NUKLEAR-MEDIZIN Qualitätssicherung im Nuklearmedizinischen Labor - Kleiner Ratgeber - Curium Pharma
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Kleiner Ratgeber
NUKLEAR-
MEDIZIN
F. J. Gildehaus
Qualitätssicherung im
Nuklearmedizinischen Labor
Dieser Ratgeber wurde überreicht von Curium Deutschland.Vorwort Inhalt
Die Qualitätskontrolle von Radiopharmaka ist ein wesentliches Element der Qualitätssi- Einleitung 4
cherung im nuklearmedizinischen Labor. Grundlagen der Qualitätskontrolle 6
1. Allgemeines 6
Nach der Novellierung des Arzneimittelgesetzes 2009 und des Inkrafttretens der Neu- 2. Radiopharmaka 6
fassung der Richtlinie Strahlenschutz im November 2011 rücken die Ansprüche an die 3. Kriterien der Qualitätskontrolle 9
4. Was bringt die Qualitätssicherung im Labor ? 18
Qualität der vom Anwender selbst hergestellten Präparate verstärkt in den Mittelpunkt.
Da gerade arbeitstechnische Fehler die Hauptursache für eine mangelnde radiochemi- Standardarbeitsanweisungen 20
sche Reinheit sind, ist es wichtig, entsprechende Anweisungen (SOP’s = standardized
Standardarbeitsanweisung (SOP) zur Durchführung
einer Papier- oder Dünnschichtchromatographie 20
operation procedures = Standard-Arbeitsanweisungen) für die Präparation und alle wich-
Standardarbeitsanweisung (SOP) zur Durchführung einer
tigen Arbeitsvorgänge im Labor (Elution, Mo-Durchbruch, Dokumentation etc.) zu erar-
QC mit Kartuschen 25
beiten. Alle Daten zur Präparation und die Ergebnisse der Qualitätskontrollen sollen
Arbeitsanleitungen 30
zudem dokumentiert werden. Dies erleichtert die Fehler-suche und hilft, auch systema-
Qualitätskontrolle von In-markierten Antikörpern 30
111
tische Fehler bei der Präparation zu vermeiden. Mit Hilfe regelmäßiger Kontrollen kann
Qualitätskontrolle von In-Octreoscan 31
111
die gleichbleibende Qualität in der Herstellung kontinuierlich überprüft werden. Dazu Qualitätskontrolle von Tc-(V)-DMSA
99m
34
gibt es eine Vielzahl einfacher Methoden, mit denen zuverlässig vom Laborpersonal die Qualitätskontrolle von Tc-DMSA
99m
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Qualität des Präparates festgestellt werden kann. Damit lassen sich alle Anforderungen Qualitätskontrolle von Tc-Diphosphonaten
99m
38
Qualitätskontrolle von Tc-DTPA 42
99m
eines Qualitätssicherungssystems erfüllen und können leicht im Rahmen eines Qualitäts-
Qualitätskontrolle von Tc-ECD 44
99m
managements implementiert werden.
Qualitätskontrolle von Tc-IDA-Derivaten 45
99m
Qualitätskontrolle von Tc-Kolloiden 47
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Die in diesem Handbuch vorgestellten Methoden der Qualitätskontrolle sollen eine Hilfe-
Qualitätskontrolle von Tc-MAA 48
99m
stellung für das Laborpersonal darstellen, entsprechende qualitätssichernde Maßnah- Qualitätskontrolle von Tc-MAG3
99m
49
men einzuführen. Qualitätskontrolle von Tc-markierten monoklonalen Antikörpern
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Qualitätskontrolle von Tc-MIBI 53
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Autor Qualitätskontrolle von Tc-Nanocoll
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Dipl. Chem. Dr. rer. medic. Franz Josef Gildehaus Qualitätskontrolle von Tc-Tetrofosmin
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Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin Qualitätskontrolle von Tc-UltraTAG RBC
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Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München Qualitätskontrolle von Tc-HMPAO
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Marchioninistrasse 15
81377 München Materialien und Reagenzien für die QC 62
Anhang Mustervorlagen 64
Mit einem Dank an Frau Kirsten Brinkbäumer (MTRA, QA) für ihre Unterstützung
und an die vielen Kollegen und Kursteilnehmer für viele Anregungen und konstruktive
2 Verbesserungsvorschläge. 3Einleitung | F. J. Gildehaus
Die in den letzten Jahren zunehmende Diskussion um Qualitätsstandards in der Moleküle. Radiopharmaka sind radioaktive Arzneimittel, die sowohl für diagnostische Fra-
Medizin gewinnt auch in der Nuklearmedizin an Bedeutung. Die geänderten Vorgaben des gestellungen als auch für therapeutische Interventionen bei verschiedensten Erkrankun-
Arzneimittelgesetzes (AMG) seit 2009 (demnach die Herstellung von Tc-Kits nach gen eingesetzt werden können. Im Allgemeinen weisen sie keine pharmakologischen
§13 2b AMG unter der unmittelbaren Verantwortung des anwendenden Arztes erfolgt und Effekte auf, da sie nur in sehr geringen Mengen (nanomolarer Bereich) verwendet werden.
deshalb als Herstellung der Anzeigepflicht nach §67 AMG unterliegt) und der Als Injektionslösung (= Parenteralia) unterliegen sie einer Reihe von biologischen Quali-
Neufassung der Richtlinie Strahlenschutz in der Medizin (Kap.6.4 Qualitätssicherung) im tätskriterien wie Sterilität und Pyrogenfreiheit, aber auch physiko-chemischen Kriterien
Jahr 2011 sind maßgeblich dafür verantwortlich. Die regelmäßige Qualitätskontrolle aller wie chemische und radiochemische Reinheit und Radionuklidreinheit. Gerade die beiden
verwendeten Radiopharmaka stellt dabei den wesentlichen Teil des Qualitäts- letztgenannten sollten regelmäßig vom Anwender, der letztlich für die Bereitung der Mar-
sicherungssystems im nuklearmedizinischen Labor dar. In einem solchen System muss kierungskits verantwortlich ist (Anwender = Hersteller im Sinne des AMG), überprüft wer-
neben der Durchführung von Qualitätsprüfungen aber auch die Standardisierung der Ar- den. Dazu stehen eine Reihe schneller und einfacher Methoden wie die
beitsschritte bei der Präparation und die Dokumentation aller Daten bezüglich Herstellung Dünnschichtchromatographie oder Kartuschenmethoden zur Verfügung. Mit diesen Ver-
und Qualität berücksichtigt werden. Damit lassen sich mögliche Fehlerquellen von vorn- fahren lässt sich ein einfaches und effizientes Qualitätssicherungssystem für das nuklear-
herein ausschließen bzw. auftretende Fehler aufdecken und künftige vermeiden. Ziel aller medizinische Labor etablieren.
Qualitätsmaßnahmen ist es, den Anteil von Verunreinigungen in radio-aktiven Arzneimit-
teln möglichst gering zu halten, um bei minimaler Strahlenexposition des Patienten eine
optimale diagnostische Aussage zu erbringen. Dies ist nur die logische Fortführung der
Qualitätsansprüche, die seit jeher Ziel der Strahlenschutzverordnung und der Richtlinie
Strahlenschutz sind. Die Etablierung eines solchen Systems erfordert allerdings Kennt- Merke: Radiopharmaka wie Tc-Kits sind radioaktive Arz-
nisse über deren theoretische und praktische Aspekte, die notwendige Einsicht in und die neimittel und unterliegen dem Arzneimittelgesetz
Akzeptanz dieser Qualitätsansprüche und vor allem das Engagement der beteiligten Mit- (AMG). An ihre Herstellung sind besondere Anforderun-
arbeiter. gen gestellt, die ein etabliertes Qualitätssicherungssy-
Als radioaktive Arzneimittel werden Arzneimittel bezeichnet, die radioaktive Nuklide ent- stem im nuklearmedizinischen Labor notwendig
halten und ionisierende Strahlung aussenden. Wegen der Wirkung dieser Strahlung werden machen. Dazu sind alle Daten zur Herstellung und Qua-
sie als Radiotherapeutika oder wegen der Meßbarkeit der Strahlung als Radiodiagnostika litätskontrolle zu dokumentieren.
