de las dimensiones de las mismas y del sitio de la inyección. Las partí- culas de tamaño próximo a una miera son captadas eficientemente por el hígado y el bazo y se han empleado para estimar el flujo sanguíneo hepático »'' ' y la capacidad de fagocitosis * , así como para la obtención de imágenes de di- chos órganos. Algunas suspensiones de partículas de tamaño inferior se utilizan, además, para la ceníe i lograría de la médula ósea v*' 3 '. ¡_as partículas mayores de 100 mieras no se emplean en medicina nuclear con fines ae diagnóstico, de- bido a su toxicidad potencial, por bloquear zonas extensas del lecho vascular. Las partículas mayores de 10 mieras y menores de 10C se han urííizac 4 ^ para es timar la circulación sanguínea regional * , aunque en la ccaiaüdad su aplicación mayor es para la vísuaiizacíón de los pulmones ^ , En 1963 se obtuvieror las primeras imágenes de estos últimos mediante macroagr egados de albúmina mar- cada con yodo-131 v , primer radiofármaco acocuado para ese propósito. So empleo se basa en que las partículas inyectadas, son retenidas temporalmente * Instituto Nacional Je Energía Nuclear y Centro Hospitalario "20 de Noviembre" (I.S.S.S.T.E.); México, D.F.

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Page 1: PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE

PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE PERFUSIÓN.

* Jorge Alvorez Ce r vera

La distribución de las partículas radiactivas administradas por vía endovenosa

depende de las dimensiones de las mismas y del sitio de la inyección. Las partí­

culas de tamaño próximo a una miera son captadas eficientemente por el hígado

y el bazo y se han empleado para estimar el flujo sanguíneo hepático »' ' ' y

la capacidad de fagocitosis * , así como para la obtención de imágenes de d i ­

chos órganos. Algunas suspensiones de partículas de tamaño inferior se utilizan,

además, para la ceníe i lograría de la médula ósea v * ' 3 ' . ¡_as partículas mayores

de 100 mieras no se emplean en medicina nuclear con fines ae diagnóstico, de­

bido a su toxicidad potencial, por bloquear zonas extensas del lecho vascular.

Las partículas mayores de 10 mieras y menores de 10C se han urííizac4^ para es

timar la circulación sanguínea regional * , aunque en la ccaiaüdad su aplicación

mayor es para la vísuaiizacíón de los pulmones ^ , En 1963 se obtuvieror las

primeras imágenes de estos últimos mediante macroagr egados de albúmina mar-

cada con yodo-131 v , primer radiofármaco acocuado para ese propósito. So

empleo se basa en que las partículas inyectadas, son retenidas temporalmente

* Instituto Nacional Je Energía Nuclear y Centro Hospitalario "20 de Noviembre"

( I .S .S .S.T .E. ) ; México, D.F.

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en algunos capilares y la distribución probabilFstica de la radiactividad propor­

ciona una buena idea del estado funcional vascular de los pulmones.

Aunque los macroagregados constituyen quizás el agente que más se utiliza

en la actualidad para centellograría pulmonar, en los últimos años se ha propues

to para el mismo fin una amplia variedad de partículas, cuya preparación difie­

re de la de aquéllos o cuya composición es otra. Debido a que la mayoría de

estos radiofármacos se preparan más frecuentemente en los propios laboratorios

en que se administran a los pacientes y también a causa de los requisitos que de­

ben reunir los productos terminados, nos ocuparemos de ellos más extensamente.

Las características más sobresalientes de los macroagregados de albúmina es

que son fácilmente merabolizables * ' . Su origen se deriva de las partículas

del mismo material pero de dimensiones menores/ que ya se administraban ante '

(2) \

nórmente para estudios hepáticos ' . Antes de que su utilización se hiciera ru­

tinaria en humanos/ se estudió ampliamente su toxicidad potencial. La expe­

riencia adquirida con miles de estudios realizados ha confirmado las ventajas

de su empleo y la seguridad del método. En la Tabla número 1 se resumen los

procedimientos que se han publicado para su preparación. En 1964, Taplin * '

propuso el calentamiento de una solución alcalina de radioalbúmina al I %, du­

rante 20 minutos a 79° C con agitación y ajuste posterior del pH a 5. Por otro

lado, Wagner en el mismo año recomendó un procedimiento casi idéntico, con­

sistente en calentar a 75° con agitación durante el mismo tiempo, una solu­

ción de albúmina de la misma concentración, pero de pH 5.5 ' . En otra comuni

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cación posterior, el autor calentaba sólo 4 minutos a 100° una solución al 0 . ] %

* . En los tres casos es necesario separar mediante centrifugación y decanta­

ción, las partrcuias de dimensiones menores que quedan en el liquido sobrenadan

te y que no son adecuadas para estudios pulmonares.

