thẩm định quy trình kiểm nghiệm các chỉ tiêu đặc trưng đối với thuốc phóng xạ 2 18ffluoro 2 deoxy d glucose (18f fdg)

Đánh giá các thông số thẩm định của cácchỉ tiêu Định tính hạt nhân phóng xạ, độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ, định tínhhóa phóng xạ, độ tinh khiết hóa phóng xạ, độ tinh khiết hóa học xác

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

Thầy hướng dẫn: TS.BS NGUYỄN XUÂN CẢNH

PGS.TS.DS VÕ THỊ BẠCH HUỆ

TP.Hồ Chí Minh – 2019

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn này là nghiên cứu của cá nhân tôi, chưa được dùng để bảo vệ học vị nào.Các số liệu, trích dẫn, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn nàyhoàn toàn trung thực Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này

Tác giả

HỒ ĐẮC HÙNG

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và tri ân sâu sắc đối với:

các Thầy Cô bộ môn Hóa Phân tích - Kiểm nghiệm,

Khoa Dược, ĐHYD TP Hồ Chí Minh

đã nhiệt tình và hết lòng truyền đạt kiến thức cho các học viên

Cảm ơn

cô PGS.TS Võ Thị Bạch Huệ và TS.BS Nguyễn Xuân Cảnh

đã có những góp ý quý báu về phương pháp nghiên cứu và cách trình bày, với kinhnghiệm đã giúp hướng nghiên cứu theo sở trường và dành thời gian chỉnh sửa choluận văn hoàn thiện

Cảm ơn

Ban Lãnh đạo Bệnh viện Chợ Rẫy

đã tạo điều kiện để hoàn tất nghiên cứu này

uận văn thạc s – hóa 2017 – 2019gành iểm nghiệm thuốc và Độc chất – ã số: 8720210

THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH KIỂM NGHIỆM CÁC CHỈ TIÊU

ĐẶC RƯNG ĐỐI VỚI THUỐC PHÓNG XẠ 2-[ 18 F]FLUORO-2-DEOXY-D-GLUCOSE ( 18 F-FDG)

để hiểu rõ tình trạng bệnh ung thư, tim mạch và thần kinh Mục tiêu nghiên cứu

là xây dựng và thẩm định Tiêu chuẩn cơ sở đối với thuốc phóng xạ 18F-FDG dobệnh viện Chợ Rẫy sản xuất

Đối tượng và Phương pháp nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu: Thuốc phóng xạ 18

F-FDG đang được nghiên cứu sảnxuất tại bệnh viện Chợ Rẫy

Phương pháp nghiên cứu: Xây dựng Tiêu chuẩn cơ sở dựa trên điều kiện hiện

có của bệnh viện và tham khảo USP 41 Đánh giá các thông số thẩm định của cácchỉ tiêu Định tính hạt nhân phóng xạ, độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ, định tínhhóa phóng xạ, độ tinh khiết hóa phóng xạ, độ tinh khiết hóa học xác địnhKryptofixR và dung môi tồn dư dựa theo hướng dẫn của ICH

Kết quả: Các thông số thẩm định đều đạt mức cho phép.

Kết luận: Số liệu thẩm định đầy đủ của 6 chỉ tiêu đặc trưng nhằm hoàn chỉnh

Tiêu chuẩn cơ sở và minh chứng chất lượng chế phẩm 18F-FDG sản xuất tại bệnhviện Chợ Rẫy Phương pháp phân tích nhanh (dưới 20 phút hoàn tất hết các chỉtiêu), sử dụng với chi phí thấp, dễ thực hiện, dùng lượng ít phóng xạ, và tin cậy

Từ khóa: Thẩm định, 18F-FDG

aster’s thesis – Academic course: 2017 – 2019Speciality: Drug quality control and toxicology - Code: 8720210

VALIDATE THE ANALYTICAL METHODS FOR ASSESSMENT

CHARACTERISTIC TEST ITEMS OF 2-[ 18 F]FLUORO-2-DEOXY-D-GLUCOSE ( 18 F-FDG )

Ho Dac Hung

Supervisors: Ph.D Nguyen Xuan Canh

Assoc Prof Vo Thi Bach Hue

Objective: Nowadays, 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose (18F-FDG) is increasinglyused in Positron Emission Tomography application to diagnose oncology,cardiology and neurology The aim of this scientific study are to build and validatethe specification of radiopharmaceutical 18F-FDG, which is producted by Chợ Rẫyhospital

Methods: To build the specification of radiopharmaceutical 18F-FDG base oncurrent conditions with USP 41 referencing To validate the analytical methods forassessment 6 characteristic test items of 18F-FDG product (radionuclide identity,radiochemical identity, radiochemical purity, radionuclide purity, chemical puritydetermines kryptofixR, and residual solvents) base on ICH guideline

Results: All validated parameters of six characteristic test items are accepted.

Conclusions: Validated data of 6 characteristic test items are used to complete the

specification and prove quality of Chợ Rẫy hospital's 18F-FDG Analytical methodsare fast (less than 20 minutes to complete all test items), low cost, easy to realize,use little radionuclide quantities and reliable

Key words: validation, 18F-FDG

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii

DANH MỤC CÁC BẢNG iv

ĐẶT VẤ ĐỀ 1

CHƯƠ G 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ THUỐC PHÓNG XẠ (RADIOPHARMACEUTICAL) 3

1.1.1 Giới thiệu 3

1.1.2 Tình hình sử dụng thuốc phóng xạ hiện nay 5

1.1.3 Các quy định, pháp lý kiểm soát sản xuất, vận chuyển thuốc phóng xạ 5

1.1.4 Cách thức sản xuất hạt nhân phóng xạ/thuốc phóng xạ 6

1.1.5 Một số chỉ tiêu kiểm nghiệm chung cho thuốc phóng xạ 7

1.2 CƠ SỞ ĐỂ SẢN XUẤT THUỐC PHÓNG XẠ 18 F-FDG 7

1.2.1 Cơ chế tác động của thuốc phóng xạ 18 F-FDG 7

1.2.2 Sản xuất đồng vị phóng xạ dùng trong ứng dụng PET 8

1.2.3 Máy ghi hình cắt lớp phát xạ positron PET 10

1.2.4 Quy trình tổng hợp 18F-FDG và kiểm tra chất lượng tại Chợ Rẫy 10

1.2.5 Các chỉ tiêu thực hiện khi kiểm nghiệm thuốc phóng xạ 18F-FDG 13

1.3 KIỂM NGHIỆM THUỐC PHÓNG XẠ 18F-FDG 14

1.3.1 Thành phần 14

1.3.2 Các chế phẩm có trên thị trường 14

1.3.3 Chỉ định 14

1.3.4 Các nghiên cứu về kiểm nghiệm 18F-FDG trong và ngoài nước 15

1.3.5 Thực nghiệm khi kiểm nghiệm 18F-FDG qua các báo cáo 16

1.3.6 So sánh các yêu cầu của từng chỉ tiêu ở các dược điển khác nhau 17

1.3.7 Các hướng dẫn khi xây dựng phương pháp phân tích 17

CHƯƠ G 2 PHƯƠ G PHÁP GHIÊ CỨU 19

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 19

PHƯƠ G PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở kiểm nghiệm 18F-FDG 21

2.2 Thẩm định quy trình phân tích 6 chỉ tiêu đặc trưng 22

2.2.1 Định tính hạt nhân phóng xạ 23

2.2.2 Độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ 23

2.2.3 Định tính hóa phóng xạ 24

2.2.4 Độ tinh khiết hóa phóng xạ 25

2.2.5 Độ tinh khiết hóa học (Aminopolyether/KryptofixR ) 27

2.2.6 Dung môi tồn dư 28

CHƯƠ G 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 34

3.1 KẾT QUẢ KIỂM NGHIỆM 18F-FDG THEO TIÊU CHUẨ CƠ SỞ 34

3.2 KẾT QUẢ THẨ ĐỊNH QUY TRÌNH PHÂN TÍCH 35

3.2.1 Định tính hạt nhân phóng xạ 35

3.2.2 Độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ 36

3.2.3 Định tính hóa phóng xạ 37

3.2.4 Độ tinh khiết hóa phóng xạ 40

3.2.5 Độ tinh khiết hóa học (Aminopolyether/KryptofixR ) 44

3.2.6 Dung môi tồn dư 46

CHƯƠ G 4 BÀN LUẬN 54

KẾT LUẬ VÀ ĐỀ NGHỊ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 69

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT T T

Chữ viết tắt Chữ nguyên Ý nghĩa

18

F-FDG 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose Thuốc phóng xạ 18F-FDGCMC Chemistry manufacturing and

controls

Hướng dẫn về hóa học sản xuất

và kiểm soát một loại thuốc doFDA ban hành

cGMP Current Good Manufacturing

Practice

Thực hành tốt sản xuất thuốcbản hiện hành

Cpm Counts per minute Số đếm trong một phút

DĐV V Dược điển Việt nam V

EP European Pharmacopoeia Dược điển Châu Âu

FDA Food and Drug Administration Cơ quan kiểm soát thực phẩm

và thuốc Hoa kỳ

GC Gas Chromatography Sắc ký khí

HPLC High Performance Liquid

Chromatography

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

IAEA International Atomic Energy

LOD Limit of Detection Giới hạn phát hiện

LOQ Limit of Quantitation Giới hạn định lượng

MCA Multichannel Analyzer Máy đo độ tinh khiết hạt nhân

phóng xạPET scans Positron Emission Tomography

scans

Máy ghi hình cắt lớp phát xạpositron

PTS Portable Test System Thiết bị thử nội độctố vi khuẩnRSD Relative Standard Deviation Độ lệch chuẩn tương đối