zur Funktions- und Lokalisationsdiagnostik verwendet. Die radio-aktiven Nuklide werden
entweder im Reaktor (z.B. Mo " Mo) oder im Beschleuniger (z.B. O " F) hergestellt
98 99 18 18
oder als Spaltprodukte ( U " Mo) isoliert. Die Herstellung radioaktiv markierter Arznei-
235 99
mittel erfolgt dann durch Einbau dieser Radioisotope in organische oder anorganische
4 5Impressum der Qualitätskontrolle
Grundlagen
1. Allgemeines 2.2 Markierungsbestecke
Für alle Substanzen, die am Menschen angewendet werden, sind strenge Qualitäts- Anders liegen die Verhältnisse bei den Nuklidgeneratoren und Kitprodukten, denn hier
kontrolluntersuchungen vorgeschrieben. Grundsätzlich sind diese Vorschriften auch auf kann der Hersteller das zur Anwendung gelangende Radiopharmakon selbst nicht prüfen,
Radiopharmaka anzuwenden, was jedoch wegen der Kurzlebigkeit dieser Substanzen da es ja erst in der Klinik/Praxis zubereitet wird. Für Untersuchungen, bei denen das Eluat
Schwierigkeiten bereitet. Im Allgemeinen beinhaltet die Qualitätskontrolle einige spezifi- von Radionuklidgeneratoren nicht unmittelbar eingesetzt werden kann, werden entspre-
sche Tests und Messungen, welche die Reinheit, Menge, Produktidentität und mikrobiolo- chende Substanzen mit Tc markiert. Für die Markierung verwendet man Markierungsbe-
99m
gische Sicherheit des Radiopharmakons garantieren. Letztlich liegt die Verantwortung stecke, die aufeinander abgestimmte, inaktive Substanzen enthalten und in Verbindung
bezüglich der Qualitätssicherheit sowohl beim Hersteller der Kits als auch beim An- mit dem Generatoreluat zum gewünschten Radiopharmakon umgesetzt werden (Abb.1). Bei
wender, d.h. dem Personal einer nuklearmedizinischen Abteilung. Dafür sollte das Per- der inaktiven Abfüllung der Kits ist der Hersteller dafür verantwortlich, daß die Herstel-
sonal gut ausgebildet und erfahren im Umgang mit Radiopharmaka sein, damit es diese lung gemäß den arzneimittelrechtlichen Anforderungen erfolgt. Diese Prüfungen werden
verantwortungsvolle Tätigkeit angemessen erfüllen kann. Es ist einleuchtend, daß die vom Hersteller an Mustergeneratoren und Musterkits vorgenommen. Das eigentliche Arz-
Verantwortung des Herstellers sich im Wesentlichen auf die von ihm gelieferten Produkte neimittel entsteht allerdings erst während des Markierungsvorgangs durch den Anwender
vor Ort. Beim Umgang mit Tc zur Markierung sollte man sich deshalb bewußt sein, daß
99m
bezieht. Alle weiteren Handlungen, einschließlich Handhabung und Lagerung von Radio-
pharmaka und die Herstellung von markierten Verbindungen aus Generatoreluaten und es sich hierbei um einen pharmazeutischen Herstellungsprozeß handelt, der je nach Kit
Kits liegen in der Verantwortung der nuklearmedizinischen Abteilung. mehr oder weniger aufwändig ist (Abb.2). Neben den vielen Kit-spezifischen Verunreini-
gungen, die auftreten können, sind als die beiden wichtigsten radiochemischen Verunrei-
2. Radiopharmaka nigungen in 99m
Tc-markierten Radiopharmaka freies Pertechnetat und hydrolysiertes,
Radiopharmaka werden in drei Gruppen eingeteilt: in gebrauchsfertige radioaktive reduziertes Technetium (Kolloid) zu nennen, welche zu unerwünschter Aktivitätsanreiche-
Arzneimittel, in radioaktive Arzneimittel, die mit Hilfe eines nach dem Arzneimittelrecht rung in verschiedenen Organen und erhöhter Untergrundaktivität führen können.
zugelassenen Markierungskits vom Anwender selbst hergestellt werden und den sonstigen
radioaktiven Arzneimitteln, einschließlich radioaktiv markierter, körpereigener Bestand-
99m/99
teile, die vom Anwender selbst hergestellt werden. Tc-Radiopharmakon
2.1 Gebrauchsfertige radioaktive Arzneimittel
+ Oxidationsmittel + Sn(II)-Chlorid
Dies sind Fertigpräparate, die in genau der gleichen Form zur Anwendung am Patienten z.B. Luftsauerstoff + Ligand
gelangen, wie sie vom Hersteller zubereitet werden. Gebrauchsfertige Präparate können
99m/99
Tc-Pertechnetat
als flüssige Arzneimittel (Parenteralia = Injektionslösungen), feste Arzneimittel (Kapseln)
oder gasförmige Arzneimittel (Inhalationsmittel) vorliegen. Die gesamte Verantwortung + Sn(II)-Chlorid
über die Qualitätskontrolle liegt dabei beim Hersteller. Demzufolge ist in aller Regel keine
99m/99
Tc-Kolloid andere 99m/99Tc-Verunreinigungen
Überprüfung des Präparates durch den Anwender erforderlich. Zu beachten ist allerdings,
daß die radiochemische Reinheit sich mit der Lagerdauer verändern kann. Hier können Abb. 1: Schematische Darstellung der Markierung eines Liganden mit [ Tc] Technetium zu einem Radiopharmakon. Darge-
9m
stellt ist die Haupreaktion, nämlich die Komplexierung des Technetiums mit dem Liganden, aber auch alle
radiolytische Veränderungen u.U. innerhalb von wenigen Tagen zu merklichen Qualitäts- möglicherweise auftretenden Nebenreaktionen.
änderungen führen.
6 7Grundlagen der Qualitätskontrolle
3. Kriterien der Qualitätskontrolle
3
O
Reduktion O
TcO(OH)2 , TcO2
Jedes Radiopharmakon, sowohl kommerziell bezogen als auch in Eigenproduktion herge-
Tc
O Tc unlösliches, reduziertes,
c
O
O
Sn2+ Sn4+
hydrolysiertes Technetium stellt, muß Qualitätskontrollen unterzogen werden. Diese Tests lassen sich in zwei Kate-
O2
gorien einteilen: physikalisch-chemische und biologische Tests. Die
physikalisch-chemischen Tests ermitteln den Anteil an radionuklearen, radiochemischen
Tc-Tartrat
und chemischen Verunreinigungen und es wird der pH-Wert, die Ionenstärke, die Osmola-
S-Benzoyl-MAG3
10 min, 100°C
rität (vereinfacht: Salzgehalt) usw. bestimmt, während die biologischen Tests die Sterilität
COO-
und die Pyrogenfreiheit des Präparats überprüfen. Während die einzelnen Methoden zur
O
S N O
Qualitätskontrolle der Radiopharmaka bezüglich Aktivitätsbestimmung, Radionuklidrein-
Tc evtl. lipophile
99m
Tc-MAG3 + Verunreinigungen
O N N
heit, chemischer Reinheit und mikrobiologischer Reinheit für verschiedene
Radioisotope und entsprechende Radiopharmaka praktisch identisch sind, existieren im
O
Gegensatz dazu zum Nachweis von radiochemischen Verunreinigungen eine große Zahl
Abb. 2: Schematische Darstellung der Markierung von Tc-MAG3 unter Erwärmung. Eingekreist sind alle evtl. auftretenden
99m
Verunreinigungen, die während des Markierungsvorgangs gebildet werden und dadurch die Markierungsausbeute verrin- analytischer Methoden.
gern können.
3.1 Bestimmung der Radioaktivität im Aktivimeter
2.3 Sonstige radioaktive Arzneimittel Der Anwender ist verantwortlich für die Aktivitätsmenge, die dem Patienten verabreicht
Unter diesen werden alle Radiopharmaka (und radioaktiv markierte, körpereigene Be- wird. Da die Radioaktivitätsmenge und die diagnostische Notwendigkeit die Strahlenex-
standteile) zusammengefaßt, die vom Anwender selbst hergestellt werden, z.B. einige position des Patienten bestimmen, muß ein genaues, zuverlässiges und kalibriertes Gerät
Iod-123-Verbindungen, PET-Radiopharmaka oder aber die Radiotherapeutika, außer Iod- benutzt werden. Neue Geräte sind vom Hersteller für die am meisten verwendeten Iso-
131-Kapseln oder einigen weiteren kommerziell erhältlichen Produkten. Der Anwender ist tope geeicht. Isotopenkalibratoren bzw. Aktivimeter arbeiten nach dem Prinzip der Ga-
in diesem Falle für die gesamte Qualitätssicherung, wie Radionuklidreinheit, radiochemi- sionissationskammer und sind einfach in ihrer Handhabung, jedoch müssen vom Benutzer
sche und chemische Reinheit, Sterilität, Pyrogenfreiheit etc. verantwortlich, die er gemäß einige regelmäßige Tests wie Linearität, Untergrundstrahlung, Nulleffekt usw. durchge-
den Anforderungen des Arzneimittelrechts zu erfüllen hat. führt werden.