En 1967, Taplin introdujo otra modificación \'2''*/r a | emplear un calenta­

miento menor de un minuto sin agitación, en un horno de microondas y disgrega­

ción de las partículas mayores mediante un aparato de ultrasonido. Este sencillo

procedimiento no se ha difundido ampliamente, debido a que las dimensiones de

las partículas no son las mismas de una preparación a otra.

En nuestro laboratorio se ha demostrado que los macrcagregados también se

pueden preparar a partir de albúmina estable y conservarlos en forma estéril bajo

refrigeración durante períodos prolongados, hasta el momento en que se desee

marcarlos mediante monocloruro de yodo radiactivo * ' .

Tan pronto como se dispuso en 1964 de albúmina marcada con Tcm K

se pensó en la conveniencia de emplearla en forma de partículas, debido a las

características físicas más adecuadas del radionúclído. Sin embargo, por su cor­

ra vida física, es necesario preparar los macroagregados a medida que se nece­

sitan. Diversos autores de varios países han publicado procedimientos para la

preparación de las partículas (Tabla 2) , la mayoría de los cuales utilizan la coa­

gulación térmica de la albúmina marcada mediante cloruro férrico y ácido ascór-

(19-23) bico v , así como otro método totalmente diferente, a base de sulfocianuro

de amonio, el cual fue desarrollado en Argentina \¿*~a>t

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4 -

Otro método alternativo/ diseñado para acelerar la preparación/ consiste en

la marcación medíante cloruro férrico y ácido ascórbico, de partículas previamente

preparadas a partir de albúmina estable * .

Más recientemente ^ ' , se ha descrito la formación de los agregados a partir

de una solución de albúmina marcada electro I ¡"ticamente con tecnecio, método

más rápido y sencillo que los métodos químicos.

Algunos autores han ofrecido una solución adecuada al problema del suministro

frecuente del radlofármaco, mediante la rápida formación de los agregados de a l ­

búmina sobre partículas coloidales de azufre (Tabla 3) marcadas con Tcm (28-30)

o con l l 3 | n m (3 1 ) . Otra solución similar, pero menos afortunada/ es la de los ma-

croagregados de gelatina formados sobre partFculas coloidales de sulfuro de renio

(32) marcadas con tecnecio v , los cuales pueden presentar inconvenientes antigé-

nicos.

También se han empleado partFculas de naturaleza totalmente inorgánica (Ta­

bla 4), como las de hidróxido de es'año propuestas por nuestro grupo y por otros

• (33-35) . . . . autores , las que se pueden preparar y marcar a la vez por coprecipitacion,

no sólo con ícm/ sino con muchos otros radionúclídos/ mediante el sencillo pro­

cedimiento de mezclar el trazador con una solución de cloruro estannoso y neu­

tralizarla.

Otras partFculas inorgánicas que han tenido gran aceptación, son las de hidró­

xido de hierro, las cuales se producen de modo semejante/ por reducción y «¡pre­

cipitación del tecnecio con una sal ferrosa o con una sal ferrosa y cloruro

de estaño (42)

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Un radiofórmoco semejante que combina ideas utilizadas en otros productos, es

el coloide de azufre marcado con tecnecio y adsorbido en partículas de hidróxido

férrico <43>.

Las partrculas de hidróxido de hierro habían sido propuestas por Stern desde 1966

' ', al sugerir el empleo del | n m (Tabla 5 ) , cuyas características físicas son

más convenientes que las del I . La idea ha sido muy bien acogida y se han

publicado numerosas variantes sobre el método original de preparación l * 3 - 0 >t

así como también se han empleado las mismas partículas marcadas con °°Ca v**>,

el cual por se/emisor de positrones, puede facilitar la localización espacial de

las lesiones pulmonares. A pesar de las ventajas del hidróxido férrico, algunos

cutores han objetado el tiempo de permanencia en los pulmones relativamente

prolongado de las partículas, tanto las marcadas con indio como con tecnecio

* . El hidróxido de aluminio marcado con ln m ha sido propuesto como

(57)

un producto alternativo v , por su menor toxicidad. Los macroagregados de a l ­

búmina reúnen las propiedades más convenientes, ya sea que se preparen y se mar­

quen con indio en el momento de su utilización ^>ü>, o bien que se marquen las

partículas estables preparadas previamente por el método del sulfocianuro ' ' .

