Radiofármacos são compostos radioativos que podem ser usados tanto para diagnóstico como para terapia. O radiofármaco 99m-Tc-MIBI é a formação de um complexo contendo o radionúclideo Tecnécium-99m e seis moléculas de Sestamibi, usado principalmente para cintilografias do miocárdio, sendo o procedimento mais realizado dentro da medicina nuclear, por consequência, o radiofármaco mais comercializado. Já o radiofármaco 99m-Tc-DTPA é composto também pelo mesmo radioisótopo e por uma molécula de ácido pentético, a qual tem característica de um quelante com afinidade pelos rins, por isso, é possível fazer avaliação do sistema renal. Como os radiofármacos são considerados medicamentos, estão sujeitos às mesmas normativas, logo o objetivo deste trabalho foi desenvolver metodologia de doseamento destes insumos ativos antes da complexação com o radionuclídeo através da metodologia de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Dois métodos simples e eficientes foram desenvolvidos e validados para o MIBI em produto acabado e para a matéria-prima ácido pentético (DTPA), utilizando-se misturas de solvente orgânico e tampão. Os parâmetros de validação foram avaliados, obtendo resultados satisfatórios. Um teste de estabilidade para o radiofármaco MIBI em solução foi realizado e o resultado indicou uma preservação das características de aproximadamente 60 dias, e quando liofilizado de mais de 12 meses. Sendo assim, os métodos propostos foram considerados adequados para utilização na rotina da indústria farmacêutica. Como perspectivas, novas condições serão testadas para obter método de quantificação para o radiofármaco 99m-Tc-DTPA em produto acabado. / Radiopharmaceuticals are radioactive compounds that can be used for diagnostic and therapeutic purposes. Technetium (99mTc) sestamibi is a radiopharmaceutical including a coordination complex consisting of the radioisotope technetium-99m bound to six Sestamibi ligands, which is mainly used to image the myocardium via scintigraphy. This is the most common nuclear medicine procedure, making Technetium (99mTc) sestamibi the most commercialized radiopharmaceutical. Technetium (99mTC)-DTPA in turn is composed by the same radioisotope plus a molecule of Pentetic Acid, which, by its chelating properties, is used to scan renal system. As radiopharmaceuticals are regarded as drugs, they are subject to the same regulations; therefore, the objective of this study is to develop quantification methodology for these both active pharmaceutical ingredients before their complexation with the radioisotope by employing high-performance liquid chromatography (HPLC) methodology. Two simple, efficient methods were developed and validated for Sestamibi at its final form as well as for DTPA's raw material by using buffer and organic solvent mixtures. The validation parameters were evaluated with satisfactory results. A stability test was carried out for Sestamibi, indicating the preservation of characteristics for nearly 60 days, and for over 12 months when at its freezedryed form. The proposed methods were thus considered adequate for pharmaceutical industries. As perspectives, new conditions shall be tested to obtain a quantification method for Technetium (99mTC)-DTPA at its final form.