3.2 Radionuklidreinheit
Merke: Radiopharmaka sind Arzneimittel, die wie andere Arznei-
3.2.1 Definition und Allgemeines
mittel hohen Qualitätsanforderungen genügen müssen. In der
Die Radionuklidreinheit ist das, in Prozent ausgedrückte, Verhältnis der Aktivität des be-
Nuklearmedzin unterscheidet man zwischen 1. gebrauchsferti-
treffenden Radionuklids zu der gesamten Aktivität der Strahlenquelle. Für die Prüfung der
gen, 2. mit Hilfe eines Markierungskits vom Anwender hergestell-
Radionuklidreinheit verwendet man die physikalischen Daten der betreffenden radioakti-
ten und 3. sonstigen radioaktiven Arzneimitteln, die vom
ven Nuklide und erfaßt Verunreinigungen mit Fremdnukliden (radioaktive Isotope des
Anwender selbst hergestellt werden. Die Verantwortung des Her-
gleichen Elements sowie radioaktive Fremdisotope anderer Elemente), die meist zu einer
stellers bzw. Anwenders für die Qualität des Präparats nimmt
Erhöhung der Strahlenexposition des Patienten führen. Radionukleare Verunreinigungen
dabei in dieser Reihenfolge immer weiter zu.
werden in systemabhängige (Nebenreaktionen im Reaktor oder Zyklotron) und nicht-sy-
8 9Grundlagen der Qualitätskontrolle
stemabhängige (Durchbruch des Mutternuklids in einem Generatorsystem, z.B. Mo im Aktivität, so kann der Anteil der Mo-Aktivität an der Gesamtaktivität (Aktivität des Eluats
99 99
Eluat des Tochternuklids Tc) unterteilt. Zum Nachweis von Gammastrahlen-emittieren- in der Messung ohne Blei-Abschirmung) nach folgender Formel ermittelt werden:
99m
den Verunreinigungen eignet sich die Gammaspektrometrie. Die Entscheidung, ob und
bis zu welchem Gehalt Radionuklidverunreinigungen in den Präparaten vorliegen dürfen,
Meßwert in [MBq] des abgeschirmten Eluats
hängt von der Art der jeweiligen Verunreinigung und dem Verwendungszweck des Prä- ≤ 0,04%
Meßwert in [MBq] des unabgeschirmten Eluats
parates ab. Der Anwender wird häufig weder zeitlich noch apparativ in der Lage sein,
geringe Mengen einer ihm unbekannten, radionuklearen Verunreinigung aufzuspüren.
Bei Fertigpräparaten ist sie im Allgemeinen von geringerer Bedeutung, da das Präparat Diese Formel gilt aber nur für Messungen in einer Meßkammer mit Tc-Einstellung. 99m
in genau der gleichen Form zur Anwendung gelangt, wie es auch vom Hersteller geprüft
wurde. Elutionsmittel
0,9% NaCl
3.2.2 Mo-Durchbruch
99
Anders liegen die Verhältnisse bei den Nuklidgeneratoren, denn hier kann der Hersteller
99Mo
das zur Anwendung am Patienten gelangende Radiopharmakon selbst nicht prüfen, weil
99Mo 99Mo
es ja erst in der Klinik zubereitet wird. Dem Anwender ist aber die Möglichkeit gegeben, 99mTc
99mTc 99Mo
mit einfachen Mitteln eine rasche Untersuchung von Tc- Eluaten auf Mo-Verunreini-
99m 99
99Tc
99Tc
gungen durchzuführen. Unter Mo-Durchbruch versteht man einen Übertritt von Mo in
99 99
99mTc
das Tc-Eluat. Er kann auftreten bei einem neu in Betrieb genommenen Generator, durch
99m
99Tc
Beschädigungen während des Transports oder bei Verwendung des Generators über das
Verfalldatum hinaus (Abb.3). Daher ist bei neu angelieferten Generatoren vor Verwen-
Abb. 3: Schematische Darstellung der Vorgänge bei einem [ Mo]Molybdän-Durchbruch. Die Säule hat schon einen Riss und das [ Mo]
99 99
dung des ersten Eluats eine entsprechende Prüfung vorzunehmen. Das Eluat darf am Molybdän ist schon ziemlich weit in die Säule eingewandert. Bei den dann durchgeführten Elutionen des [ / Tc]Technetium kann es
99m 99
dazu kommen, dass im Laufe der Zeit auch das [ Mo]Molybdän von der Säule eluiert wird und im Eluat auftaucht.
99
Menschen nur angewendet werden, wenn zum Zeitpunkt der Anwendung die Mo-Aktivi- 99
tät 0,1% der im Gesamteluat vorhandenen Radioaktivität nicht übersteigt. Zur Überprü-
fung ist lediglich ein Isotopenkalibrator und ein Bleibehälter von 4-6 mm Wandstärke 3.2.3 Tc Gehalt
99
notwendig (s. DIN 6854: Technetium-Generatoren – Anforderungen und Betrieb). Die Von besonderer Bedeutung für die Verwendung eines Tc-Eluats ist der jeweilige Gehalt
99m
Halbwertsdicke von Blei beträgt für Tc ca. 0,3mm und für Mo etwa 7mm. Durch ein an Tc. Es entsteht zu einem geringen Anteil direkt als Zerfallsprodukt aus dem Mo, zum
99m 99 99 99
Bleigefäß von 5mm Wandstärke wird also die Technetiumstrahlung praktisch vollkommen anderen ist es das Zerfallsprodukt des Tc (Abb.4). Dies führt dazu, daß selbst bei einem
99m
abgeschirmt. Im Gegensatz dazu beträgt der Schwächungsfaktor für die Mo-Strahlung frischen Eluat, also einem Eluat, das aus einem regelmäßig eluierten Generator (in der
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nur etwa 1,6. Mißt man also ein Generatoreluat in einem verschlossenen Bleibehälter mit Regel alle 24 h) gewonnen wird, der Anteil an Tc höher ist als die Teilchenzahl an Tc.
99 99m
einer Wanddicke von 5mm und ermittelt noch eine deutlich über dem Nulleffekt liegende Dieses Tc konkurriert mit dem Tc um das zur Verfügungstehende Reduktionsmittel
99 99m
10 11Grundlagen der Qualitätskontrolle
(in den meisten Fällen Sn - Verbindungen) und um die entsprechenden Bindungen an den
2+ 3.3 Radiochemische Reinheit
Komplexbildnern. Je älter so ein Eluat ist, desto höher wird der Anteil des Tc im Eluat. 3.3.1 Definition und Allgemeines
99
Natürlich ist auch nach längeren Elutionspausen, z.B. nach dem Wochenende, der Anteil Die radiochemische Reinheit liefert eine Aussage über den prozentualen Anteil der Radio-
des Tc in den Eluaten entsprechend höher. Dies gilt es zu berücksichtigen, wenn z.B. Kits aktivität der deklarierten chemischen Verbindung an der Gesamtradioaktivität des Arz-
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mit einem geringen Zinngehalt markiert werden sollen. neimittels sowie über Art und prozentualen Anteil der radiochemischen Verunreinigungen.
Ursachen für solche Verunreinigungen in den Präparaten können u.a. die mangelnde che-
mische Reinheit der inaktiven Ausgangsprodukte, eine ungenügende Ausbeute bei der
Markierung durch zu hohe Radioaktivitätsmengen beim Ansatz, zu alte Eluate oder durch
Merke: Radiopharmaka müssen einer ganzen Reihe von physika- das Einbringen von Luftsauerstoff, die chemische Instabilität einer Verbindung und die
lisch-chemischen und biologischen Qualitätskriterien entsprechen. Autoradiolyse sein. Sind in einem Radiopharmakon radiochemische Verunreinigungen ent-
Im Sinne des Strahlenschutzes sind dabei insbesondere die exakte halten, so führen sie zu einer unnötigen Strahlenexposition des Patienten und stören
Radioaktivitätsbestimmung und die Radionuklidreinheit ( Mo-Durch- 99
durch eine Erhöhung der Untergrundstrahlung aus anderen Körperbereichen die Messung
bruch, Anteil an Tc im Eluat) zu beachten.