SPECT Single Photon Emission

Computed Tomography

Máy ghi hình cắt lớp phát xạđơn photon

TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng

TT-BYT Thông tư- Bộ Y tế

USP United States Pharmacopoeia Dược điển Mỹ

WHO World Health Organisation Tổ chức Y tế thế giới

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Dữ liệu phát xạ của 18F 9

Bảng 1.2 Các bước tổng hợp và kiểm soát quá trình sản xuất 11

Bảng 1.3 Các chỉ tiêu và mức chất lượng 18F-FDG đang áp dụng tại Chợ Rẫy 12

Bảng 1.4 Đặc tính của các chỉ tiêu và lý do kiểm nghiệm 13

Bảng 1.5 Thực nghiệm khi kiểm nghiệm các chỉ tiêu 16

Bảng 2.1 Thông tin các lô nghiên cứu 19

Bảng 2.2 Danh mục vật liệu nghiên cứu 20

Bảng 2.3 Dụng cụ, trang thiết bị 20

Bảng 2.4 Xây dựng các chỉ tiêu, phương pháp thử và mức chất lượng 21

Bảng 2.5 Điều kiện sắc ký trên GC 29

Bảng 2.6 Pha các nồng độ ethanol để khảo sát tính tuyến tính 30

Bảng 2.7 Pha các nồng độ acetonitril để khảo sát tính tuyến tính 30

Bảng 2.8 Trộn chế phẩm 18F-FDG với các thể tích ethanol chuẩn 0,3 % 33

Bảng 3.1 Kết quả kiểm nghiệm các chỉ tiêu của thuốc phóng xạ 18F-FDG 34

Bảng 3.2 Kết quả thẩm định quy trình định tính hạt nhân phóng xạ 35

Bảng 3.3 Kết quả 18 lần đo xác định độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ 36

Bảng 3.4 Vùng phân bố của pic chính (18F-FDG) và 2 pic tạp 18F-, 18F-ACY 37

Bảng 3.5 Kết quả so sánh Rf giữa mẫu thử và mẫu FDG chuẩn 38

Bảng 3.6 Kết quả 6 lần S đo cpm mẫu thử nồng độ 50 % 40

Bảng 3.7 Kết quả tuyến tính của số đếm/phút (cpm) theo nồng độ mẫu thử 41

Bảng 3.8 Kết quả thử độ lặp lại của chỉ tiêu độ tinh khiết hóa phóng xạ 42

Bảng 3.9 Kết quả thử độ chính xác trung gian (độ tinh khiết hóa phóng xạ) 43

Bảng 3.10 Kết quả 6 lần đo dung dịch chuẩn ethanol 0,1 % và acetonitril 0,01% 47

Bảng 3.11 Kết quả khảo sát tính đặc hiệu trong xác định dung môi tồn dư 47

Bảng 3.12 Kết quả khảo sát tính tuyến tính của ethanol 48

Bảng 3.13 Kết quả khảo sát tính tuyến tính của acetonitril 49

Bảng 3.14 Kết quả độ lặp lại/độ chính xác trung gian ngày 2 xác định dung môi tồn dư 50 Bảng 3.15 Kết quả thử độ chính xác trung gian xác định dung môi tồn dư 51

Bảng 3.16 Giá trị phục hồi của 9 mẫu tiêm 52

Bảng 3.17 Kết quả độ thô trong xác định dung môi tồn dư 53

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Sự chuyển hóa glucose ở tế bào ung thư 8

Hình 1.2 Sơ đồ Cyclotron 9

Hình 1.3 Proton bắn vào 18O để tạo ra 18 F- 9

Hình 1.4 Chương trình phân rã của 18 F 10

Hình 1.5 Cách thức hoạt động hệ thống PET 10

Hình 1.6 Cấu trúc hóa học 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose (18F-FDG) 14

Hình 3.1 Kết quả đo độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ trên mẫu thử 37

Hình 3.2 Kết quả đọc được trên Bioscan 39

Hình 3.3 Kết quả hiện vết 19FDG chuẩn (Rf =35/80=0,438) lô ngày 16/7/2019 39

Hình 3.4 Kết quả hiện vết 19FDG chuẩn (Rf =35/80=0,438) lô ngày 17/7/2019 39

Hình 3.5 Đường biểu diễn mối liên hệ giữa nồng độ % và cpm 41

Hình 3.6 Mẫu thử ngày 16/7/2019, bên trái mẫu thử, bên phải mẫu chuẩn 44

Hình 3.7 Mẫu thử ngày 17/7/2019, bên trái mẫu thử, bên phải mẫu chuẩn 45

Hình 3.8 Bảng màu các nồng độ KryptofixR chuẩn 46

Hình 3.9 Đồ thị mối tương quan giữa nồng độ ethanol và diện tích pic 48

Hình 3.10 Đồ thị mối tương quan nồng độ acetonitril và diện tích pic 49

ĐẶT VẤN ĐỀ

Y học hạt nhân là một l nh vực ứng dụng liên quan các chuyên ngành khác về thiết

bị hình ảnh và thuốc phóng xạ để chẩn đoán và điều trị bệnh Việc khảo sát chuyểnhóa glucose ở tế bào bình thường và tế bào bệnh bằng thuốc phóng xạ 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose (18F-FDG) kết hợp thiết bị ghi hình Positron EmissionTomography (PET) ngày càng phổ biến để hiểu rõ tình trạng bệnh ung thư, timmạch và thần kinh [23]

Theo WHO để phục vụ 500.000 dân thì cần một máy chụp PET [57], cả nước hiện

có 5 Cyclotron sản xuất thuốc phóng xạ cung cấp cho 11 máy PET, vì vậy nhu cầuphát triển hệ thống sản xuất thuốc phóng xạ 18F-FDG và PET ở nước ta còn rất lớn

Từ tháng 3/2009 đến nay, khoa Y Học Hạt Nhân - bệnh viện Chợ Rẫy đã ứng dụngthuốc phóng xạ 18F-FDG này để chẩn đoán cho hơn 14200 lượt bệnh nhân ở ChợRẫy và hơn 1500 lượt bệnh nhân ở các bệnh viện 115 và bệnh viện 175 Đến nayviệc tái thẩm định quy trình kiểm nghiệm và cập nhật dữ liệu là công việc cần thiếtnhằm khẳng định và nâng cao hơn nữa chất lượng thuốc do khoa Y học Hạt nhân -bệnh viện Chợ Rẫy sản xuất Hơn nữa, bệnh viện cũng đồng thời xây dựng cơ sởkhoa học để phát triển việc sản xuất thuốc phóng xạ 18F-FDG cho các cơ sở khác ởViệt nam trong tương lai gần

Ở nước ta, các công trình nghiên cứu về thuốc phóng xạ nói chung cũng như bàn vềphương pháp phân tích thuốc phóng xạ 18

F-FDG chưa nhiều và chưa đầy đủ số liệucác chỉ tiêu đánh giá như số liệu của các dược phẩm thông thường đã cấp số đăng

ký, DĐV V chưa có chuyên luận về thuốc phóng xạ 18F-FDG vì vậy các cơ sở sảnxuất trong nước phải xây dựng tiêu chuẩn cơ sở để kiểm nghiệm dựa trên dược điểncác nước như Anh, Châu Âu, ỹ

Nhằm kiểm soát, đánh giá chất lượng thuốc phóng xạ 18F-FDG sản xuất tại bệnhviện Chợ Rẫy theo quy định của ICH và tham khảo USP 41, đề tài