A diferenciação entre processos infecciosos e inflamatórios representa um grande desafio na área de diagnóstico. A complexação do antimicrobiano ciprofloxacino (CIP) com o tecnécio (99mTc-CIP) vem sendo estudada com objetivo de desenvolver um radiofármaco com alta especificidade no diagnóstico de infecções, baseado em seu amplo espectro de atividade antibacteriana. O mecanismo de ação do fármaco consiste na ligação deste com a enzima ADN-girase da bactéria, permitindo sua ligação à bactéria ativa e a obtenção de imagens devido a fótons emitidos pelo 99mTc. Tendo em vista que o local de formação do complexo envolve os mesmos grupos funcionais responsáveis pela ligação do fármaco à enzima, sua eficácia pode ser prejudicada. A diferenciação entre processos infecciosos e inflamatórios representa um grande desafio na área de diagnóstico. A complexação do antimicrobiano ciprofloxacino (CIP) com o tecnécio (99mTc-CIP) vem sendo estudada com objetivo de desenvolver um radiofármaco com alta especificidade no diagnóstico de infecções, baseado em seu amplo espectro de atividade antibacteriana. O mecanismo de ação do fármaco consiste na ligação deste com a enzima ADN-girase da bactéria, permitindo sua ligação à bactéria ativa e a obtenção de imagens devido a fótons emitidos pelo 99mTc. Tendo em vista que o local de formação do complexo envolve os mesmos grupos funcionais responsáveis pela ligação do fármaco à enzima, sua eficácia pode ser prejudicada. O objetivo deste trabalho foi avaliar as condições ideais para ligação do 99mTc a duas quinolonas (CIP e pefloxacino), utilizando diferentes agentes redutores (SnCl2 e FSA), pH da solução e temperatura de incubação. A complexação dos fármacos ao radioisótopo 99mTc foi avaliada através do controle radioquímico, utilizando cromatografia em camada delgada. Posteriormente, testou-se sua atividade antimicrobiana in vitro utilizando diferentes microorganismos. O agente redutor FSA não foi eficiente na formação do complexo, resultando em uma concentração alta de Tc livre (37%). A formulação com Sn aumentou a formação de colóide com aquecimento (100 ºC). A complexação dos antimicrobianos ao Tc impediu sua ligação à ADN-girase. A taxa de ligação variou de 10% (filtração) a 16% (centrigugação). Além disso, verificou-se boa correlação entre a formação de colóide e quantidade de radiação ligada à bactéria em ambos os testes. Esta perda de atividade vem de encontro a alguns estudos clínicos relatados na literatura, que revelam a não diferenciação entre processos infecciosos e processos inflamatórios pelas quinolonas marcadas com 99mTc. / Differentiation between inflammation and infection represents a major challenge in clinical diagnostics. Several studies using ciprofloxacin (CIP), a broad spectrum antimicrobial agent, complexed with technetium (99mTc) have been reported in order to evaluate its capacity to diagnose infections. CIP mechanism of action involves its binding with bacterial DNA-gyrase during the growth phase and the acquisition of images due to 99mTc radioactivity. The fact that the sites of complexation are the same as those involved in bacterial binding it may affect its antimicrobial activity. The objective of the present work was to evaluate the ideal conditions for the complexation of CIP and pefloxacin with 99mTc using stannous chloride and formamidinesulfinic acid (FSA) as reducing agents, different pH and temperatures. The efficiency of complexation was monitored using radiochemical control as well as thin layer chromatography. Furthermore the antimicrobial activity of both complexes was evaluated in vitro. FSA was not adequate as a reducing agent and SnCl2 was better at room temperature than using heat (100 oC). The complexes did not bound well to the bacterias with binding efficiencies ranging from 10 (filtration method) to 16% (centrifugation method). Besides that, a good correlation between colloid formation (impurity) and radioactivity bound to bacterias was found. This decrease in bacterial activity was previously reported in some articles suggesting that quinolones complexed with 99mTc are not suitable to diagnose infections in the presence of inflammation.

