Effect of $Al^{3+}$ on Labeling Efficiency and Biodistribution of $^{99m}Tc$-MDP

$Al^{3+}$ 존재가 $^{99m}Tc$-MDP의 표지효율과 생체내 분포에 미치는 영향

This study was to determine the effect of $Al^{3+}$ in $^{99m}Tc$ eluate from $^{99}Mo-^{99m}Tc$ generator on labeling efficiency and biodistribution of $^{99m}Tc$-MDP. The chromatographic analysis of $^{99m}Tc$-MDP preparations containing $Al^{3+}(0-62.5{\mu}g/ml)$ showed decreased labeling efficiency $^{99m}Tc$ pertechnetate and hydrolyzed reduced $^{99m}Tc$ fraction increased with increasing concentrations of aluminum. However, the chromatography system could not discern between hydrolyzed reduced $^{99m}Tc$ and $^{99m}Tc$ labeled colloid. $^{99m}Tc$-MDP preparations containing aluminum were relatively stable. Chromatographic analysis also confirmed that no significant differences were observed in the radiochemical purity of the filtered and the unfiltered $^{99m}Tc$-MDP preparations containing aluminum by $0.22{\mu}m$ syringe filter. In biodistribution data of ICR-mice, blood and heart uptake were increasing with increasing concentrations of aluminum, because of decreasing labeling efficiency of $^{99m}Tc$-MDP and increasing of $^{99m}Tc$ pertechnetate. However, liver and bone uptake were not significantly increased. In rat images no difference were observed at $5{\mu}g/ml\;Al^{3+}$ compare with at $0{\mu}g/ml\;Al^{3+}$, but at $10{\mu}g/ml\;Al^{3+}$ lumbar uptake was increased. As a practical conclusion, a concentration below $10{\mu}g/ml\;Al^{3+}$($10{\mu}g/ml\;Al^{3+}$ is the maximum allowed in pertechnetate eluate from $^{99}Mo-^{99m}Tc$ generator by USP.) in $^{99m}Tc$-MDP radiopharmaceutical result in low labeling efficiency. Radiochemical purity 90% of $^{99m}Tc$-MDP is the minimum allowed by USP. Therefore, when soft tissue uptake is observed in $^{99m}Tc$-MDP bone scan and labeling efficiency is above 90%, we can expect that $Al^{3+}$ in pertechnetated eluate is not the cause of soft tissue uptake.

본 연구는 $^{99}Mo-^{99m}Tc$ 발생기시스템에서 용출될 수 있는 알루미늄이 $^{99m}Tc$-MDP의 표지효율과 생체내 분포에 어떤 영향을 미치는지를 보기 위한 실험이다. 알루미늄이온 농도 ($0-62.5{\mu}g/ml$)를 증가시킬수록 $^{99m}Tc$-MDP의 표지효율은 급격히 떨어지며 상대적으로 $^{99m}Tc$ pertechnetate와 hydrolyzed reduced $^{99m}Tc$ 부위의 상대적인 양은 증가되었다. $^{99m}Tc$-MDP는 알루미늄 존재하에서도 상당히 안정하였다. 알루미늄에 의해 $^{99m}Tc$-MDP 반응물이 교질을 형성하는지를 보기 위해 $0.22{\mu}m$ syringe filter로 여과한 액은 여과하지 않은 것과 유의한 차이를 나타내지 않았다. 마우스에 대한 생체내 분포실험은 알루미늄에 의해 $^{99m}Tc$-MDP의 표지효율이 떨어지고 $^{99m}Tc$ pertechnetate의 증가로 인해 혈액과 심장의 흡수는 증가하나 간과 뼈의 흡수는 별다른 차이를 나타내지 않았다. 랫트의 골스캔에서는 $5{\mu}g/ml$의 알루미늄농도에서는 영상의 차이가 없으나 $10{\mu}g/ml$ 농도에서는 하복부의 흡수가 높게 나타났다. 이상의 결과는 알루미늄이 $^{99}Mo-^{99m}Tc$ 발생기시스템 칼럼의 용출제한량인 $10{\mu}g/ml$이하에서도 MDP의 표지효율에 상당한 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다. 따라서$^{99m}Tc$-MDP 골스캔시 연조직에의 흡수가 보이는 경우에도 방사성의약품의 방사화학적 순도에 대한 정도관리가 충분히 이루어 졌다면 $^{99}Mo-^{99m}Tc$ 발생기시스템에서 용출되는 알루미늄에 의한 영향은 배제될 수 있다.