Preparation of 99mTc Complex with Taxol and Its Biodistribution in mice

임상병리학과/석사[한글] Taxol(Paclitaxel)은 세포내 미세소관을 안정화 시켜 세포분열을 G2/M 시기에서 정지시키는 효과적인 항암제로서, 난소암, 유방암 등 여러 가지 종양의 치료에 효과적이다. 지금까지 삼중수소와 (111)**In 을 이용한 taxol의 표지 화합물들이 연구되어 왔다. 본 실험에서는 taxol의 (99m)**Tc 표지 화합물을 제조하여 암진단 제재로서의 임상적 이용가치를 확인하고자 하였다. Taxol 과 DTPA를 dry Pyridine에 녹여 47에서 48시간 동안 반응시켜 taxol- DTPA 접합체를 합성하고 HPLC로 정제하였다. Taxol-DTPA 접합체의 합성수율은 42.3% 이었다. 정제된 taxol-DTPA 접합체를 인산염 완충용액에 녹여 4℃ 와 37℃ 로 보관하면서, 각 시간대별로 화학적순도를 결정하여 그 안정도를 확인하였다. 이때 taxol-DTPA 접합체는 6시간 후, 4℃에서는 90.8%, 37℃에서는 84.4%의 순도가 유지되었다. 여러 가지 세포주에서 taxol 과 taxol-DTPA 접합체의 세포독성능을 MTT법으로 알아보았다. HeLa,HT29, B16F10 세포주에서 taxol의 IC^^50 는 각각 5.84, 8.88, 7.41 이었으며, taxol-DTPA 접합체의 IC^^50 는 각각 35.42, 41.56, 25.63으로 taxol에 비해 taxol-DTPA의 세포독성능이 떨어짐을 확인하였다. 환원제로서 stannous chloride(2mM,100㎕)를 사용하여 taxol-DTPA(1mM,100㎕)에 (99m)**Tc(5mCi)을 표지하였다. 표지용액의 액성을 조절하기 위하여 sodium bicarbonate를 사용하여 pH 5.0으로 맞추었으며, 표지수율은 86.4%이었다. (99m)**Tc -DTPA-taxol을 생리식염수로 회석하여 실온에서 6시간까지 보관하면서, ITLC를 이용해 각 시간대별로 (99m)**Tc -DTPA-taxol의 방사화학적 순도를 결정하였다. 1, 3, 6시간 경과 후 (99m)**Tc -DTPA-taxol의 방사화학적 순도는 각각 98.1%, 95.1%, 91.0%으로 비교적 안정하였다. 증류수와1-octanol을 이용한 (99m)**Tc -DTPA-taxol의 lipophilicity 실험에서 물층에 대한 유기용매층의 방사능비는 0.235 이였다. 이 결과로 (99m)**Tc -DTPA-taxol은 친수성이 큼을 확인하였다. 혈청단백질 결합능 실험을 퉁해 (99m)**Tc -DTPA- taxol은 혈청 내에서 약 37%가 혈청단백질과 결합함을 알 수 있었다. (99m)**Tc -DTPA-taxol의 체내분포와 종양으로의 흡수율을 알아보기 위하여 BALB/C mouse와 Bl6 melanoma를 이식한 C57BL6 mouse의 꼬리정맥에 (99m)**Tc -DTPA-taxol(20μCi,100㎕)을 투여하고,1, 3, 6시간 후 각 장기의 무게와 방사능을 측정하여 %ID/g 으로 환산하였다. BALB/C mouse에서의 (99m)**Tc -DTPA-taxol의 체내분포 실험 결과에 의하면 99m7c-DTPA-taxol은 간과 신장에 많이 집적되었고, 혈중제거율은 비교적 빠른 것으로 나타났다. (99m)**Tc -DTPA-taxol 투여 1, 3, 6시간 후 소장의 %ID/g 은 1.81, 0.26, 0.14 이었다. 이 결과로 미루어 볼 때 99m7c이 표지된 taxol 유도체가 소화관을 통해 배출됨을 짐작할 수 있었다. Bl6 melanoma를 이식한 C57BL6 mouse에서의 (99m)**Tc -DTPA-taxol의 체내분포는 BALB/C mouse에서의 결과와 유사하였다. 투여1, 3, 6시간 후에 환산된 tumor/blood ratio값은 각각 1.024, 1.307, 1.246이었으며,tumor/muscle ratio값은 각각 3.267, 5.233, 8.024으로 종양진단제로서의 이용가능성 이 제시 되었다. [영문] Taxol(Paclitaxel), a potent anti-neoplastic agent that stabilizes microtubules and arrests cells in the G2/M cell cycle phase, has shown activity against many common cancers, including ovarian and breast tumors. Up to the present, the radiolabeled taxol compounds have studied using (3)**H and (111)**in. This evaluated the potential value of (99m)**Tc labeled taxol as an imaging agentin tumors, (99m)**Tc -DTPA-taxol was synthesized and investigated for its biodistribution. Taxol-DTPA conjugate was synthesized through the serial procedure, taxol and DTPA were