Parece ser que las microesferas de albúmina, por su tamaño más uniforme,

son por ahora las partículas ideales para realizar estudios circulatorios, las cua­

les también se emplean en la actualidad para la centellografía pulmonar. La pre­

paración de las partículas (Tabla ó) se lleva a cabo por coagulación mediante ca­

lor, de una emulsión de albúmina estable o marcada; las esferas obtenidas se des-

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engrasan perfectamente / se separan según su diámetro, mediante tamices adecua­

dos. Se han descrito diversos procedimientos para su marcación con tecnecio, con

indio y con isótopos del yodo ' " ' . Aparentemente, el método de marcación

con tecnecio que más se ha empleado es el que utiliza cloruro férrico y ácido as

córbico, aunque el uso del tiosuifato de sodio ' 6 ^ da excelentes resultados, así

como también el empleo del cloruro estannoso " >. La marcación con indio se

lleva a cabo fácilmente por calentamiento en medio alcalino (o U~° ' 0 4 - í > ' /

. Aunque la mayoría de los trabajos publicados se refieren a microesferas que

contienen núcleos de óxido de hierro, algunos autores han señalado la convenien­

cia de utilizar microesferas de albúmina pura, las cuales pueden marcarse con los

mismos radionúclidos mencionados ' ' ' ' . Se ha establecido que las micro-

esferas no producen efectos hcmodinámicos y que su vida biológica, aunque varía

según el método de preparación, puede ser comparable a la de los macroagrega-

dos de albúmina. Asi" mismo se ha demostrado que existe una baja probabilidad

de reacciones alérgicas en los pacientes a quienes se les administran ( o o , o y , / l ,

72)

También se ha propuesto el empleo de partículas de Sephadex (Tabla 7 ) , las

cuales son igualmente de forma esférica. Están compuestas por el polisacárido

dextrana y se han marcado con diversos radionúclidos l'**""'5/. Sin embargo, los

conocimientos que se tienen sobre su utilización en medicina nuclear, son muy

escasos hasta la fecha.

Un producto de naturaleza orgánica que podría tener utilidad para cierto t i ­

po de estudios, son los macroagregados de gamma-globulina v°>. La marcación

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con yodo radiactivo se puede realizar mediante cloramina T y la formación de las

partículas se puede llevar a cabo por calentamiento en medio ácido. También ha

sido descrita la preparación de macroagregados de agar-agar con el colorante t ío-

nina marcado con tecnecio * , de los cuales no se han publicado hasta ahora,

datos sobre su toxicidad y efectos inmuno-alérgicos.

Otras partículas inorgánicas de preparación rápida, que se forman al mezclar

los iones correspondientes en las proporciones adecuadas, son las de carbonato

de calcio o de estroncio marcadas con C o con isótopos del estroncio ' ' .

También se ha descrito la preparación y el uso de las partículas de fosfato de c a l ­

cio (79)

marcadas con ^ S r m . La utilización de estos radiofármacos minerales no

se ha difundido ampliamente hasta ahora.

Por último, varios autores / también nuestro grupo, han propuesto recientemen­

te el empleo de macroagregados de albúmina preparados con una pequeña cantidad

de cloruro de estaño * ' , la cual permite la obtención rápida y sencilla de par-99

ti'culas marcadas no sólo con Tcm , sino con una amplía variedad de radioisótopos

de diversos elementos tales como el cromo, estaño, estroncio, hierro, indio, mer­

curio, yodo y oro ' ' .

En la Tabla 8 se resumen los méritos de las partículas de albúmina, las cuales son

a nuestro juicio las más adecuadas de las disponibles actualmente, para estudios pul­

monares. En ella se ha representado de modo arbitrario con un número 2, la cuali ­

dad superior y con un número 1 la inferior. De acuerdo con los datos contenidos

en la presente exposición, se puede concluir que es más sencilla la preparación de

los macroagregados que de las esferas, pero que éstas presentan una mayor uniformi­

dad de tamaño. Por otra parte, el método de marcación puede ser más sencillo para

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los agregados y puede efectuarse hasta ahora, con un mayor número de radio-ele­

mentos. Las esferas presentan las ventajas de no ser frágiles y de poder ser esteri­

lizadas al autoclave antes de su administración a los pacientes/ en tanto que en la

ma/orra de los métodos de preparación de macroagregados eso no es posible/ por lo

que es necesario trabajar siempre en condiciones de esterilidad. El grado de inno­

cuidad de ambos tipos de partículas es semejante/ pues con las dosis habituales en

que se emplean, que son de 0 .9 a 6 mg de albúmina coagulada por estudio, en el

caso de los agregados y de 0.1 a 5 mg en el caso de las partrculas esféricas, existe

una probabilidad baja de reacciones alérgicas y no se observan fenómenos hemodi-

námicos. La vida biológica de los macroagregados es, en general, más corta/ ya

que es del orden de 4 a 6 horas, en tanto que la de las esferas es de 5 horas a 6

días. Por último, el control de calidad del producto final es más simple para las

microesferas, ya que no existe el problema de la diversidad de tamaños de las par­

tículas, debido a que son pasadas previamente por tamices, lo cual hace innecesa­

ria la medición microscópica rutinaria de las mismas.