99
am zu untersuchenden Organ.
3.3.2 Stabilität von Radiopharmaka
Allgemein kommt es durch Verunreinigungen zu abweichenden Verteilungen im Körper
und damit zu falschen Interpretationen und Resultaten bei der Szintigraphie. Fast alle
Radiopharmaka zeigen im Laufe weniger Tage Zersetzungserscheinungen durch Radiolyse.
Zersetzungsprozesse von Arzneimitteln, wie Hydrolyse und Oxidation, sind häufig vorkom-
mende Erscheinungen, welche durch den pH-Wert, Komplexierung und auch durch Zugabe
von Stabilisatoren eingeschränkt werden können. Bei der Stabiliätsbeurteilung von Radio-
pharmaka muß man zusätzlich auch die Effekte durch die ionisierende Strahlung des Prä-
parates in Betracht ziehen. Die chemische und radiochemische Reinheit der mit
radioaktiven Nukliden markierten Präparate nimmt sowohl in fester als auch in gelöster
Form mit der Zeit ab. Weiterhin beeinträchtigen chemische und mikrobiologische Effekte
die Stabilität eines Radiopharmakons. Der Einfluß auf die In-vitro-Stabilität durch Autora-
Abb. 4: Schematische Darstellung der Gewinnung und des Zerfalls von Mo. Ausgehend vom stabilen Mo oder vom U kann das Mo
99 98 235 99
entweder durch Neutronenbestrahlung (n,μ-Molybdän) oder durch Kernzerfall (Spaltmolydän) gewonnen werden, das dann zur Her- diolyse läßt sich durch Zugabe von Reduktionsmitteln oder Radikalfängern, Aufbewahrung
stellung der Mo/ Tc-Generatoren verwendet wird. Der Hauptzerfallsweg des zur Bildgebung genutzten Tc führt dann über Tc zum
99 99m 99m 99
stabilen Ru (Ruthenium).
99 bei niedrigen Temperaturen oder durch Verdünnung des Präparates vermindern. Die mi-
krobiologische Zersetzung kann durch sachgemäße Handhabung der pyrogenfreien Lösun-
gen nahezu ausgeschlossen werden, während die chemische Zersetzung durch geeignete
Maßnahmen wie sachgemäße Lagerung im Kühlschrank oder unter Lichtausschluß wei-
testgehend verhindert werden kann.
12 13Grundlagen der Qualitätskontrolle
spült. Danach wird die zu untersuchende Probe aufgebracht und die einzelnen Komponen-
Merke: In radioaktiven Präparaten können neben dem gewünsch-
ten können mit verschiedenen Eluenten (mobile Phase) nacheinander von der Kartusche
ten radioaktiven Arzneimittel auch andere radioaktive Bestandteile
eluiert und getrennt gesammelt werden. Der Vorteil der Kartuschenmethode liegt vor
enthalten sein. Deren Auftreten kann durch eine ungenügende
allem darin, daß sie einfach in der Handhabung und sehr schnell in der Durchführung ist.
Markierungsausbeute, durch eine geringe Stabilität des Präparates
In Abb.6 sind z.B. die Vorteile der Kartuschenmethode für die Qualitätskontrolle des Se-
oder durch Radiolyse verursacht sein. Wichtig ist, den Anteil dieser
stamibi im Vergleich zu anderen Verfahren aufgezeigt.
radiochemischen Verunreinigungen gering zu halten.
3.3.4 Meßsysteme zur Auswertung
3.3.3 Trennmethoden
Um den Anteil an dem radioaktiven Arzneimittel und den Anteil an weiteren radioaktiven
Bestandteilen (= radiochemische Verunreinigungen) zu bestimmen, braucht man Metho- Fliessrichtung
den, die es erlauben, die einzelnen Komponenten einer Probe von einander zu trennen. Start Front
mobile Phase
Die Bestimmung der radiochemischen Reinheit gliedert sich also in: a) die Trennung des
(Eluent)
Radiopharmakons von seinen Verunreinigungen, b) die Messung der Aktivitäten der ge-
stationäre Komponenten
trennten Komponenten. Für die Bestimmung der radiochemischen Reinheit stehen heute Probe Phase der Probe
die Papier-, die Dünnschicht- oder die Hochdruckflüssigkeits-Chromatographie (HPLC),
sowie die Elektrophorese zur Verfügung. In der Praxis sind vor allem die Papier- (PC) und
die Dünnschichtchromatographie (DC) verbreitet. Besonders die dünnschichtchromatogra-
phischen Verfahren zeichnen sich durch eine große Trennkapazität aus und sind für die
Abb. 5: Schematische Darstellung der Vorgänge bei einer Chromatographie. Die zu untersuchende Probe (grün und orange) wird auf
mikroanalytische Methode der radiochemischen Qualitätskontrolle sehr gut geeignet. Die eine stationäre Phase aufgetragen und die mobile Phase (gelb) strömt an der stationären Phase vorbei und löst die unterschiedlichen
Bestandteile aus der von stationären Phase. Je nach den chemischen Eigenschaften der einzelnen Bestandteile gelingt dies unter-
Technik ist einfach zu handhaben und die Trennung erfordert in den meisten Fällen keinen schiedlich gut. Dadurch trennen sich die einzelnen Komponenten der Probe auf
allzu großen Zeitaufwand. Grundprinzip aller chromatographischen Verfahren ist die Auf-
trennung von Stoffgemischen in die Einzelkomponenten durch eine unterschiedliche Ver- DC* Kartusche* HPLC/PC*
*[Bedingungen DC: Bakerflex
Aluminiumoxid/Ethanol, Kartu-
sche: SepPak Alumina N light/
teilung der Komponenten zwischen zwei Phasen, die miteinander in Kontakt stehen. So ist Einfache Handhabung + +++ + Ethanol; HPLC: Nucleosil-100 C18
5µm 250x4,6 mm mit Acetonitril,
z.B. eine von den beiden Phasen auf einem festen Träger (stationäre Phase) angeordnet Zeitaufwand 20 min 5 min 25 min
0,05M Ammoniumsulfat-Lsg. und
Methanol im Verhältnis 20:35:45
als Laufmittel bei einem Fluss
und die andere wird kontinuierlich an der ersten vorbeibewegt (mobile Phase). Dabei kön- Genauigkeit der Testergebnisse +++ +++ +++ von 1,5 ml/min. Das Kolloid muss
hierbei separat mit Papierchro-
matographie (PC) bestimmt
nen sich die Stoffkomponenten vielfach zwischen den beiden Phasen verteilen und werden Fehleranfälligkeit erhöht gering gering werden: Whatman Papier No.1
(2cm x 10cm), Acetonitril/0.05 M
aufgrund der unterschiedlichen Wechselwirkungen aufgetrennt (Abb. 5). Als eine weitere Analysenkosten gering gering** hoch Essigsäure/0,9% NaCl 1:1:1.]
.
Methode hat sich in den letzten Jahren die Kartuschenmethode etabliert, die auf der **bei mehrmaliger Verwendung der Kartu-
sche (bis 20mal)
Verwendung kleiner Säulen (1-2 cm Länge) beruht, die mit einem entsprechenden Träger-
Abb.6: Gegenüberstellung der verschiedenen Methoden zur Qualitätskontrolle von Tc-MIBI. Vergleich der Kartuschen-Methode mit
99m
material (stationäre Phase) gefüllt sind. Diese müssen vor Gebrauch konditioniert werden, der Dünnschichtchromatographie als Standard und der HPLC (Hochdruckflüssigkeitschromatographie) als Referenzmethode nach den
Vorgaben des Europäischen Arzneibuchs. Die Kartusche liefert ebenso gute Testergebnisse wie die DC und die HPLC, doch bei weit
d.h. sie werden in einem ersten Schritt mit einem organischen Lösungsmittel, meistens geringeren Kosten als die HPLC und in weit kürzerer Zeit als die DC. Zudem ist sie sehr viel schneller und leichter durchzuführen, da
weniger fehleranfällig.