dissolved in dry pyridine, and the reaction mixture was stirred at 4℃ for 48 hrs. And taxol-DTPA conjugate was purified by HPLC. The synthesis yield of taxol-DTPA conjugate was 42.3%. A purified taxol-DTPA conjugate was dissolved in a phosphate buffered solution, and the solution was incubated at 4℃, 37℃. At various intervals, the stability of taxol-DTPA conjugate was demonstrated. After 6 hrs in a phosphate buffered solution, the purity of taxol-DTPA conjugate was 90.8 % at 4℃, 84.4% at 37℃ .With the MTT method, the cytotoxicities of taxol and taxol-DTPA conjugate were tested in various tumor cell lines. In HeLa, HT29 and B16F10 cell lines, IC^^50 % values (nM) of taxol were 5.84, 8.88, 7.45, of taxol-DTPA, 35.42, 41.56, 25.63. Using the reducing agent, stannous chloride(2mM, 100㎕), taxoI-DTPA(ImM, 100㎕) was labeled with 99m7c(5mci). For the optimal labeling condition, pH was adjusted to 5.0 with sodium bicarbonate solution. The labeling yield was 86.4%. To estimate the stability of (99m)**Tc -DTPA-taxol, a solution of the radiotracer in saline was allowed to stand at room temperature for up to 6 hrs. At various intervals, the radiochemical purity of (99m)**Tc -DTPA- taxol was investigated by ITLC. After 1, 3 and 6hr, radiochemical purity of (99m)**Tc -DTPA-taxol was 98.1%, 95.1% and 91.0%, In lipophilicity test of (99m)**Tc -DTPA-taxol in distilled water and 1-octanol mixture, the radioactivity of 1-octanol per the radioactivity of water was 0.235. This result mean that (99m)**Tc -DTPA-taxol is more soluble in water than organic solvent. Only 37% of (99m)**Tc -DTPA-taxol in human serum bound serum protein in serum protein binding assay. In order to investigate the biodistribufon and turner uptakes of (99m)**Tc -DTPA-taxol, BALB/C mice and C57BL6 mice bearing Bl6 melanoma were injected in the tail vein with (99m)**Tc -DTPA-taxol(20μCi, 100㎕). After 1,3 and 6hr post-injection, the weights and radioactivity of each organ were measured. According to the results of the biodistribution of (99m)** Tc-DTPA-taxol in BALB/C mice, the liver and kidney had the greatest %ID/g. The rate of blood clearance was relatively fast. The %ID/g of the intestine was 1.81, 0.26, 0.14 in 1, 3, 6 hr post-injection. This result suggests that some of (99m)**Tc labeled taxol compounds seem to be excreted through the intestinal tract. Tumor uptakes were determined from biodistribution of (99m)**Tc -DTPA-taxol in C57BL6mice bearing Bl6 melanoma. In 1, 3, 6 hr post-injection, tumor/blood ratio was 1.023, 1.307, 1.246 and tumar/muscle ratio wsa 3.267, 5.233, 8.024.restrictio