Indudablemente que en diferentes laboratorios se tienen preferencias sobre cier­

tos radiofármacos y también que las soluciones que se consideran las adecuadas en

determinados sitios para ciertos problemas, no son aplicables en otros lugares por

razones de índole diversa. Sin embargo, todo parece indicar que los macroagrega­

dos de albúmina preparados mediante alguno de los muchos métodos disponibles, a

pesar de haber sido el primero de los muchos radiofármacos que se han empleado

para la centellografía pulmonar, sigue siendo el más adecuado y quizás el que más

se utiliza en la actualidad para ese procedimiento de diagnóstico. Por otra parte,

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los microesferas de albúmina sin núcleos de material inorgánico, sun el agente más

conveniente para estudios circulatorios, aunque también pueden emplearse satisfac­

toriamente para centellografia.

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Page 19: PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE

MACROAGREGADOS DE ALBÚMINA , 3 ' l

Referencias Procedimientos

10) Yodoalbútnína 1% pHlO, 20min . 79°C, agi tación, pH5

6/ 11) Yodoalbúmina 1% pH 5 . 5 , 20 min. 75° C, agitación Yodoalbúmina 0 . 1 % pH 5 .5 , 4 min. 100° C, agitación

12, 13) Horno de microondas

31) Marcación con * IC lde macroagregados de albúmina estable

TABLA I

Page 20: PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE

MACROAGREGADOS DE ALBÚMINA ^ T c '

Referencias Procedimientos

19,23) Cloruro férrico y ácido ascórbico y coagulación térmica

24,25) Sulfocianuro de amonio y coagulación térmica

26) Marcación de partículas de albúmina estable

27) Marcación electrolftica y coagulación térmica

TABLA 2

Page 21: PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE

PARTICULAS DE AZUFRE Y ALBÚMINA

Referencias Procedimientos

28,30) Formación de las partículas por calentamiento de albúmina con coloide de azufre - "^Tcm

113 m 31) Igual con coloide de azufre- lnm

32) Modo análogo con gelatina y sulfuro de renio

TABLA 3

Page 22: PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE

PARTÍCULAS INORGÁNICAS

Referencias Procedimientos

33,35) Trazador 4 SnCl2

36,41) 9 9Tcm0" + Sal ferrosa 4

42) 99Tcm0~ + Sal ferrosa + SnClj

43) Coloide de S -. 99Tcm + Fe(0H)3

TABLA 4

Page 23: PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE

MACROAGREGADOS MARCADOS CON " In"1

Referencias Procedimientos

44,51) 1 1 3 |nm-Fe(OH)3

6$ 52) Ga - Fe (0H)3

57) l l 3 | n m -A I (OH) 3

58,59) ' , 3 | n m - Albúmir,

TABLA 5

Page 24: PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE

MICROESFERAS DE ALBÚMINA

Referencias

60-62,65-67) Coagulación térmica de albúmina/ lavado de las esferas y separación según su (amano.

z« TA» >• »- 99-r <" 113, m 131 , au-/<j) Marcación can Te , ln , I , mediante métodos comunes

67,69,70) Microesferas de albúmina sin núcleos de hierro

TABLA 6

Page 25: PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE

OTRAS PARTÍCULAS

Referencias

73,75)

76)

77)

78)

79)

80,84)

TABLA

Dextrana

Y - globulina

99 Agar-agar- Tcm-tionina

Ccrbonato de calcio o de estroncio

Fosfato de calcio

Macroagregados de estaño-albúmina

7

Page 26: PREPARACIÓN DE PARTÍCULAS MARCADAS PARA ESTUDIOS DE

PARTÍCULAS DE ALBÚMINA

PREPARACIÓN DE LAS PARTÍCULAS

UNIFORMIDAD DE TAMAÑO

FACILIDAD DE MARCACIÓN

MARCACIÓN CON MAYOR NUMERO DE RADIONUCLIDOS

FRAGILIDAD

ESTERILIZACIÓN

INOCUIDAD

VIDA BIOLÓGICA

CONTROL DE CALIDAD

MACROAGREGADOS

2

1

2

2

1

1

\

2

l

MICROESFERAS

1

2

1

I

2

2

1

1

2

TABLA 8