Ethanol, vorgespült und dann in einem zweiten Schritt mit einer wäßrigen Phase nachge-
14 15Grundlagen der Qualitätskontrolle
Die Auswertung der chromatographisch aufgetrennten Substanzen erfolgt durch quanti- gen liegen im Allgemeinen weit unter der Toxizitätsgrenze, es kann jedoch die Bindungs-
tative Bestimmung der Radioaktivität. Dabei wird entweder die stationäre Phase mit reaktion des Radionuklids mit dem zu markierenden Molekül beeinträchtigt werden. Als
einem Dünnschichtscanner abgetastet oder das Trägermaterial in schmale Streifen zer- Methoden für die Bestimmung der chemischen Verunreinigungen in Radiopharmaka wer-
schnitten und im Kalibrator bzw. Bohrloch oder Probenwechsler ausgezählt. (Abb. 7) Als den verschiedene analytische Verfahren angewendet, die in der klinischen Routine aller-
schnelle und praktikable Alternative kann sich auch eine Aufnahme mit der Gammakamera dings wegen ihres Zeitaufwandes und den Kosten keine Rolle spielen.
anbieten. Im Falle der Kartuschen-Methode werden die einzelnen flüssigen Fraktionen in 3.5 Pharmazeutische Reinheit
den Reagenzgläsern und die Kartuschen mit unlöslichen Bestandteilen (z.B. Kolloid) ein- Radiopharmaka müssen den Vorschriften der Pharmacopoe für parenteral zu applizierende
fach im Aktivimeter ausgemessen. Substanzen entsprechen. Das bedeutet, daß die verwendeten Präparate steril und pyro-
genfrei sein müssen. In der Herstellungspraxis wird diese Forderung meist so erfüllt, das
vom Hersteller garantierte, sterile und pyrogenfreie Ausgangsstoffe verwendet werden
a) b) c) und die weitere Verarbeitung weitestgehend unter sterilen Bedingungen erfolgen sollte.
Trotzdem müssen die jeweiligen Tests bezüglich der pharmazeutischen Reinheit durchge-
führt werden. Ein Problem stellen jene Radiopharmaka dar, die mit kurzlebigen Nukliden
markiert sind, da die Ergebnisse der beiden Tests (Sterilitätsprüfung 8-14 Tage, Pyrogen-
test 1 Tag) nicht abgewartet werden können, bevor das Präparat appliziert wird. Hier ist
es deshalb notwendig, den Herstellungsprozess kontinuierlich zu überwachen und dies in
genau definierten Arbeitsanweisungen festzulegen.
Abb. 7: Verschiedene apparative Möglichkeiten, die Verteilung der Radioaktivität zu bestimmen. a) Aktivimeter oder Ionisationskam-
mer, b) Bohrloch und c) DC-Scanner. Bei den beiden ersteren sind die Streifen zu zerschneiden und die jeweiligen Abschnitte einzeln
zu messen, beim Scanner kann der Streifen als Ganzes gemessen werden.
Merke: Die Bestimmung der radiochemischen Reinheit ist in der
Praxis relativ leicht mit mikroanalytischen Methoden wie der
Dünnschichtchromatographie oder mit Kartuschen, einer Art Säu-
lenchromatographie, umzusetzen. Zur Auswertung steht das ein-
3.4. Chemische Reinheit fache Ausmessen der Radioaktivität im Aktivimeter bzw. im
Die chemische Reinheit ist das in Prozent ausgedrückte Verhältnis der Masse einer in der Bohrloch zur Verfügung. Die Bestimmung der chemischen Rein-
deklarierten chemischen Form vorliegenden Substanz zur gesamten in der Strahlenquelle heit ist dagegen weitaus aufwändiger und ist in der Praxis nicht
enthaltenen Masse ohne Berücksichtigung irgendwelcher Zusatzstoffe oder Lösungsmit- umzusetzen. Dies gilt auch für die biologischen Parameter Steri-
tel. Die chemische Reinheit eines Präparates hängt zum einen von der chemischen Rein- lität und Pyrogenfreiheit.
heit der Ausgangskomponenten, zum anderen von der Bildung unerwünschter
Begleitsubstanzen während der Herstellung ab. Die Konzentrationen dieser Verunreinigun-
16 17Grundlagen der Qualitätskontrolle
4. Was bringt die Qualitätssicherung im Labor?
Anforderungen der Richtlinie Praktische Bedeutung
Die Richtlinie Strahlenschutz fordert die Einführung qualitätssichernder Maßnahmen in Strahlenschutz in der Medizin vom 1.11.2011
allen Bereichen der Anwendung nuklearmedizinischer Verfahren. Gerade im Bereich der 1. Radioaktive Arzneimittel, die mit Hilfe … , hergestellt werden, sind nach alle verwendeten Kits sind zu
den Vorgaben des Herstellers auf Radiochemische Reinheit zu prüfen; überprüfen!
Meßtechnik (Aktivimeter, Bohrloch, Kameras) und der Untersuchungen (Protokolle) wird ggf. sind die dazu erforderlichen aktuellen Vorgaben vom Hersteller
anzufordern.
dabei einiges von den Anwendern gefordert. Für den Bereich des Labors sind mit Inkraft-
2. … mit Prüfungen in geeigneter Frequenz wird sichergestellt, dass eine je nach Art und Häufigkeit
treten der neuen Richtlinie 2011 ebenfalls neue weitergehende Anforderungen an die ausreichende Markierungsausbeute zuverlässig erreicht wird der Anwendung festzulegen!
Qualitätskontrolle formuliert worden (Abb. 8). Prinzipiell kann es bei jedem Markierun- 3. …insbesondere dann, wenn neue oder veränderte Markierungskits häufigere Prüfungen gefor-
oder Radionuklidgeneratoren beim Verwender eingeführt werden oder dert bei Veränderungen der
gansatz mit Tc zu einem Auftreten radiochemischer Verunreinigungen kommen. Dabei
99m
Probleme aufgetreten sind. Herstellungsbedingungen!
handelt es sich in den meisten Fällen um Pertechnetat und Kolloid. Der Nachweis dieser 4. die maximale Lagerzeit zwischen Präparation und Applikation am Pa- K ontrollen nach Präparation
beiden gelingt sehr einfach mit leicht erlernbaren Methoden. Daher sollte jeder Kit, der tienten und längere Standzeiten des Generators müssen hinsicht-lich und nach einigen Stunden
der Auswirkung auf die Markierungsausbeute beurteilt werden können. Standzeit
in Praxis und Klinik zur Anwendung kommt, in gewissen Abständen regelmäßig kontrolliert
5. Es sind schriftliche Arbeitsanleitungen für die Markierung und die u mfassende Dokumentation
werden, um eine gleichbleibende Qualität des Präparats zu garantieren. Im Sinne einer Qualitätskontrollen der RP vorzuhalten und deren Ergebnisse sind zu der Labortätigkeit!
dokumentieren.
Qualitätssicherung sollte dies in erster Linie zunächst durch die Standardisierung der
6. Qualitätskontrollen von zugelassenen Kit-Radiopharmaka sollten für je nach Art und Häufigkeit
Präparation im jeweiligen Labor erreicht werden. Bei wechselndem Personal und zur Er- jede neue angebrochene Kit-Charge und anschließend in geeigneter der Anwendung festzulegen
Frequenz erfolgen.
leichterung der Einarbeitung von neuem Personal sind dazu allgemein gültige Arbeitsan-
7. Qualitätskontrollen sind unverzüglich durchzuführen, wenn die A ufdecken von Fehlern und
weisungen zu erarbeiten. Regelmäßig durchzuführende Qualitätskontrollen (ebenfalls klinischen Untersuchungsergebnisse ein Qualitätsproblem vermuten deren Beseitigung im Sinne
lassen. einer Qualitätssicherung!
nach vorgegebenen Arbeitsanweisungen) dienen dann nur der kontinuierlichen Überprü-
8. Im Regelfall soll die vom jeweiligen Hersteller empfohlene Qualitäts- S ehr schwer in der Praxis
fung dieser Arbeitsprozesse und als Nachweis gleichbleibender Qualität. Dabei bleibt kontrollmethode verwendet werden. Sofern andere Methoden zur umzusetzen!
festzuhalten, daß es nicht darum geht, jede Zubereitung zu überprüfen, sondern einen Anwendung kommen, sind diese gegen die vom Hersteller empfohlene Unterstützung durch die
Methode zu validieren. Die Unterlagen über diese Gegenvalidierung Hersteller notwendig
vernünftigen Ansatz zu finden, gewisse labortechnische Produktionsprozesse auf ihre sind aufzubewahren.
Effizienz zu überprüfen, genau so, wie es auch für die Kameratechnik verlangt wird. Denn
es sollte dem Anwender klar sein, daß die Qualität einer Untersuchung auf technischer Abb. 8: Aufstellung der in der neuen Richtlinie Strahlenschutz von 2011 formulierten Anforderungen hinsichtlich der Qualitätssi-
cherung bei der Herstellung radioaktiver Arzneimittel und ihre praktische Bedeutung für die tägliche Routine.