O câncer de próstata é considerado o segundo mais comum na população masculina em todo o mundo e ocupa a 15ª posição em mortes por câncer, em homens, representando cerca de 6% do total de mortes por câncer no mundo. O antígeno de membrana prostático específico (PSMA) é uma glicoproteína tipo II transmembrânica superexpressa no câncer de próstata, suas metástases e em neovascularizações relacionadas a tumores sólidos, que tem estimulado o desenvolvimento de pequenas moléculas inibidoras do receptor de PSMA, que carreguem agentes terapêuticos. Este trabalho pretendeu estudar de forma inédita a marcação e estabilidade radioquímica do Glu-NH-CO-NH-Lys(Ahx)-DOTA com 177Lu (PSMA-DOTA-177Lu) e avaliar seu potencial para a terapia do câncer de próstata. O radiofármaco foi obtido com pureza radioquímica elevada (PR > 95%) em todas as condições estudadas e permaneceu inalterada em ≤ - 20 °C até 48 horas, mesmo em atividade específica alta (74 MBq/μg). O ensaio de ligação específica do PSMADOTA- 177Lu mostrou que a fração do peptídeo que se ligou às células LNCaP de tumor de próstata foi de 1,79 ± 0,21 %, 2,47 ± 0,03 %, 3,07 ± 0,01 % e 4,13 ± 0,27%, para as concentrações de 0,15 x 106, 0,3 x 106, 0,5 x 106 e 1 x 106 células, respectivamente. O ensaio de internalização do PSMA-DOTA-177Lu sugere que o maior percentual da ligação específica do radiofármaco às células LNCaP corresponde à fração da ligação de superfície (99,03 ± 0,84 %). Os parâmetros farmacocinéticos determinados no estudo in vivo em camundongos Balb/c são compatíveis com o rápido clareamento sanguíneo e excreção renal, além de apresentar apreciável captação tumoral in vivo (2,76 ± 1,21 % Al/g) após 4 horas de administração do radiofármaco. Os estudos em estabilidade em soro humano demonstram estabilidade alta do radiofármaco PSMA-DOTA-177Lu por um período de até 24 horas, que foi confirmada pela baixa captação óssea demonstrada nos estudos in vivo de biodistribuição. O estudo de variação da atividade possibilitou estabelecer a atividade específica ideal (MBq/μg), que será extrapolada para um piloto de produção do radiofármaco. Os resultados favoráveis deste estudo encorajam a perspectiva de realização de ensaio clínico controlado deste novo radiofármaco, avaliando seu potencial para aplicação no tratamento do câncer de próstata. / Prostate cancer is the second most frequently worldwide diagnosed cancer among males and ranks the 15th common cause of death from cancer in men, comprising 6% of the world\'s total cancer deaths. The prostate specific membrane antigen (PSMA) is a type II transmembrane glycoprotein, which is overexpressed in prostate cancer as well as in the neovasculature of solid tumors and metastasis. These features render PSMA an ideal target for developing small molecules inhibitors of PSMA and therapeutic approaches to targeted drugs delivery. This work intended to study in an unprecedented way the radiochemical labeling and stability of Glu-NHCO- NH-Lys (Ahx)-DOTA with 177Lu (177Lu-PSMA-DOTA) and its potential anti-tumor effects in prostate cancer. The radiopharmaceutical PSMA-177Lu was obtained with high radiochemical purity (RP > 95%) under all studied conditions and remained unchanged up to 48 hours (high at ≤ -20 °C), even at high specific activity (74 MBq / μg). The cellular uptake of PSMA-DOTA-177Lu was determined using PSMAexpressing LNCaP cells and showed a binding of 1.79 ± 0.21%, 2.47 ± 0.03%, 3.07 ± 0.01% and 4.13 ± 0.27%, to 0.15 × 106, 0.3 × 106, 0.5 × 106 and 1 × 106 LNCaP cells, respectively. The PSMA-DOTA-177Lu internalization assay revealed that the membrane-bound activity (non-internalized peptide) to LNCap cells, was 99.03 ± 0.84%. Moreover, the pharmacokinetic in vivo studies performed in Scid mice resulted in a rapid blood clearance and renal excretion, and showed significant tumor uptake (2.76 ± 1.21% lA/g) 4 hours after PSMA-DOTA-177Lu administration. Stability studies in human serum demonstrated high PSMA-DOTA-177Lu stability over 24 hours, which is in agreement with the low bone uptake obtained in the in vivo biodistribution studies. Furthermore, the comparative study aiming to establish the ideal PSMA-DOTA-177Lu specific activity (MBq / μg) will be considered for further radiopharmaceutical production. The pre-clinical data obtained from this study suggested a great potential for PSMA-DOTA-177Lu to be included in clinical trials and to make a major contribution to the treatment of prostate cancer.