"Thẩm định quy trình kiểm nghiệm các chỉ tiêu đặc trưng đối với thuốc phóng xạ

2-[ 18 F]fluoro-2-deoxy-D-glucose ( 18 F-FDG)"

được thực hiện với mục tiêu cụ thể: xây dựng và thẩm định tiêu chuẩn cơ sở đối vớithuốc phóng xạ 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose (18F-FDG) do bệnh viện Chợ Rẫysản xuất

Sáu chỉ tiêu cụ thể của quy trình phân tích như sau:

1 Định tính hạt nhân phóng xạ

2 Độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ

3 Định tính hóa phóng xạ

4 Độ tinh khiết hóa phóng xạ

5 Độ tinh khiết hóa học (xác định Aminopolyether/KryptofixR)

6 Dung môi tồn dư (xác định ethanol và acetonitril)

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

sử dụng và bảo quản thuốc phóng xạ phải được cấp phép bởi cơ quan quản lý Giấyphép bao gồm quy định về sản xuất thuốc và về nguyên liệu phóng xạ Ngoài ra cóthể có giấy phép riêng về vận chuyển và phân phối thuốc phóng xạ [1],[2],[3],[4],[5],[8],[66]

- Đồng vị phóng xạ (radioisotopes): Các đồng vị khác nhau của cùng một nguyên tố

có cùng số proton trong hạt nhân nguyên tử nhưng khác biệt số neutron Đồng vịphóng xạ có hạt nhân nguyên tử không ổn định có thể xuất hiện nhân tạo hoặc tựnhiên Đồng vị phóng xạ nhân tạo được tạo ra từ phản ứng hạt nhân hoặc từcyclotron gười ta thường dùng phản ứng hạt nhân để sản xuất đồng vị phóng xạgiàu neutron như 99

Mo, và dùng cyclotron để sản xuất đồng vị phóng xạ giàu protonnhư 18

F Đồng vị phóng xạ tự nhiên nổi tiếng nhất là Uranium, trong đó99,284 %; 0,711 % và 0,0055 % tổng lượng Uranium tự nhiên, kém

ổn định và hoạt tính phóng xạ mạnh hơn do có ít hơn 3 neutrons trong hạt nhân sovới [65]

- Bức xạ ion hóa (ionising radiation): Hiện tượng biến đổi cấu trúc nguyên tử vậtchất trở nên tích điện hoặc ion hóa do các tia , tia β, phát xạ positron (β+

), tia

 gây ra gười ta ứng dụng điều này để tiêu diệt tế bào ung thư (tia , β), mặtkhác cần lưu ý nguy cơ phơi nhiễm phóng xạ nhân viên y tế và công chúng.

- Tia : Gồm 2 protons và 2 neutrons, gặp ở nhóm hạt nhân không bền có số khốilớn (ví dụ: → + 2+) Thuốc nhóm này có XofigoR được FDA chấpthuận, 223RaCl2 tiêm t nh mạch điều trị ung thư tiền liệt tuyến [70]

- Tia β Còn gọi là tia β-/ negatrons, thường có ở hạt nhân giàu neutron, sau quátrình phân rã neutron chuyển thành proton kèm phát tia β- và phản hạt neutron ( ).(ví dụ: → + β- + ) HICONTM

(131I- aI) điều trị ung thư tuyến giáp,90

Y-ibritumomab tiuxetan (ZevalinR) điều trị non-Hodgkin's lymphoma [62],[71]

- Tia positron (β+): Thường có ở hạt nhân giàu proton, sau phân rã proton chuyểnthành neutron kèm phát tia β+

(ví dụ: → + β+ + ν), 18F phân rã tạo tia β+ sẽgặp electron trong cơ thể/không khí sẽ gây hiện tượng hủy cặp (annihilation),chuyển dạng năng lượng thành cặp tia gamma phát ra vị trí đối nghịch 180o với mứcnăng lượng mỗi hướng là 511 keV, người ta đo năng lượng này trong thiết bị PET

- Tia : Hạt nhân nguyên tử có thể tồn tại ở trạng thái khác biệt mức năng lượng, khichuyển từ trạng thái kích thích sang trạng thái cơ bản sẽ phát xạ tia , (ví dụ: 99mTc

→ 99

Tc + phát xạ ), 99mTc thường được sử dụng trong ứng dụng SPECT

- Đơn vị hoạt độ phóng xạ: Đơn vị quốc tế là becquerel (Bq): Một lần phân rã trongmột giây Mỹ hay dùng đơn vị thông thường là curie (Ci), 1 Ci = 3,7*1010 Bq

- Luật phân rã phóng xạ: a = ao*e-(t-to )

a: hoạt độ phóng xạ tại thời điểm đo sau,

ao: hoạt độ phóng xạ tại thời điểm đo đầu,

: hằng số phụ thuộc bản chất hạt nhân phóng xạ,t: thời điểm đo sau,

to: thời điểm đo đầu [66]

T1/2 = ln2 (t-t0)/ ln(a0/a)

t: thời điểm đo sau,

to: thời điểm đo đầu,

ao: hoạt độ phóng xạ tại thời điểm đo đầu,a: hoạt độ phóng xạ tại thời điểm đo sau [47]

- Danh pháp một phản ứng hạt nhân [46]: zA(b,c)zD (z: số khối nguyên tử, A: đồng

vị nguyên liệu đầu vào, b: hạt đập vào hạt nhân, c: hạt phát xạ, D đồng vị sản phẩmhình thành), ví dụ: + → + được viết thành 18O(p,n)18F

- Máy gia tốc vòng (cyclotron) trong y tế: Sản xuất các chùm hạt proton, gia tốcchúng, bắn vào hạt nhân nguyên tử, để sản xuất các đồng vị phóng xạ

1.1.2 Tình hình sử dụng thuốc phóng xạ hiện nay

Doanh số thị trường toàn cầu về thuốc phóng xạ ước tính đạt 10 tỉ đô la vào năm

2024, chủ yếu nhờ sự tăng nhu cầu sử dụng ghi hình cắt lớp phát xạ positron (PET)

và ghi hình cắt lớp phát xạ đơn photon (SPECT) [10] Một số công ty nắm giữ thịtrường lớn như Bayer Healthcare AG, Cardinal Health, Inc., GE Healthcare, IBAMolecular Imaging và Siemens Healthcare

Tại Việt nam, thuốc phóng xạ được sử dụng ngày càng nhiều ở các bệnh viện cókhoa YHHN (như bệnh viện Ung Bướu TP Hồ Chí inh, Đại học Y Dược cơ sở 1

TP Hồ Chí Minh, FV, Trung ương Quân đội 108, Bạch Mai ), phổ biến sử dụng

131I để điều trị ung thư tuyến giáp, đồng vị phóng xạ 99m

Tc được dùng trong nhiềuloại chẩn đoán tùy vào phần dược chất gắn với 99mTc

1.1.3 Các quy định, pháp lý kiểm soát sản xuất, vận chuyển thuốc phóng xạ

Việc sản xuất, vận chuyển, bảo quản, và lưu giữ các đồng vị phóng xạ được cơ quanquản lý quy định phải đảm bảo an toàn bức xạ và kiểm soát chặt chẽ Cơ quan ănglượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và WHO đưa ra nhiều hướng dẫn và hỗ trợ cácnước ứng dụng hạt nhân phóng xạ trong y học đồng thời công bố nhiều tiêu chuẩnbảo vệ con người đối với bức xạ ion hóa và an ninh nguồn phóng xạ Tại Mỹ, thuốcphóng xạ được quản lý bởi Center for Drug Evaluation and Research (CDER)(thuộc FDA), Section 121 của Modernization Act chỉ định FDA thiết lập CGMPs vàcác quy trình phù hợp cho thuốc PET [22] Tại châu Âu, Committee for MedicinalProducts for Human Use (CHMP) thuộc European Medicine Agency(EMA/EMEA) thiết lập các hướng dẫn cho thuốc phóng xạ gồm: GMP and GoodRadio Pharmacy Practice, Early Phase Clinical Trials, Clinical Evaluation andRegulations on Market Authorization [61]

Tại Việt nam, quy định về thuốc phóng xạ ghi trong Luật dược 2016 [8], thuộcnhóm thuốc phải kiểm soát đặc biệt [4], quy định quản lý chất thải phóng xạ vànguồn phóng xạ đã qua sử dụng [2], hướng dẫn vận chuyển an toàn vật liệu phóng

xạ [1], quy định về đảm bảo an toàn bức xạ trong y tế [3]

1.1.4 Cách thức sản xuất hạt nhân phóng xạ/thuốc phóng xạ

- WHO lưu ý với hạt nhân phóng xạ độ bền ngắn nhưng tạo tạp có độ bền dài sauvài chu kỳ phân rã [66] Hạt nhân phóng xạ được sản xuất bằng cách:

Phân rã trong lò phản ứng hạt nhân

Bắn vào hạt nhân nguyên tử bằng proton (ví dụ: Cyclotron)

Bắn phá bằng neutron (trong lò phản ứng),

Bộ phát hạt nhân phóng xạ (generator): Tạo ra hạt nhân phóng xạ con có thờigian bán rã ngắn từ hạt nhân phóng xạ mẹ có thời gian bán rã dài hơn (ví dụ:dùng dung môi chiết xuất đi qua cột sắc ký chứa đồng vị mẹ (99 o) thu đượcdung dịch chứa đồng vị con (99mTc) [66])

- Các đặc tính của hạt nhân phóng xạ dùng trong Y học hạt nhân bao gồm:

* Hạt nhân phóng xạ phải có đặc tính riêng biệt của hạt nhân đó, phát ra nănglượng bức xạ  đặc trưng, giúp tạo hình ảnh rõ cho chẩn đoán

* Khi áp dụng điều trị dùng liều chiếu trong (tia , β), thì hạt nhân phóng xạphải cho năng lượng bức xạ đủ và chu kỳ bán rã ngắn

* Hạt nhân phóng xạ vẫn mang đặc tính hóa học, đi đến tế bào điều trị Nếu bịchuyển hóa thì thành chất chuyển hóa không độc hại và dễ đào thải nhằm hạn chếnhiễm phóng xạ cho người bệnh

- Hạt nhân phóng xạ tự bản thân nó dùng vào mục đích trị liệu hoặc kết hợp (nhờdược phẩm khác dẫn đến cơ quan hay vị trí nào đó) Ví dụ: 99m

Tc kết hợp sectamibi,tiêm vào bệnh nhân, chụp trên máy SPECT-CT cho hình ảnh tưới máu cơ tim,tương tự 99m

Tc MIBI dùng chẩn đoán ung thư phổi, 99mTc MDP dùng chẩn đoán dicăn xương, 99m

Tc DTPA giúp chẩn đoán tổn thương thận Các thuốc 99mTc,sectamibi, MIBI, MDP, DTPA có trong danh mục thuốc phóng xạ [5]

1.1.5 Một số chỉ tiêu kiểm nghiệm chung cho thuốc phóng xạ

Theo WHO [66] các chỉ tiêu kiểm nghiệm cho thuốc phóng xạ thường là:

a) Định tính hạt nhân phóng xạ: Đo thời gian bán rã (half-life, T1/2) hoặc bởinăng lượng bức xạ phát ra hoặc xác định cả T1/2 và năng lượng bức xạ Thườngdược điển quy định T1/2 đo được không được quá (± 5 %) so với T1/2 chuẩn của hạtnhân phóng xạ đó

b) Độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ: Được diễn tả theo

- Mức độ tối thiểu của độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ đo bằng phổ  không khácbiệt đáng kể so với dung dịch chuẩn hạt nhân phóng xạ đó

- Mức độ tối đa của các tạp hạt nhân phóng xạ đặc hiệu quy định trong chuyênluận, ví dụ: Mong muốn sản xuất thallium-201 (T1/2 = 73,5 giờ), nhưng xuất hiệntạp thallium-202 (T1/2 =12,23 ngày)

c) Độ tinh khiết hóa phóng xạ: Phần trăm hoạt độ phóng xạ của hạt nhân quan

tâm ở dạng hóa học chính trên tổng hoạt độ phóng xạ của thuốc [48], phương phápkiểm nghiệm TLC/ HPLC [39]

d) Độ tinh khiết hóa học: Tạp hóa học tham gia quá trình tổng hợp có khả năng

gây độc, cần kiểm tra giới hạn các tạp này

e) pH: Kiểm bằng giấy đo pH, có khi phải dùng hệ đệm điều chỉnh

f) Thử vô khuẩn: Thuốc phóng xạ có T1/2 ngắn, được phép tiêm trước khi có kếtquả thử vô khuẩn, và kết quả thử vô khuẩn có được sẽ dùng cho việc hồi cứu

g) Thử nội độc tố vi khuẩn [66].

1.2 CƠ SỞ ĐỂ SẢN XUẤT THUỐC PHÓNG XẠ 18

F-FDG 1.2.1 Cơ chế tác động của thuốc phóng xạ 18 F-FDG

Tế bào ung thư có tốc độ chuyển hóa và tích lũy glucose nhiều hơn so với tế bàobình thường [38] 18

F-FDG có cấu trúc hóa học tương tự glucose, khác là nhóm OH

ở vị trí C số 2 được thay bằng 18F nhưng vẫn giữ đặc tính glucose 18

F-FDG đượcvận chuyển vào bên trong tế bào bởi glucose transporters có ở màng tế bào, sau đó

bị phosphoryl hóa bởi hexokinase thành 18F-FDG-6-phosphate Glucose transporters

và hexokinase hoạt động rất mạnh ở tế bào ung thư làm tăng hoạt động vận chuyển

của 18F-FDG vào trong tế bào và sự phosphoryl hóa, 18F-FDG-6-phosphate khôngchuyển hóa tiếp nữa, không ra ngoài tế bào được mà bị giữ lại cho đến khi 18F bịphân rã, phát tia β+ và đầu dò PET ghi nhận tái tạo hình ảnh (hình 1.1; hình 1.5)

[36],[38] 18F-FDG PET cho phép phát hiện và định lượng mức độ di căn, do đó ứngdụng trong chẩn đoán, phân chia giai đoạn, tái phân chia giai đoạn sau điều trị ungthư của nhiều cơ quan khác nhau như phổi, trực tràng, lymphoma, melanoma, ungthư đầu, cổ, ung thư não, vú [54]

Hình 1.1 Sự chuyển hóa glucose ở tế bào ung thư

1.2.2 Sản xuất đồng vị phóng xạ dùng trong ứng dụng PET

- Ghi hình cắt lớp phát xạ positron PET phải cần thuốc phóng xạ chứa đồng vị phátpositron như 11

C, 13N, 15O và 18F Các đồng vị phóng xạ dùng cho PET có các đặcđiểm sau: [52]

Được sử dụng ở nồng độ đủ nhỏ để không gây tác dụng dược lý

Phản ứng với cơ thể theo cách dự đoán được, thông tin được và có lặp lạiNồng độ phải đo lường được

- Đồng vị phát positron được sản xuất từ máy gia tốc cyclotron (hình 1.2) [36]: Khí

hydro bị ion hóa dưới tác dụng dòng điện cao áp tạo H-, H- được gia tốc với tốc độcao bởi sóng điện từ cao tần (High Radio Frequency) đặt bên trong buồng chânkhông, rồi H- đi qua lá carbon (stripping foil trong hình 1.2) mất điện tử thành

proton thoát ra khỏi buồng chân không, đập vào hạt nhân nguyên tử bền 18O (8protons + 10 neutrons) để tạo thành nguyên tố mới có tính phóng xạ 18F (9 protons+ 9 neutrons) và 1 neutron thoát ra Phương trình biểu diễn: + → + 18

O-H2O (nước làm giàu- enriched water 18O, hàm lượng phải > 97 %) là nguyênliệu đầu vào của phản ứng hạt nhân 18O(p,n)18F, sau phản ứng hạt nhân nhận được18

F và neutron (hình 1.3) [31],[36],[56] 18F sản xuất từ cyclotron được gọi là đồng

Nhìn ngang

Nguồn ion

Đường đi của hạt được gia tốc

Nhìn từ trên

Hình 1.4 Chương trình phân rã của 18 F

1.2.3 Máy ghi hình cắt lớp phát xạ positron PET

PET là kỹ thuật hình ảnh sử dụng hợp chất gắn với đồng vị phóng xạ phát positron

để tái tạo hình ảnh và đo in vivo dược động học và phân bố sinh học X quang cho

hình ảnh cấu trúc, nhưng với hình ảnh PET cho biết cơ quan hoạt động chuyển hóanhư thế nào Thuốc 18

F-FDG phát xạ positron gặp electron trong cơ thể sẽ gây hiệntượng hủy cặp, chuyển dạng năng lượng thành cặp tia gamma phát ra vị trí đốinghịch 180o với mức năng lượng mỗi hướng là 511 keV Các đầu dò 3D của máyPET thu nhận cặp tia  phát ra (hình 1.5) [58], sau đó qua hệ thống xử lý tín hiệu

cho hình ảnh chức năng sinh hóa cơ quan cần khảo sát [25]như tốc độ dòng chảycủa máu, chuyển hóa, hoạt tính enzyme, sinh hóa dẫn truyền thần kinh và mật độđiểm tiếp nhận [50] PET thường kết hợp với X-ray computed tomography (CT) đểtạo hình ảnh kết hợp thông tin giải phẫu từ CT và thông tin chuyển hóa từ PET [34]