Seite nicht nur von der „physikalischtechnischen Qualität“ des Untersuchungsgeräts,
sondern auch von der (radio- )chemischen Qualität des verwendeten Radiopharmakons
abhängt. Wenn man sich die relative Komplexität der Radionuklidgewinnung und der Mar-
kierungschemie verdeutlicht, wird man verstehen können, daß es, bei aller Zuverlässig-
keit der kommerziellen Produkte, auch im Interesse des Anwenders liegen sollte, ein
Augenmerk auf das selbst hergestellte und zur Anwendung gebrachte Produkt zu haben.
18 19Grundlagen der Qualitätskontrolle
Impressum
Im Folgenden werden die allgemeinen Arbeitsanweisungen zur Durchführung der Quali- 2. Vorbereitung der mobilen Phase
tätskontrolle radioaktiver Arzneimittel mit der Dünnschichtchromatographie und der In die Kammer oder in ein sonstiges Gefäß wird soviel Lösungsmittel eingefüllt, dass der
Kartuschenmethode vorgestellt. Boden ca. 3-5 mm hoch mit Flüssigkeit bedeckt ist. Wird ein organisches, nichtwässriges
Lösungsmittel verwendet, so ist darauf zu achten, daß eine gesättigte Atmosphäre im
Inneren herrscht, d.h. den Behälter mit Folie oder einem Deckel abdecken und nach
Standardarbeitsanweisung (SOP) zur Durchführung einer Papier- oder Einfüllen des Laufmittels kurz schwenken.
Dünnschichtchromatographie 3. Aufbringen der Probe
Eine kleine Probe (0,05 - 0,1ml) wird mit einer 1ml-Spritze und einer dünnen Nadel aus
1. Vorbereitung des Streifens: dem Durchstechfläschchen entnommen. Vorsichtig wird ein einzelner, möglichst kleiner
DC-Materialien wie ITLC-SG (z.B. von Agilent) oder Papier (z.B. von Whatman) können in Tropfen der Probe direkt von der Nadel auf die Platte gebracht. Bei manchen Präparaten
kleine Streifen geschnitten werden. Bewährt haben sich 8 x 1 cm (für Diphosphonate, muß zuvor die Auftragsstelle mit einem Tropfen Lösungsmittel angefeuchtet werden.
Antikörper, Kolloide etc.) oder 8 x 2 cm große DC-Streifen (für ECD, MIBI, können aber Zum Auftragen von kleinen Probenmengen, die im Bohrloch und nicht im Aktivimeter
auch mit den Kits bestellt werden). Ungefähr 1,5 cm vom unteren Ende wird mit einem gemessen werden sollen, empfiehlt sich die Verwendung von kleinen Glaskapillaren.
Bleistift an den Rändern eine Markierung angebracht. Diese dient dazu, die Höhe des 4. Entwicklung des Chromatogramms
Auftragspunkts darzustellen. Etwa 0,5 cm vom oberen Rand wird mit einem Filzstift eine Unmittelbar nach dem Aufbringen der Probe wird das Chromatogramm entwickelt. Der
zweite Markierung angebracht, z.B. eine Reihe von Punkten. Je nach verwendetem Lö- aufgebrachte Tropfen darf nicht in allen Fällen trocknen, da evtl. eine Oxidation oder
sungsmittel wird ein wasserlöslicher oder wasserfester Marker verwendet. Erreicht das starke Adsorption der Probe eintreten kann. Eine Ausnahme ist, wenn die verwendete
Lösungsmittel den markierten Punkt, so beginnt die Farbe mit dem Lösungsmittel mitzu- mobile Phase mit der wässrigen Probe (physiologische NaCl-Lösung) nicht mischbar ist
wandern bzw. zu verlaufen. Die Lösungsmittelfront wird nun gut sichtbar, das Ende der (z.B. ECD). Die Entwicklungszeit des Chromatogramm ist abhängig von der stationären
Entwicklung ist damit angezeigt und der Streifen kann aus der Chromatographie-Kammer Phase (ITLC < Papier < konventionelle DC) und liegt zwischen 2 und 30 Minuten. Die Lö-
entnommen werden. Wichtig ist, daß die Markierung mit der Probe nicht wechselwirken sungsmittelfront wird durch die Farbstiftmarkierung sichtbar gemacht. Hat das Lösungs-
kann (deshalb Markierung am Rand des Streifens). Die ungefähre Dimension und die Art mittel das obere Ende des Streifens erreicht, wird der Streifen sofort aus der Kammer
der Markierung sind in der unteren Abbildung noch einmal schematisch dargestellt. genommen und getrocknet.
Frontmarkierung
(Filzstift)
Startmarkierung ein Tropfen des in Chromatographie- Zerschneiden und
(Bleistift) Markierungsansatzes kammer stellen Messen
Vorbereiten Probe aufbringen Entwickeln Auswerten
20 21Standardarbeitsanweisungen
In der nachstehenden Abbildung sind die einzelnen Schritte nochmals dargestellt. 1. Bsp.: Radiopharmakon am Start, Verunreinigung an der Front (z.B. Nanocoll):
(Abb. 9). (Start)
x 100 = % Reinheit
(Start + Front)
2. Bsp.: Radiopharmakon an der Front, Verunreinigung am Start (z.B. ECD):
(Front)
x 100 = % Reinheit
(Front + Start)
Werden zwei Streifen entwickelt, so ergibt sich die Reinheit aus:
Probenaufgabe Entwicklung Zerschneiden und Messen
(Front) (Start)
(1 – – ) x 100 = % Reinheit
Abb. 9: Durchführung einer Qualitätskontrolle mit der Dünnschichtchromatographie. Zunächst wird die Probe auf dem Streifen am (Start + Front) (Start + Front)
markierten Startpunkt aufgetragen, dann der Streifen in das Chromatographie-Gefäß gestellt. Die mobile Phase läuft am Streifen hoch
und trennt die einzelnen Komponenten auf (Entwicklung). Wenn der Endpunkt erreicht ist, nimmt man den Streifen aus dem Gefäß
heraus und lässt ihn kurz trocknen. Nach Zerschneiden an den bezeichneten Stellen werden die einzelnen Abschnitte getrennt z.B. im
Aktivimeter gemessen. Allgemein und einfacher geht es nach folgender Gleichung:
% Reinheit = 100% – (% Verunreinigung System 1 + % Verunreinigung 2)
5. Auswertung
a) Scanner: Eine genaue Beschreibung der Berechnung wird bei komplizierten Systemen
Die Auswertung am Scanner ist gerätespezifisch und kann aus der (z.B. HMPAO) im Beipackzettel bzw. in der entsprechenden Arbeitsanleitung
Gerätebeschreibung nachvollzogen werden. angegeben.
Wichtig ist:
– Wissen, wo Front und Start ist (einzeichnen!)
– Streifen nicht in vollständig nassem Zustand messen (vor allem bei
organischen Lösungsmitteln, die den Detektor angreifen könnten)
– Regionen möglichst eng über den Peak legen
(v.a. bei hoher Hintergrundaktivität)
b) Zerschneiden und Messen in der Ionisationskammer
Die schnellste und einfachste Methode ist die Messung der Streifen in der
Ionisationskammer. Der Streifen wird vorher in der Mitte gekennzeichnet. Nach der
Entwicklung wird er in der Mitte durchgeschnitten und beide Teile gemessen.
Anschließend wird noch ein Hintergrundwert ermittelt.
22 23Standardarbeitsanweisungen
6. Bemerkungen zu möglichen Fehlern bei der QC mit DC/PC: 4. Es kommt zu einer Oxidation des Technetiums durch das Laufmittel. So kann es z.B. bei
Bei der Präparation und Durchführung einer Qualitätskontrolle gibt es eine Reihe von der Verwendung von Methylethylketon vorkommen, daß sich unter Einfluß von Licht
Fehlermöglichkeiten, die zu falschen Ergebnissen bezüglich der radiochemischen Reinheit Peroxide bilden (Beachten: wie alt ist das verwendete Methylethylketon schon?). Evtl.
führen können. MEK durch Aceton ersetzen, dass umweltverträglicher und chemisch stabiler ist.
5. F ett von Fingerabdrücken auf dem Chromatogramm.
Fehlerquellen sind z.B. 6. Die Ränder des Chromatographiestreifens berühren die Wand der Trennkammer, wobei
die Lösungsmittelfront an den Rändern schneller wandert.