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:14:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariliaDFC_DISSERT.pdf: 4078841 bytes, checksum: c83e843adb7bb22ae42c72221a9ff0d5 (MD5) Previous issue date: 2012-10-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This study investigated the influence of partial colectomy associated with hepatectomy on the biodistribution of the 99mTc-phytate, on metabolic parameters, as well as labeling and morphology of red blood cells. Wistar rats were distributed into three groups (each with 6), nominated as colectomy, colectomy+hepatectomy and sham. In the 30th postoperative day all rats were injected with 99mTc-phytate 0.1mL i.v. (radioactivity 0.66 MBq). After 15 minutes, liver sample was harvested and weighed. Percentage radioactivity per gram of tissue (%ATI/g) was determined using an automatic gamma-counter. Serum AST, ALT, alkaline phosphatase and red blood cells labeling were determined. The liver %ATI/g and red blood cells labeling were lower in colectomy and colectomy+hepatectomy rats than in sham rats (p <0.05), and no difference was detected comparing the colectomy and colectomy+hepatectomy groups. Red blood cells morphology did not differ among groups. Serum levels of AST, ALT and alkaline fosfatase were significantly higher in colectomy+hepatectomy than in colectomy rats (p<0.001). Hepatectomy associated with colectomy lowered the uptake of radiopharmaceutical in liver and in red blood cells in rats, coinciding with changes in liver enzymatic activity / Este trabalho trata de investiga??o sobre a influ?ncia da colectomia associada ? hepatectomia parcial, na biodistribui??o do fitato-99mTcO4, na marca??o e morfologia de hem?cias e par?metros metab?licos da fun??o hep?tica. Dezoito ratos Wistar foram distribu?dos em tr?s grupos (seis animais cada), denominados: colectomia, colectomia+hepatectomia e sham. No primeiro grupo os animais foram submetidos a uma colectomia direita, no segundo foram submetidos ao mesmo procedimento por?m associou-se uma hepatectomia esquerda e no terceiro houve apenas realiza??o de uma laparotomia e leve manipula??o de al?as intestinais. No trig?simo dia p?s-operat?rio, foi feita inje??o de 0,1 mililitro intravenoso de fitato- 99mTcO4 (radioatividade 0,66 MBq) em todos os animais. Ap?s quinze minutos, uma amostra de f?gado foi colhida e pesada. O percentual de radioatividade por grama de tecido (%AIT/g) foi determinado no f?gado e hem?cias usando-se um contador gama autom?tico. Dosagem s?rica de alanina aminotransferase (ALT), aspartato aminotransferase (AST), fosfatase alcalina (FA), morfologia e marca??o de hem?cias com pertecnetato foram determinadas. O %AIT/g no f?gado e nas hem?cias foi menor nos animais dos grupos colectomia e colectomia+hepatectomia do que no grupo sham (p<0,05; teste de Tukey). Nenhuma diferen?a foi detectada comparando os grupos colectomia e colectomia + hepatectomia. A morfologia das hem?cias n?o diferiu entre os 3 grupos. Os n?veis s?ricos de AST, ALT e FA foram significativamente maiores no grupo colectomia+hepatectomia do que no grupo colectomia (p<0,001). Em conclus?o, a colectomia associada a hepatectomia contribuiu para reduzir a capta??o de radiof?rmaco no f?gado e hem?cias de ratos, coincidindo com altera??es na atividade enzim?tica do f?gado