Hình 1.5 Cách thức hoạt động hệ thống PET

1.2.4 Quy trình tổng hợp 18 F-FDG và kiểm tra chất lượng tại Chợ Rẫy

Tổng hợp theo cơ chế phản ứng thế ái nhân SN2 rồi thủy phân bằng HCl từ nghiên

cứu của Hamacher et al, 1986 [24] và cách kiểm soát [27] theo bảng 1.2

Thiết bị quét PET

Đầu dò phát hiện tia 

Phát positron và hiện tượng

hủy cặp positron-electron

Bảng 1.2 Các bước tổng hợp và kiểm soát quá trình sản xuất

stt Hoạt động Cần kiểm soát

2 Bắt giữ 18F- và thu hồi 18O-H2O: Thành

phần: cột trao đổi anion, K2CO3 và

KryptofixR [26],[56] hoặc TBA

(K/Kryptofix)+/18F- (khan) + mannose

triflate bay hơi Tetra acetyl 18F-FDG

Chất lượng hóa chất, nhiệt độ bìnhphản ứng, thời gian thực hiện

5 Loại nhóm bảo vệ (thủy phân bằng

acid/base) Hóa chất: HCl 1N, >100 oC, ~8

phút hoặc NaOH 1-2 N, nhiệt độ phòng

hoặc 50 oC, ~3 phút

Tetra acetyl 18F-FDG Thủy phân/[H+] 18F-FDG

thô (còn chứa nhiều tạp)

- Nhiệt độ bình phản ứng, thờigian thực hiện

-18F-FDG thô còn tạp: 18F-, 18ACY, KryptofixR, ethanol,acetonitril, acid, vi sinh vật,endotoxin

F-6 Cho qua các cột (Al, C18, AG11 resin,

AG50) để tinh khiết Thêm chất điều

chỉnh: Dung dịch ưu trương aCl (hoặc

bicarbonate); citrate, ascorbate, đệm

NaH2PO4, H2O, nước muối

18

F-FDG thô tinh chế và trung hòa18F-FDG

- Chất lượng cột, theo dõi hoạt độ

- Al giữ lại 18F-, C18 giữ 18F-ACY,AG11 resin trung hòa acid, AG50giữ KryptofixR

7 Lọc vô khuẩn: Màng lọc 0,22 µm Nguyên vẹn màng lọc

8 QC: Đánh giá chất lượng phù hợp các chỉ

tiêu chất lượng theo quy định

Mẫu đại diện, quy trình thử, kếtquả thử

9 Cho thuốc vào lọ đa liều hoặc bơm tiêm

đơn liều rồi phân phối

Đo, hoạt độ từng lọ/ bơm tiêm

10 Lọ đa liều cho vào bình che chắn tungsten

(CF18-T Tungsten shielded container),

bình này cho vào thùng vận chuyển

(external case)

Đo suất liều đóng gói theo yêu cầu

cơ quan quản lý (Cục An toàn bức

xạ và hạt nhân)

Thuốc phóng xạ 18F-FDG được sản xuất tại Chợ Rẫy tóm tắt như sau 18F- được sảnxuất từ máy gia tốc 11 MeV eclipse HP Siemens theo phản ứng hạt nhân18

O(p,n)18F, thể tích bia 18O-H2O là 2,4 ml, thời gian chiếu xạ trong 40-50 phút,cường độ dòng 55 µA Dung dịch chứa 18

F- được chuyển tới hệ tổng hợp ExploraFDG4 Siemens, tại đây xảy ra 2 phản ứng chủ yếu là phản ứng thế ái nhân SN2 với

mannose triflate (1,3,4,6-tetra-O-acetyl-2-O-trifluoromethanesulfonyl-β-D-manno

pyranose) và phản ứng thủy phân HCl 1N loại nhóm bảo vệ thành OH tự do Việcsản xuất sẽ tùy thuộc số bệnh nhân cần thuốc để chụp mà tăng giảm thời gian chiếubia, kết thúc sản xuất thu được khoảng 16 ml thuốc với hoạt độ 600 - 1000 mCi.Sau khi kết thúc sản xuất, thuốc được đưa đến phòng kiểm nghiệm trong 5 phút đểthực hiện các chỉ tiêu và mức chất lượng như sau

Bảng 1.3 Các chỉ tiêu và mức chất lượng 18 F-FDG đang áp dụng tại Chợ Rẫy Stt Chỉ tiêu Phương pháp thử Mức chất lượng

1 Cảm quan Quan sát chế phẩm qua

kính chì

Dung dịch chế phẩmtrong suốt, không màu

2 pH Thử giấy nhúng pH

MColorpHastTM củaMerck

1.2.5 Các chỉ tiêu thực hiện khi kiểm nghiệm thuốc phóng xạ 18 F-FDG

Từ quy trình tổng hợp 18F-FDG dự đoán cần kiểm các chỉ tiêu theo bảng 1.4

Bảng 1.4 Đặc tính của các chỉ tiêu và lý do kiểm nghiệm

Stt Chỉ tiêu Đặc tính lưu ý Lý do kiểm nghiệm

F-FDG(18F-ACY) do thủy phân khônghoàn toàn - Tạp (kim loại) phóng

xạ do proton đập vào vật liệu bia Tạp do cột tinh chế không hiệuquả, không giữ lại hết các tạp

-*Tạp xuất hiện do phân hủy saukhi sản xuất: phân rã phóng xạ

- Tạp 18F- hấp thu vôxương khiến hình ảnhPET có 2 chỉ điểm(tracers) khác nhau,gây khó đánh giá

- Nhiều tạp hóa phóng

xạ sẽ gây phản ứng cóhại cơ thể [53]

9 Độ tinh khiết

hóa học (amino

polyether)

KryptofixR để làm tăng tốc độphản ứng SN2 giúp 18F- gắn vào vịtrí C2 của mannose triflate [24]

- LD50 (IV) ở chuột32-35 mg/kg [13]

- Tạp hóa học gây phảnứng có hại cơ thể [53]

Mức giới hạn hàmlượng 2 loại dung môinày quy định trongICH, FDA [29], [68],

[69]

1.3 KIỂM NGHIỆM THUỐC PHÓNG XẠ 18 F-FDG

1.3.1 Thành phần

Hoạt chất 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose, viết tắt 18F-FDG

Công thức phân tử C6H1118FO5; M = 181,26 dalton

HOH

HOHH

Hình 1.6 Cấu trúc hóa học 2-[ 18 F]fluoro-2-deoxy-D-glucose ( 18 F-FDG)

Tính chất Đẳng trương, vô trùng, không chí nhiệt tố, trong suốt, không màu Mỗi

ml chứa từ 0,37-3,7 GBq (10,0-100,0 mCi) chất 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D glucose đo

ở thời điểm cuối tổng hợp (EOS), pH 4,5-7,5 Dung dịch được đóng gói trong lọthủy tinh đa liều và không chứa chất bảo quản nào [19],[21]

1.3.2 Các chế phẩm có trên thị trường

Tại Mỹ, mỗi nhà sản xuất thuốc 18F-FDG có thể đặt tên riêng cho sản phẩm củamình, ví dụ GLUCOVISIONR của Center for Probe Development andCommercialization ở 1280 Main Street West nhưng đa số họ vẫn sử dụng tên trongdược điển, họ phải đăng ký sản phẩm lên NDC (National drug codes list) [63]

1.3.3 Chỉ định

- Dùng với PET đánh giá bất thường chuyển hóa glucose, hỗ trợ đánh giá u ác tính

đã biết hoặc nghi ngờ bất thường bằng các thử nghiệm khác, hoặc ở những bệnhnhân đang bệnh ung thư

- Dùng cho bệnh nhân bệnh động mạch vành và rối loạn chức năng thất trái, sửdụng cùng với hình ảnh tưới máu cơ tim để xác định cơ tim thất trái với phần cònlại chuyển hóa glucose và mất hồi phục chức năng tâm thu

- Dùng cho bệnh nhân có trạng thái bất thường trong chuyển hóa glucose liên quanvới động kinh co giật [64]

1.3.4 Các nghiên cứu về kiểm nghiệm 18 F-FDG trong và ngoài nước

Nghiên cứu ngoài nước:

- Thường báo cáo đơn lẻ theo từng chỉ tiêu, phương pháp phân tích 1 chỉ tiêu nhưng

có thể áp dụng ≥ 2 loại thuốc phóng xạ khác nhau [37]