… bei der Präparation und Probennahme:
7. Es wurde ein falsches Laufmittel oder ein zu altes Laufmittel verwendet.
1. Die Markierungsreaktion ist noch nicht abgeschlossen, da die Reaktionszeit nicht ein-
8. Das verwendete Laufmittelgemisch wurde nur ungenügend durchmischt.
gehalten wurde.
9. Die Probe wurde nicht gleichmäßig aufgetragen.
2. Bei Arbeiten mit Belüftungskanülen kann Luftsauerstoff in das Markierungsfläschchen
10. Die Trennkammer wurde während der Entwicklung bewegt.
gelangen und es kommt dort dann zu einer vorzeitigen Oxidation des Zinns (Sn " Sn )
2+ 4+
und das zugesetzte Pertechnetat wird nicht mehr vollständig reduziert.
3. Einige Präparate (MAA, Kolloide, Nanocoll) müssen bei Entnahme der Probe ausreichend Standardarbeitsanweisung (SOP)
durchmischt werden, da die Partikel sedimentieren können. Dadurch werden die auch zur Durchführung einer QC mit Kartuschen
immer vorhandenen gelösten Verunreinigungen überbestimmt, wenn die Probe im Volu- Bei dieser Methode handelt es sich um eine sog. Festphasen-Extraktion, bei der eine
men oberhalb des Sediments entnommen wird. kleine Säule die stationäre Phase enthält und die Probe auf diese Säule aufgegeben wird.
… bei der Durchführung der Chromatographie: Die einzelnen Bestandteile der Probe wechselwirken mit der stationären Phase und wer-
den unterschiedlich stark von ihr "festgehalten". Durch Verwendung verschiedener mo-
1. Der Kontakt mit Luftsauerstoff führt zu Oxidation und Reaktionen der Probe auf dem
biler Phasen können dann die einzelnen Bestandteile nacheinander von der Säule eluiert
Chromatographiestreifen. Deshalb sollte die aufgetragene Probe nicht auf Streifen ein-
werden.
trocknen. Ausnahmen gibt es nur in den Fällen, wo die wässrige Probe nicht mit einem
organischen Laufmittel mischbar ist. 1. Vorbereitung der Kartusche:
2. D
urch unsauberes Arbeiten kann es zur Kontamination des Vor Gebrauch muß die Kartusche konditioniert werden, d.h. sie wird mit den entsprechen-
Chromatographiestreifens kommen. Ursachen dafür können sein: den Lösungsmitteln gespült. Dabei wird zuerst ein organisches Lösungsmittel (z.B. Etha-
∙ Verspritzen von Aktivität beim Auftragen der Probe, nol) langsam durch die Kartusche gedrückt, danach spült man mit einer wässrigen Lösung.
∙ Anfassen des Streifens mit kontaminierten Händen (Handschuhe wechseln !) Nun ist die Kartusche aktiviert und kann verwendet werden.
oder Arbeitswerkzeugen (Pinzette), 2. Aufbringen der Probe:
∙ evtl. im Laufmittel vorhandene Aktivität, Eine kleine Probe (ca. 0,3 ml) wird mit einer 1ml-Spritze und einer dünnen Nadel aus dem
∙ „Rückkontamination“ auf einer bereits kontaminierten Unterlage. Durchstichfläschchen entnommen. Die Spritze wird dann ohne Nadel auf die
3. Der Auftragspunkt der Probe auf dem Chromatographiestreifen taucht in das Kartusche aufgesteckt und die Probe langsam durch die Säule gedrückt
Laufmittel hinein. (Säulenvolumen 0,5 ml).
24 25Standardarbeitsanweisungen
3. Elution:
Die einzelnen Bestandteile der Probe können dann mit verschiedenen Lösungsmitteln von Auf den nächsten Seiten sind alle Methoden der Qualitätskontrolle für die
der Säule eluiert werden, wobei der organische Anteil immer weiter steigt; so eluiert man verschiedenen Radiopharmaka aufgelistet.
zuerst mit einem wässrigen Lösungsmittel und wechselt dann zu unpolaren Lösungsmit-
teln, indem man z.B. Ethanol hinzugibt. Jedes Elutionsmittel wird dann getrennt in einem
Probenröhrchen gesammelt. In der nachstehenden Abbildung sind die einzelnen Schritte
nochmals dargestellt. (Abb. 10).
Methoden für die Qualitätskontrolle - Übersicht
Präparation Methode Reagenzien Verteilung Limit [%] Bemerkungen
(Lösungsmittel/
Radiopharmakon Verunreinigung
Streifen)
0,1 M Natriumcitrat- frische
DC
In-MAK Lsg. pH 5 / Start Front ( InCl ) 95 Citrat-Lösung
111 111
1 3
ITLC-SG verwenden
0,1 M Natriumcitrat- frische
In-Octreo- DC
111
1. Konditionieren 2. Probe aufgeben 3. Eluieren, 4. Fraktionen messen Lsg. pH 5 / Start Front ( InCl )
111
98 Citrat-Lösung
5 ml Luft aufziehen scan 2 3
ITLC-SG verwenden
und Kartusche
Sep-Pak C18 light / Eluat 1 ( InCl ),
111
In-Octreo- Kartusche
111
durchspülen 1) 0,9% NaCl Eluat 2 Säule ( In- 111
3
96
scan 3
2) Ethanol Kolloid)
Abb. 10: Durchführung der Qualitätskontrolle mit der Kartusche. Die Kartusche wird zunächst mit einem organischen Lösungsmittel
(Z.B. Ethanol) und dann mit einer wässrigen Lösung (z.B. NaCl) vorgespült (konditioniert). Danach wird eine kleine Probe aufgegeben Unterscheidung
und dann die einzelnen Komponenten mit verschiedenen Lösungen einzeln von der Kartusche heruntergespült n-Butanol/Essigsäu- Start: Tc-
99m
zwischen
DC
(eluiert). Die einzelnen Fraktionen können dann getrennt ausgemessen werden.
99m
Tc-(V)-DMSA re/Wasser 3:2:3 / R = 0,5 Kolloid 80 Tc-(V)- und
99m
4 f
Kieselgel 60 Front: TcO Tc-(IV)-
99m 99m
4
DMSA schwierig
4. Auswertung Tc-DMSA
99m
DC Aceton oder Methyl- nur freies Pertech-
Start Front: TcO 95
99m
Messen in der Ionisationskammer (Niere statisch) 5 ethylketon / ITLCSG 4
netat bestimmbar
Die Auswertung erfolgt durch Messung der einzelnen Probenröhrchen in der A) Aceton oder MEK / nur freies
Start Front: TcO
99m
Ionisationskammer. Die Aktivitäten der einzelnen Eluate und die Restaktivität auf der ITLC-SG 4
Pertechnetat
DC
Tc-HDP 95
99m
Kartusche werden notiert und damit die radiochemische Reinheit ermittelt. 6
B) 0,9% NaCL oder
Start: Tc-
99m
0,1 M Na-Acetat / Front häufig Artefakte!
Kolloid
Bsp.: Radiopharmakon in Röhrchen B, Verunreinigungen in Röhrchen A und in ITLC-SG
Kartusche (z.B. MAG3): nur freies
DC A) Aceton oder MEK / Pertechnetat
Tc-HDP Start Front: TcO 95
99m 99m
Röhrchen B 7 ITLC-SG 4
(vereinfachte
x 100 = % Reinheit Methode!!)