A diferenciação entre processos infecciosos e inflamatórios representa um grande desafio na área de diagnóstico. A complexação do antimicrobiano ciprofloxacino (CIP) com o tecnécio (99mTc-CIP) vem sendo estudada com objetivo de desenvolver um radiofármaco com alta especificidade no diagnóstico de infecções, baseado em seu amplo espectro de atividade antibacteriana. O mecanismo de ação do fármaco consiste na ligação deste com a enzima ADN-girase da bactéria, permitindo sua ligação à bactéria ativa e a obtenção de imagens devido a fótons emitidos pelo 99mTc. Tendo em vista que o local de formação do complexo envolve os mesmos grupos funcionais responsáveis pela ligação do fármaco à enzima, sua eficácia pode ser prejudicada. A diferenciação entre processos infecciosos e inflamatórios representa um grande desafio na área de diagnóstico. A complexação do antimicrobiano ciprofloxacino (CIP) com o tecnécio (99mTc-CIP) vem sendo estudada com objetivo de desenvolver um radiofármaco com alta especificidade no diagnóstico de infecções, baseado em seu amplo espectro de atividade antibacteriana. O mecanismo de ação do fármaco consiste na ligação deste com a enzima ADN-girase da bactéria, permitindo sua ligação à bactéria ativa e a obtenção de imagens devido a fótons emitidos pelo 99mTc. Tendo em vista que o local de formação do complexo envolve os mesmos grupos funcionais responsáveis pela ligação do fármaco à enzima, sua eficácia pode ser prejudicada. O objetivo deste trabalho foi avaliar as condições ideais para ligação do 99mTc a duas quinolonas (CIP e pefloxacino), utilizando diferentes agentes redutores (SnCl2 e FSA), pH da solução e temperatura de incubação. A complexação dos fármacos ao radioisótopo 99mTc foi avaliada através do controle radioquímico, utilizando cromatografia em camada delgada. Posteriormente, testou-se sua atividade antimicrobiana in vitro utilizando diferentes microorganismos. O agente redutor FSA não foi eficiente na formação do complexo, resultando em uma concentração alta de Tc livre (37%). A formulação com Sn aumentou a formação de colóide com aquecimento (100 ºC). A complexação dos antimicrobianos ao Tc impediu sua ligação à ADN-girase. A taxa de ligação variou de 10% (filtração) a 16% (centrigugação). Além disso, verificou-se boa correlação entre a formação de colóide e quantidade de radiação ligada à bactéria em ambos os testes. Esta perda de atividade vem de encontro a alguns estudos clínicos relatados na literatura, que revelam a não diferenciação entre processos infecciosos e processos inflamatórios pelas quinolonas marcadas com 99mTc. / Differentiation between inflammation and infection represents a major challenge in clinical diagnostics. Several studies using ciprofloxacin (CIP), a broad spectrum antimicrobial agent, complexed with technetium (99mTc) have been reported in order to evaluate its capacity to diagnose infections. CIP mechanism of action involves its binding with bacterial DNA-gyrase during the growth phase and the acquisition of images due to 99mTc radioactivity. The fact that the sites of complexation are the same as those involved in bacterial binding it may affect its antimicrobial activity. The objective of the present work was to evaluate the ideal conditions for the complexation of CIP and pefloxacin with 99mTc using stannous chloride and formamidinesulfinic acid (FSA) as reducing agents, different pH and temperatures. The efficiency of complexation was monitored using radiochemical control as well as thin layer chromatography. Furthermore the antimicrobial activity of both complexes was evaluated in vitro. FSA was not adequate as a reducing agent and SnCl2 was better at room temperature than using heat (100 oC). The complexes did not bound well to the bacterias with binding efficiencies ranging from 10 (filtration method) to 16% (centrifugation method). Besides that, a good correlation between colloid formation (impurity) and radioactivity bound to bacterias was found. This decrease in bacterial activity was previously reported in some articles suggesting that quinolones complexed with 99mTc are not suitable to diagnose infections in the presence of inflammation.