- Nghiên cứu xác định KryptofixR như của Mock et al [41] sử dụng phương phápTLC cho chấm hiện màu khi nhuộm với Iodoplatinate, các nghiên cứu sử dụng TLCkhác như [11],[14],[41],[49], nghiên cứu sử dụng GC [16], HPLC [43], LC/MS/MS[35], NMR và phổ IR Các nghiên cứu với thiết bị cao cấp, đắt tiền cho kết quảnhanh, chính xác, độ nhạy cao Mặc dù phương pháp T C tốn thời gian nhưng dothao tác đơn giản nên vẫn được áp dụng vì chỉ cần chứng minh hàm lượngKryptofixR dưới một giới hạn quy định mà không cần định lượng chính xác

- Nghiên cứu xác định dung môi tồn dư trong thuốc 18F-FDG [18],[39],[40]

Nghiên cứu trong nước: - Bệnh viện Chợ Rẫy, từ 3/2009 đã triển khai sản xuất

thuốc phóng xạ 18F-FDG sử dụng cho các bệnh nhân tại Chợ Rẫy và phân phối chocác bệnh viện Nhân dân 115, bệnh viện 175 Sau sản xuất, thuốc được kiểm nghiệmcác chỉ tiêu và mức chất lượng tham khảo USP 31, có chỉ tiêu cho phép hoàn tất sau(thử vô khuẩn), kiểm nghiệm đạt rồi tiêm thuốc cho bệnh nhân

- Hệ thống sản xuất thuốc phóng xạ 18F-FDG còn có ở bệnh viện Đà Nẵng, Trungương quân đội 108, Hữu nghị Việt Đức

1.3.5 Thực nghiệm khi kiểm nghiệm 18 F-FDG qua các báo cáo

Bảng 1.5 Thực nghiệm khi kiểm nghiệm các chỉ tiêu

Stt Chỉ tiêu Thực nghiệm

1 Cảm quan USP 41 quy định không được vẫn đục, lợn cợn Nếu có

trong thuốc là do thất bại trong quá trình sản xuất, vệsinh và đồ đựng thủy tinh không đạt, nhiễm trong lúc lắpđặt hóa chất [27]

2 pH Chỉ dùng giấy pH, máy đo pH không thể vì cần thể tích

4 Độ vô khuẩn Không thể cho kết quả nhanh, thường thử gián tiếp- tính

nguyên vẹn màng lọc/ tiệt trùng hơi nước (ít dùng) [27]

6 Độ tinh khiết hạt

nhân phóng xạ

7 Định tính hóa

phóng xạ Phải đạt trước khi tiêm (theo USP 41), tuy nhiên TLC sẽ

không phát hiện được 18F-FDM (mà phải dùng radioHPLC) [27]

8 Độ tinh khiết hóa

10 Dung môi tồn dư

(ethanol và

acetonitril)

Ethanol dùng trong hoạt hóa và bảo quản cột tinh khiết,acetonitril được sử dụng trong quá trình tổng hợp Cầnxác định 2 chất này trong thuốc [24], [27]

1.3.6 So sánh các yêu cầu của từng chỉ tiêu ở các dược điển khác nhau

- Vì thuốc có T1/2 ngắn (109,7 phút), EP cho phép tiêm khi chỉ tiêu định tính hạtnhân phóng xạ, độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ chưa hoàn tất, EP yêu cầu phải đo

T1/2 (thử định tính hạt nhân phóng xạ) ở thời điểm thuốc đã đi qua thời gian tươngđương 3 T1/2 Tuy nhiên USP và CMC lại yêu cầu phải hoàn tất trước khi tiêm đốivới 2 chỉ tiêu trên

- Chỉ tiêu thử vô khuẩn thì USP, CMC, EP cho phép hoàn tất sau, dùng làm dữ liệuhồi cứu [19], [20], [21].

- Một vài chỉ tiêu có trong dược điển này nhưng không có trong dược điển khác, vídụ: chỉ tiêu 2-fluoro-2-deoxy-D-glucose có quy định thực hiện trong EP, nhưngkhông quy định trong USP, CMC

- Cùng một chỉ tiêu nhưng mức chất lượng có thể khác ở các dược điển, ví dụ độtinh khiết hóa phóng xạ USP ≥ 90% khác với EP ≥ 95%; tạp 18F- USP ≤ 10 % khácvới EP ≤ 5 % và C C ≤ 4 %; tạp KryptofixR USP ≤ 50 µg/ml khác với EP ≤ 220µg/ml

- Chỉ tiêu thử nguyên vẹn màng lọc thì hầu hết các cơ sở đều có thực hiện, tuy nhiênchuyên luận USP và EP không yêu cầu [19], [20], [21]

1.3.7 Các hướng dẫn khi xây dựng phương pháp phân tích

- Phương pháp phân tích phải nhanh, chính xác, và ổn định do giới hạn phát hiệnthấp (ppm) và do thuốc tuổi thọ ngắn; thời gian thực hiện ngắn và lượng mẫu thử ítnhằm giảm tác hại phóng xạ lên kiểm nghiệm viên Tất cả các chỉ tiêu phải hoàn tấttrong 30 phút để sớm quyết định tiêm bệnh nhân, kéo dài thời gian dẫn đến sự haohụt thuốc [27]

Với các chỉ tiêu kiểm nghiệm đang thực hiện tại Chợ Rẫy thì TLC mất nhiều thờigian nhất 10-12 phút để pha động di chuyển đến đích và thêm 5 phút đọc kết quảtrên máy có đầu dò phóng xạ (Bioscan-AR2000-Radio-TLC-Imaging Scanner)

- Tham khảo tài liệu thẩm định chung IQ, OQ, PQ có trong Annex 15 (EU), tài liệucủa Agilent Các hướng dẫn từ nhà sản xuất thiết bị vẫn đáp ứng và phù hợp đượcnhững kỹ thuật đặc trưng, các yêu cầu thẩm định liên quan thuốc phóng xạ và thựchiện tốt chi tiết thực hành sản xuất quy mô nhỏ thuốc phóng xạ [51]

- Tham khảo hướng dẫn thẩm định quy trình phân tích: nội dung và phương pháp(theo ICH Q2 (R1)) [28] xác định loại phương pháp phân tích cần thẩm định, cácthông số liên quan, và các chỉ tiêu chấp nhận, tuy nhiên hướng dẫn của ICH rấtchung không nêu khoảng chấp nhận của các chỉ tiêu thẩm định

- Đồng vị con có cách thức phân rã khác với đồng vị mẹ, vì vậy thẩm định quy trìnhkiểm nghiệm lưu ý các đặc tính của hạt nhân phóng xạ bản thân chúng, của đồng vịcon và phần dược chất mà chúng kết hợp

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

ĐỐI ƯỢNG NGHIÊN CỨU

Chế phẩm 18F-FDG đang được nghiên cứu sản xuất tại bệnh viện Chợ Rẫy

1 Địa điểm nghiên cứu: Đơn vị PETCT và Cyclotron Khoa Y học hạt nhân

Số bệnh nhân đã tiêm thuốc

9/1/2019 FDG004090119 988 Đạt 13 CR + 6 BV17511/1/2019 FDG005110119 780 Đạt 13 CR + 1 BV17514/1/2019 FDG006140119 786 Đạt 12 bệnh nhân tại

BV Chợ Rẫy15/1/2019 FDG007150119 854 Đạt 12 CR + 4 BV17518/1/2019 FDG009180119 791 Đạt 11 CR

21/1/2019 FDG010210119 944 Đạt 13 CR + 2 BV1752/7/2019 FDG test 311 Đạt

16/7/2019 FDG043160719 723 Đạt 11 CR

17/7/2019 FDG044170719 735 Đạt 12 CR

18/7/2019 FDG045180719 621 Đạt 11 CR

3 Nguyên vật liệu nghiên cứu

Bảng 2.2 Danh mục vật liệu nghiên cứu

Stt Loại hóa chất Mục đích sử dụng Nơi sản xuất Độ tinh

khiết

1 Bản sắc ký lớp

mỏng

Silica gel 60 F254 tráng sẵn Merck

2 Acetonitril Chuẩn (Lot 84296mmv) Sigma 99,8 %

3 Ethanol Chuẩn (Lot DH2257) Pharmco-Aaper >99,5 %

Chuẩn (Lot 06004AE) Sigma 98 %

6 Acetonitril Dung môi pha động TLC RCI Labscan 99,9 %

7 Methanol Thuốc thử phát hiện FDG Fisher Scientific >99,9 %

8 Acid H2SO4 Thuốc thử phát hiện FDG Fisher Scientific 95,7 %

Bảng 2.3 Dụng cụ, trang thiết bị

STT Loại thiết bị Tên

1 Cân phân tích (độ nhạy 0,1 mg) Mettler Toledo XS104, Max 120 g, d=

0,1 mg, Thụy Sỹ

2 áy đo phổ  MCA SpectroAnalyserT đầu dò tinh thể

NaI của hãng AccuSync

3 Máy -ray spectrometry Bioscan-AR2000-Radio-TLC-Imaging

Scanner, phần mềm WinScan

4 Sắc ký khí GC Agilent Technology 7890A, phần

mềm ChemStation

5 áy đo hoạt độ phóng xạ COMECER PET-Dose

6 Hệ thống cất nước Milli-RX-45 water system (Millipore,

USA)

