Synthesis of iodine 123-labeled polymeric microspheres for the use of SPECT images in the embolization procedure

Vascular embolization is a clinical procedure widely used in the treatment of hypervascularized tumors. In this technique, dispersed polymer microspheres are injected through a catheter and reach the main blood vessel of the tumor, promoting an immediate obstruction. Consequently, the tumor region tends to atrophy or even die due to restricted nutrient supply. The vascular embolization procedure can be monitored by the Angiography technique; however, the images provided by this technique are not able to show the exact location of the blockade or the location of the particles. In this case, obtaining SPECT images may be an alternative, since this technique produces images of higher resolution, which would allow more precise tracking of the distribution of these particles in the body. The iodine 123 is a radioisotope widely used to obtain SPECT images and presents high in vivo stability when the radioiodine insertion occurs in aromatic rings. Therefore, the strategy used in this work was to obtain polymeric microspheres from the suspension polymerization of 4 vinylphenol with vinyl acetate for subsequent radioiodination of the same. This phenolic compound presents polymerization unsaturation and aromatic ring activated for radioiodination, which was performed using the iodo beads oxidizing agent. Prior to radioiodination, different percentages of 4 vinylphenol (0.10, 0.25 and 0.50 % w/w) were studied in order to select the composition that presented the most compatible characteristics for the use as an embolization agent. Mass polymerization, suspension polymerization, kinetic assays and the characterization of the synthesized polymeric materials were performed. The results showed that the desired copolymer was successfully obtained in the form of microspheres. Among the contents of 4 vinylphenol studied, microparticles synthesized with 0.10 % w/w of this comonomer exhibited the best properties to be used as an embolization agent and underwent radioiodination. Labeling results indicated a significant insertion of radioiodine in both PVAc and P(VAc co 4VPh) backbone.A embolização vascular é um procedimento clínico bastante utilizado no tratamento de tumores hipervascularizados. Nessa técnica, microesferas poliméricas dispersas são injetadas através de um cateter e alcançam o principal vaso sanguíneo do tumor, promovendo uma obstrução imediata. Consequentemente, a região tumoral tende a atrofiar ou até mesmo morrer, devido ao restrito fornecimento de nutrientes. O procedimento de embolização vascular pode ser monitorado pela técnica de Angiografia; no entanto, as imagens fornecidas por essa técnica não são capazes de mostrar o local exato do bloqueio nem a localização das partículas. Nesse caso, a obtenção de imagens SPECT pode constituir uma alternativa, pois essa técnica produz imagens de resolução superior, que permitiriam acompanhar, com maior precisão, a distribuição dessas partículas no organismo. O radioisótopo iodo 123 é largamente utilizado para a obtenção de imagens SPECT e apresenta alta estabilidade in vivo, quando a inserção do iodo ocorre em anéis aromáticos. Portanto, a estratégia utilizada neste trabalho consistiu em obter microesferas poliméricas a partir da polimerização em suspensão do 4 vinilfenol com o acetato de vinila para posterior radioiodação das mesmas. Este composto fenólico possui insaturação para polimerização e anel aromático ativado para radioiodação, que foi realizada utilizando-se o agente oxidante iodo beads. Previamente à radioiodação, diferentes porcentagens de 4 vinilfenol (0,10; 0,25 e 0,50 % m/m) foram estudadas de forma a selecionar a composição que apresentasse as características mais compatíveis ao uso como agente de embolização. Ensaios de polimerização em massa, polimerização em suspensão, ensaios de cinética e a caracterização dos materiais poliméricos sintetizados foram realizados. Os resultados mostraram que o copolímero desejado foi obtido com sucesso na forma de microesferas. Dentre os percentuais de 4 vinilfenol estudados, as micropartículas sintetizadas com 0,10 % m/m deste comonômero apresentaram as melhores características para serem usadas como agente de embolização e, portanto, foram submetidas à radioiodação. Os resultados da marcação indicaram uma inserção significativa de radioiodo nas matrizes poliméricas de PVAc e P(VAc co 4VF)