Röhrchen A + Röhrchen B + Kartusche
allgemein:
Röhrchen mit Produkt
x 100 = % Reinheit
26 Röhrchen mit Produkt + Röhrchen 1 + Röhrchen 2 + .... + Kartusche 27Standardarbeitsanweisungen
Methoden für die Qualitätskontrolle - Übersicht Methoden für die Qualitätskontrolle - Übersicht
Präparation Methode Reagenzien Verteilung Limit [%] Bemerkungen Präparation Methode Reagenzien Verteilung Limit [%] Bemerkungen
(Lösungsmittel/ (Lösungsmittel/
Radiopharmakon Verunreinigung Radiopharmakon Verunreinigung
Streifen) Streifen)
A) Aceton oder MEK / Eluat 1 ( Tc-
99m
Start Front: TcO
99m -
ITLC-SG Sep-Pak AluminaN MIBI) Säule Tc-Kolloid/ TcO
4
99m 99m –
DC Kartusche 4
Tc-DTPA 95
99m
Tc-MIBI plus Eluat 1 ( TcO 94 werden
99m 99m –
8 B) 80% Methanol / Start: Tc
99m -
17 4
Front 1) Ethanol und gleichzeitig erfasst
ITLC-SG Kolloid Tc-Kolloid)
99m
Start
Probe vor dem Tc-Kolloide kön-
99m
DC Ethylacetat/Baker ( TcO
99m -
99m
Tc-ECD Front 4
90 Entwickeln DC Aceton oder Methyl-
Tc-Nanocoll Start Front: TcO 95 nen nicht erfasst
99m 99m –
9 flex Silica gel Tc
99m -
trocknen 18 ethylketon / ITLC-SG 4
Kolloid) werden
A) Aceton oder MEK / imprägnieren: Front: TcO
99m –
Tc-Kolloid/ TcO
99m 99m –
Whatman 3MM Whatman Tc- 99m
DC Aceton 35: Dichlor-
4
Start Front: TcO
99m - 4
(imprägniert mit 0,3 4
3MM in 0,3 M Mitte 95 werden gleichzeitig
DC Tetrofosmin 19 methan 65 / ITLC-SG Start: Tc- 99m
Tc-IDA-Derivate 95 erfasst
99m
10 M NaHCO )3
NaHCO 3 Kolloid
B) 50% Acetonitril / Start: Tc legen u. bei 60°C
99m -
Eluat 1 ( Tc-
99m
Front
ITLC-SG Kolloid trocknen Sep-Pak AluminaN Tetrofosmin) Tc-Kolloid/ TcO
99m 99m –
Tc- Kartusche
9m 4
plus Eluat 1 Säule ( TcO 95 werden gleichzeitig
99m –
Tc-Kolloide
99m
Tetrofosmin 20 4
1) Ethanol und Tc- erfasst
99m
DC Aceton oder Methyl- nur freies Pertech-
(Zinn-, Schwefel- Start Front: TcO 95
99m -
11 ethylketon / ITLC-SG 4
netat Kolloid)
kolloid)
Zentrifu-
Tc-UltraTAG
99m
gation 0,9% NaCl-Lösung RBC Überstand >95
Tc-MAA99m
Filter 20 ml 0,9% NaCl-Lsg. RBC
Filter Eluat 95 21
(Lungenperfusion) 12 / Spritzenfilter
an der Front neben
Start: sek.
Sep-Pak C18 light / A) Aceton oder dem primären
Front Tc-HMPAO
99m
1) Ethanol Eluat 1 ( TcO 99m -
Methylethylketon / HMPAO als
(und TcO ) und Tc-
99m – 99m
Kartusche 4
ITLC-SG Produkt auch
Tc-MAG3 2) 0,001 N HCl (2x) Eluat 2 Säule ( Tc 96
99m 99m - 4
13 Kolloid
3) E thanol / 0,9% Kolloid) Pertechnetat
NaCl-Lsg. 1:1 DC
Tc-HMPAO 80
99m
22 am Start neben
Start und
A) Ethylacetat/Me- am Start neben dem primären
sek.
thylethylketon 3:2 Start Front: TcO
99m -
Tc-
99m
B) 0,9% NaCl / Front: HMPAO als
Tc-HMPAO
99m
4
ITLC-SG TcO Produkt auch
99m –
DC /ITLC-SG MAG3 auch Kolloid und Tc- 99m 4
99m
Tc-MAG3 96 sekundäres
14 an der Front neben Kolloid
B) 50% Acetonitril / Start: Tc
99m - HMPAO und Kolloid
Front Tc-MAG3 auch
99m
ITLC-SG Kolloid
TcO
99m -
4
Tc-MAK
99m
Front: TcO
99m -
DC Aceton oder Methyl- 4
Kolloide werden
(Anti-CEA, Start und 95
15 ethylketon / ITLC-SG nicht erfasst!
Anti-Granulozyten) Tc-PTP
99m
Start: TcO zuerst 1 Tr. Ethanol
99m -
DC Ethanol / Baker Flex 4
Tc-MIBI Front und 94 auftragen, dann 1
99m
16 Aluminiumoxid
Tc-Kolloid Tr. der Probe Die nachfolgenden Seiten enthalten die ausführlichen Beschreibungen (SOP’s)
99m
zu den einzelnen Radiopharmaka.
28 29Arbeitsanleitungen
Arbeitsanleitung 1 Arbeitsanleitung 2
Qualitätskontrolle von In-markierten Antikörpern nach der Qualitätskontrolle von In-Octreoscan nach der 1-Streifenmethode
111 111
1-Streifenmethode
benötigte Materialien:
benötigte Materialien: - 1 x Streifen ITLC-SG (1x 8 cm)
- 1 x Streifen ITLC-SG (1x 8 cm) - 1 x Chromatographie-Kammer
- 1 x Chromatographie-Kammer - 2 x Probenröhrchen (jeweils beschriftet mit Unten und Oben)
- 2 x Probenröhrchen (jeweils beschriftet mit Unten und Oben) - 1 x 1ml-Spritze mit kleiner Kanüle
- 1 x 1ml-Spritze mit kleiner Kanüle
benötigtes Lösungsmittel:
benötigtes Lösungsmittel: - 0,1M Natriumcitrat-Lösung mit 1 N Salzsäure auf pH = 5 eingestellt (Apotheke!)
- 0,1M Natriumcitrat-Lösung mit 1 N Salzsäure auf pH = 5 eingestellt (Apotheke!)
Durchführung:
Durchführung: ITLC-SG - 0,1M Natriumcitrat pH = 5
ITLC-SG - 0,1M Natriumcitrat pH = 5 - Laufmittel in eine Kammer füllen und vorsichtig schwenken.
- Laufmittel in eine Kammer füllen und vorsichtig schwenken. - Start- und Endpunkt auf der Platte markieren.
- Start- und Endpunkt auf der Platte markieren. - Einen Tropfen der In-Octreoscan-Probe aufbringen und Platte in die Kammer stellen
111
- Einen Tropfen der In-Antikörper-Probe aufbringen und Platte in die Kammer stellen und warten, bis die Front erreicht ist.
111
und warten, bis die Front erreicht ist. - Platte aus der Kammer herausnehmen und an der Luft trocknen lassen.
- Platte aus der Kammer herausnehmen und an der Luft trocknen lassen. - Platte in der Mitte zerschneiden und die beiden Teile in die Probenröhrchen geben und
- P latte in der Mitte zerschneiden und die beiden Teile in die Probenröhrchen geben und im Aktivimeter messen.
im Aktivimeter messen. Unterer Teil: In-Octreoscan und unlösliche In-Verbindung
111 111
Unterer Teil: In-Antikörper und unlösliche In-Verbdg Oberer Teil: freies Indiumchlorid ( InCl )
111 111 111
3
Oberer Teil: freies Indiumchlorid ( InCl )
111
3
Berechnung der radiochemischen Reinheit nach folgender Formel: Berechnung der radiochemischen Reinheit nach folgender Formel:
Unterer Teil Unterer Teil
x 100 = Anteil in % des In-Octreoscan
111
x 100 = Anteil in % des In-Octreoscan
111
Unterer Teil + Oberer Teil Unterer Teil + Oberer Teil
Radiochemische Reinheit (RR): mind. 98% In-Octreoscan
111
Radiochemische Reinheit (RR): mind. 98% In-Octreoscan (+ unlösl. In-Verbindungen!)
111 111
(+ unlösl. In-Verbindungen!)
111
- Auswertung protokollieren (Name, Datum, Ergebnisse)
- Auswertung protokollieren (Name, Datum, Ergebnisse)
Beachte: Die Methode ist relativ unproblematisch, wichtig ist nur, Beachte: Die Methode ist relativ unproblematisch, wichtig ist nur,
darauf zu achten, dass eine relativ frische Citratlösung verwendet darauf zu achten, dass eine relativ frische Citratlösung verwendet
wird (ca. 1 Jahr haltbar). Nur freies Indiumchlorid wird detektiert, wird (ca. 1 Jahr haltbar). Nur freies Indiumchlorid wird detektiert,
111 111
unlösliche Indiumchlorid-Verbindungen können nicht vom Radio- unlösliche Indiumchlorid-Verbindungen können nicht vom Radio-
111 111
pharmakon separiert werden. Bei der Messung in der Ionisations- pharmakon separiert werden. Bei der Messung in der Ionisations-
kammer ist man bei der verwendeten Radioaktivitätskonzentration kammer ist man bei der verwendeten Radioaktivitätskonzentration
an der Grenze der Nachweisempfindlichkeit. an der Grenze der Nachweisempfindlichkeit.
30 31Sie können auch lesen