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Tham khảo chuyên luận của USP 41, điều kiện thiết bị của phòng thí nghiệm, khảnăng cung cấp nguyên liệu, hóa chất để xây dựng 10 chỉ tiêu, bao gồm phươngpháp thử và mức chất lượng của từng chỉ tiêu kiểm nghiệm 18F-FDG

Bảng 2.4 Xây dựng các chỉ tiêu, phương pháp thử và mức chất lượng

Stt Chỉ tiêu Phương pháp thử Mức chất lượng

1 Cảm quan Quan sát chế phẩm qua

kính chì

Dung dịch chế phẩmtrong suốt, không màu

hông được lớn hơn

9 Độ tinh khiết hóa

học

(aminopolyether)

Sắc ký lớp mỏng(vết chấm của dung dịchthử và chuẩn có nồng độtương đương 50 µg/ml)

Trên sắc ký đồ, kích cỡ

và độ đậm vết chính củamẫu thử phải ≤ vết củadung dịch chuẩn

10 Dung môi tồn dư

(acetonitril và

ethanol)

Thực hiện bằng phươngpháp sắc ký khí

Hàm lượng củaacetonitril ≤ 0,04 % vàethanol ≤ 0,50 %

2.2 Thẩm định quy trình phân tích 6 chỉ tiêu đặc trưng

Tham khảo chuyên luận USP 41, đề xuất kiểm nghiệm 18F-FDG gồm 10 chỉ tiêu,trong đó có các 6 chỉ tiêu đặc trưng là:

- 4 chỉ tiêu liên quan hạt nhân phóng xạ chưa được khảo sát, nghiên cứu nhiềutrong nước: định tính hạt nhân phóng xạ, định tính hóa phóng xạ, độ tinh khiết hóaphóng xạ, độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ

- 2 chỉ tiêu về tạp hóa học KryptofixR và dung môi tồn dư do tính chất quantrọng nên thấy xuất hiện ở các nghiên cứu ngoài nước [18], [37], [39], [40]

Số liệu thu được và cách thực hiện các phương pháp kiểm nghiệm 6 chỉ tiêu này sẽđược thẩm định nhằm hoàn chỉnh Tiêu chuẩn cơ sở và nâng cao hơn nữa chất lượng18

F-FDG Khi khảo sát thông số tính đặc hiệu của các chỉ tiêu, thực hiện trên ít nhất

3 lô sản xuất, mỗi lô ít nhất 6 mẫu, xử lý kết quả bằng các phép thống kê

Nội dung thẩm định được thực hiện theo bảng 2.5

Bảng 2.5 Nội dung thực hiện cụ thể cho từng chỉ tiêu

Stt Chỉ tiêu Nội dung thực hiện

1 Định tính hạt nhân phóng xạ - Tính đặc hiệu

2 Độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ - Tính đặc hiệu

3 Định tính hóa phóng xạ - Tính đặc hiệu

- Xác định vùng phân bố các pic trên SKLM

4 Độ tinh khiết hóa phóng xạ - Tính tương thích hệ thống

- Tính đặc hiệu; Tính tuyến tính; Độ chínhxác

- LOD và LOQ

5 Độ tinh khiết hóa học - Tính đặc hiệu

- Xây dựng bảng hiện màu các nồng độchuẩn KryptofixR

6 Dung môi tồn dư - Tính tương thích hệ thống

- Tính đặc hiệu; Tính tuyến tính; Độ chínhxác; Độ đúng; Độ thô; LOD và LOQ

2.2.1 Định tính hạt nhân phóng xạ

2.2.1.1 Xây dựng quy trình định tính hạt nhân phóng xạ

- Mẫu thử: Chế phẩm 18F-FDG từ 3 lô FDG test, FDG043160719, FDG044170719

(thông tin các lô theo bảng 2.1).

- Thiết bị đo hoạt độ phóng xạ: COMECER PET-Dose được chuẩn với nguồn chuẩn 137 Cs

- Cách tính toán: T1/2= ln2 (t-t0)/ ln(a0/a) [47]

(t-to): hiệu số số phút giữa 2 thời điểm đo (phút)

ao: hoạt độ tại thời điểm đo đầu (mCi)

a: hoạt độ tại thời điểm đo sau (mCi)

2.2.1.2 Thẩm định quy trình định tính hạt nhân phóng xạ

- Tiến hành: Dùng một lượng chế phẩm # 200 mCi cho vào lọ đựng thuốc tiêm,

đóng nắp cao su và nắp nhôm, đặt vào buồng đo COMECER PET-Dose, ghi nhậnhoạt độ ao tại thời điểm to, sau đó khoảng 10 phút [20] đo lần 2 ghi nhận hoạt độ atại thời điểm t Tính T1/2 theo công thức Thực hiện 6 mẫu/ lô, làm trên 3 lô liên tiếp

- Yêu cầu: Chu kỳ bán rã T1/2 nằm trong khoảng 105 - 115 phút [19],[21]

Toàn bộ quá trình được thực hiện trong hotcell (Tủ vô trùng có che chắn phóng xạ)

2.2.2 Độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ

2.2.2.1 Xây dựng quy trình phân tích độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ

- Mẫu thử: Chế phẩm 18F-FDG đem pha loãng 1/100 từ 3 lô: FDG043160719,

FDG044170719, FDG045180719 (thông tin các lô theo bảng 2.1) Thời điểm thử: 5

phút sau khi tổng hợp xong

- Thiết bị đo phổ : MCA-SpectroAnalyserT đầu dò tinh thể NaI hiệu AccuSync

và buồng đo có đặt đầu dò phóng xạ được che chắn chì dày 10 cm để giảm tối đaphông phóng xạ môi trường Cài đặt máy theo hướng dẫn của nhà sản xuất, chọnkiểu đo 18F, cài thời gian đo 30 giây, chuẩn máy bằng nguồn chuẩn 137 Cs.

2.2.2.2 Thẩm định quy trình phân tích độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ

- Tiến hành: lấy 5 µl từ mẫu vừa pha loãng 1/100 cho vào ống nghiệm, đặt ống

nghiệm trong buồng đo Thực hiện 6 mẫu/lô, làm trên 3 lô liên tiếp

- Lấy khoảng 300 µl chế phẩm 18F-FDG (khoảng 50 mCi/ml) rút từ đó 25 µl (tươngđương 1,25 mCi) pha loãng trong 1500 µl nước muối 0,9 % (tỷ lệ pha loãng 1/60)

để được dung dịch nồng độ hoạt độ quy ước 100 % (nồng độ này cho ra số đếmtrong một phút (cpm) không vượt khả năng phát hiện của -ray spectrometry -Bioscan-AR2000-Radio-TLC-Imaging Scanner tại Chợ Rẫy)

Mẫu chuẩn: Hòa tan 10 mg FDG chuẩn (có KLPT 182,15; công thức 19F-FDG;không phóng xạ; vẫn mang đặc tính hóa học như 18F-FDG; dùng so sánh khi sắc kýtrong cùng điều kiện) trong 100 ml pha động acetonitril - nước cất (95:5)

- Điều kiện sắc ký:

Đo phông môi trường (background) trên Bioscan ghi nhận cpm

Sử dụng mẫu thử với độ pha loãng khác nhau tùy chỉ tiêu thẩm định

Thể tích chấm mẫu 1 µl

Bản mỏng erck silica gel 60 F254 T C plates kích thước 100 x 20 mmChấm mẫu cách đáy 10 mm, khoảng cách vị trí chấm mẫu đến đích 80 mmTriển khai với pha động acetonitril - nước cất (95 : 5), thời gian triển khai 10 - 13phút, làm khô bản mỏng rồi đem đo trên Bioscan

2.2.3.2 Thẩm định quy trình định tính hóa phóng xạ

- Tiến hành: Sử dụng mẫu thử có nồng độ hoạt độ quy ước 100 %, chấm mẫu thử 1

µl, mẫu chuẩn 1 µl trên cùng bản mỏng, khai triển sắc ký, đọc bản mỏng trên máyBioscan xác định pic chính hóa phóng xạ (18

F-FDG) và các pic tạp (18F- và phầnkhông bị thủy phân)

Phát hiện FDG chuẩn bằng cách nhúng bản mỏng với methanol – acid sulfuric 95,7

% (90 : 10), sấy bản mỏng ở 110 oC trong 10 - 15 giây, sẽ hiện màu chấm màu nâu,tròn của FDG chuẩn, đo khoảng cách điểm chấm FDG chuẩn với tâm chấm màunâu, tròn, xác định Rf chuẩn

Triển khai sắc ký 6 lần/ lô, làm liên tiếp trên 3 lô; so sánh với Rf của mẫu thử đãđược máy Bioscan tính toán

- Yêu cầu:

- Rf của pic chính hóa phóng xạ mẫu thử phải phù hợp Rf mẫu chuẩn (FDGkhông phóng xạ) chạy trong cùng điều kiện

- Pic chính hóa phóng xạ phải tách hoàn toàn so với các pic tạp

2.2.4 Độ tinh khiết hóa phóng xạ

2.2.4.1 Xây dựng quy trình phân tích độ tính khiết hóa phóng xạ

Mẫu thử :

- Chế phẩm 18F-FDG từ lô FDG004090119 thực hiện khảo sát thông số tính tươngthích hệ thống Sử dụng chế phẩm nồng độ quy ước 50 % ở thời điểm 15:30 ngày9/1/2019

- Chế phẩm 18F-FDG từ lô FDG005110119 thực hiện khảo sát thông số tính tuyếntính Sử dụng chế phẩm nồng độ quy ước 100 % ở thời điểm 17:00 ngày 10/1/2019,

từ đó pha loãng thành 7 dung dịch có nồng độ 12,5 %, 25 %, 33,3 %, 37,5 %, 50 %,

75 %, 100 % bằng nước muối 0,9 %

- Chế phẩm 18F-FDG từ lô FDG044170719 thực hiện khảo sát thông số độ chínhxác Sử dụng chế phẩm nồng độ quy ước 100 % ở thời điểm 8:10 ngày 17/7/2019

- Điều kiện sắc ký: Trình bày ở mục 2.2.3.1

- Cách tính toán: T1/2= ln2 (t-t0)/ ln(a0/a) [47].

2.2.4.2 Thẩm định quy trình phân tích độ tinh khiết hóa phóng xạ

Thực hiện theo hướng dẫn ICH [28] gồm:

ính tương thích hệ thống

- Tiến hành: Sử dụng mẫu thử nồng độ 50 %, triển khai liên tiếp sắc ký 6 lần, ghi lại

số đếm trong một phút (cpm) của pic chính hóa phóng xạ (18F-FDG), trừ số đếm gâybởi phông môi trường, hiệu chỉnh thời gian đo (18F có T1/2 là 109,7 phút, việc triểnkhai sắc ký và đo đạc ở các thời điểm khác nhau, vì vậy phải quy các số đếm về mộtthời điểm theo công thức T1/2= ln2 (t-to)/ ln(ao/a)), tính RSD %

- Yêu cầu RSD % ≤ 10 % [17],[67]

ính đặc hiệu

Tương tự thẩm định chỉ tiêu định tính hóa phóng xạ (mục 2.2.3)

Tính tuyến tính

- Tiến hành: Triển khai sắc ký các mẫu thử là dãy 7 nồng độ (12,5 %, 25 %, 33,33

%, 37,5 %, 50 %, 75 %, 100 %), ghi lại sắc ký đồ và xác định đáp ứng của các pic

Vẽ đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa số đếm cpm và nồng độ, dùng phần mềmExcel để phân tích hồi quy tuyến tính [6], từ đó xác định phương trình hồi quy ŷ=ax+b và hệ số tương quan bình phương R2

Sử dụng trắc nghiệm t để kiểm tra ý ngh a của các hệ số trong phương trình

Nếu |t| < t0,05 : Hệ số b không có ý ngh a thống kê

Nếu |t| > t0,05 : Hệ số b có ý ngh a thống kê

Sử dụng trắc nghiệm F để kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi quy

Nếu F < F0,05 Phương trình hồi quy không tương thích

Nếu F > F0,05 Phương trình hồi quy tương thích

Đánh giá hệ số tương quan bình phương R2

- Yêu cầu: R2 ≥ 0,98 [60]

Từ kết quả phân tích, xác định tính tuyến tính, khoảng đáp ứng của đầu dò Bioscan,xác định độ pha loãng phù hợp dùng phân tích độ tinh khiết hóa phóng xạ

Độ chính xác

Được đánh giá bởi độ lặp lại và độ chính xác trung gian:

Độ lặp lại

- Tiến hành: Triển khai sắc ký với mẫu thử nồng độ 100 % Lặp lại 6 lần Xác định

% hoạt độ phóng xạ pic chính (18F-FDG) trên tổng hoạt độ phóng xạ (kết quả từBioscan)

- Yêu cầu RSD % ≤ 10 % [17], [67]

Độ chính xác trung gian

- Tiến hành: Kiểm nghiệm viên khác tiến hành sắc ký lớp mỏng với mẫu thử nồng

độ 100 % cùng ngày, cùng lô thuốc Lặp lại 6 lần Xác định % hoạt độ phóng xạ picchính (18F-FDG) trên tổng hoạt độ phóng xạ (kết quả từ Bioscan)

- Yêu cầu: RSD % ≤ 10 % [17], [67]

LOD = 3,3 /S ( là độ lệch chuẩn của đáp ứng, S là độ dốc của đường chuẩn)

LOQ = 10 /S ( là độ lệch chuẩn của đáp ứng, S là độ dốc của đường chuẩn)

2.2.5 Độ tinh khiết hóa học (Aminopolyether/Kryptofix R )

2.2.5.1 Xây dựng quy trình phân tích độ tinh khiết hóa học

- Mẫu thử: Chế phẩm 18F-FDG từ 3 lô: FDG043160719, FDG044170719,FDG045180719 Thời điểm thử: 5 phút sau khi tổng hợp xong

Mẫu chuẩn:

- Pha dung dịch chuẩn gốc: Hòa tan 26 mg KryptofixR chuẩn (KLPT 376,49) trongbình định mức 25 ml với nước muối sinh lý Từ dung dịch chuẩn gốc pha với phađộng acetonitril - nước cất (95 5) để có 4 dung dịch có nồng độ 100 µg/ml, 50µg/ml, 25 µg/ml, 12,5 µg/ml

Điều kiện sắc ký:

Bản mỏng erck silica gel 60 F254 T C kích thước 100 x 20 (mm)

Thể tích chấm mẫu 1 µl, khoảng cách vị trí chấm mẫu đến đích 80 mm

Triển khai với pha động acetonitril - nước cất (95:5), thời gian sắc ký 10 -13 phút.Thổi khí sạch để làm khô bản mỏng rồi cho vào bình kín chứa tinh thể Iod 10 phút

2.2.5.2 Thẩm định quy trình phân tích độ tinh khiết hóa học

Rf

Chấm 1 µl mẫu thử và 1 µl mẫu chuẩn 50 µg/ml trên cùng bản mỏng Khai triển sắc

ký tương tự như trên Thực hiện chấm sắc ký 6 lần/ lô, làm liên tiếp trên 3 lô

- Yêu cầu:

Rf mẫu thử thêm chuẩn (hoặc mẫu thử) tương đương Rf mẫu chuẩn 50 µg/ml

Trên sắc ký đồ, kích cỡ và độ đậm vết chính của mẫu thử phải ≤ vết của dung dịchchuẩn [19]

Xây dựng bảng hiện màu các nồng độ Kryptofix R chuẩn

Sử dụng các dung dịch có nồng độ 100 µg/ml, 50 µg/ml, 25 µg/ml, 12,5 µg/ml, mộtbản mỏng chấm 2 lần Khai triển với điều kiện sắc ký mục 2.2.5.1

2.2.6 Dung môi tồn dư

2.2.6.1 Xây dựng quy trình phân tích dung môi tồn dư

- Thăm dò: Điều kiện sắc ký theo USP 41, áp dụng có sửa đổi lên thiết bị GC

Agilent Technology 7890A, phần mềm ChemStation Sắc ký dung dịch mẫu thử,mẫu chuẩn với điều kiện sắc ký đã thăm dò, ghi lại sắc ký đồ, thông số sắc ký Chọn

lựa điều kiện sắc ký cài đặt hiện nay theo bảng 2.5