Telomerase is expressed in the majority (>85%) of tumours but not in differentiated normal tissue. This enzyme catalyses the elongation of telomeres – a process critical for continued cell proliferation. Telomerase is a potential novel target for molecularly-targeted radiotherapy (mRT), due to its nuclear localization and expression profile. The radiolabelling of telomerase inhibitors may accelerate and enhance the cytotoxicity of such molecules, as a result of irradiation of the DNA. An oligonucleotide targeting telomerase RNA (hTR), shown to inhibit enzyme activity in vitro, was selected for study. Complementary and non-targeting control oligonucleotides were conjugated to a metal chelator (DTPA) to allow radiolabelling with indium-111. The radioiodination of MST-312, BIBR-1532 and flavonoid-derived small molecule inhibitors of telomerase was also pursued. The inhibitory activity of the candidate molecules was analysed using the telomeric repeat amplification protocol (TRAP). The internalization of inhibitors was assessed by gamma-counting following cell lysis. The clonogenic assay was employed to measure the effect of modified inhibitors on cell survival. Small molecule telomerase inhibitors were modified for labelling with iodine-123, which led to a modest decrease in inhibitory potency, compared to the parent molecules. Radiolabelled small molecules exhibited poor stability and internalization into cancer cells, so were unsuitable for mRT. Modified oligonucleotides potently inhibited telomerase activity, whereas a non-targeting oligonucleotide exhibited no inhibitory activity. Indium-111 radiolabelled oligonucleotides decreased the clonogenic survival of telomerase-positive breast cancer cells but not telomerase-negative cells, in a sequence-specific manner. Accordingly, complementary radiolabelled oligonucleotides were found to induce the DNA damage marker γH2AX. Oligonucleotides localized to nuclear Cajal bodies, the sites of telomerase assembly, in a proportion of cancer cells. Telomerase inhibitors of different classes were radiolabelled with Auger electron-emitting radionuclides, and delivered to cells. Radiolabelled oligonucleotides targeting telomerase significantly reduced the clonogenicity of cancer cells in vitro. This study represents a novel approach for the mRT of telomerase-positive cancers.

Background: Cyclotrons form a central infrastructure and are a resource of medical radionuclides for the development of new radiotracers as well as the production and supply of clinically established radiopharmaceuticals for patient care in nuclear medicine. Aim: To provide an updated overview of the number and characteristics of cyclotrons that are currently in use within radiopharmaceutical sciences and for the development of radiopharmaceuticals to be used for patient care in Nuclear Medicine in Germany (D), Austria (A) and Switzerland (CH). Methods: Publicly available information on the cyclotron infrastructure was (i) consolidated and updated, (ii) supplemented by selective desktop research and, last but not least, (iii) validated by members of the committee of the academic “Working Group Radiochemistry and Radiopharmacy” (AGRR), consisting of radiochemists and radiopharmacists of the D-A-CH countries and belonging to the German Society of Nuclear Medicine (DGN), as well as the Radiopharmaceuticals Committee of the DGN. Results: In total, 42 cyclotrons were identified that are currently being operated for medical radionuclide production for imaging and therapy in Nuclear Medicine clinics, 32 of them in Germany, 4 in Austria and 6 in Switzerland. Two thirds of the cyclotrons reported (67%) are operated by universities, university hospitals or research institutions close to a university hospital, less by/in cooperation with industrial partners (29%) or a non-academic clinic/ PET-center (5%). Most of the cyclotrons (88%) are running with up to 18 MeV proton beams, which is sufficient for the production of the currently most common cyclotron-based radionuclides for PET imaging. Discussion: The data presented provide an academically-updated overview of the medical cyclotrons operated for the production of radiopharmaceuticals and their use in Nuclear Medicine in the D-A-CH countries. In this context, we discuss current developments and trends with a view to the cyclotron infrastructure in these countries, with a specific focus on organizational aspects.

<p>This thesis describes an analysis of the influence of dose and dose rate from low LET radiation on the induction of a cytotoxic bystander effect. The general direction was as follows:</p> <p>a) Utilize a well – established reporter cell line with two types of low – LET radiation across varying dose and dose rates in order to assess the possibility of a dose rate effect. These results identified the recovery of bystander cell survival to control levels after high dose treatment. Additionally, dose rate effects were seen at high dose treatments following electron irradiation as well as between similar low – LET sources.</p> <p>b) Apply aggressive radiation treatment for toxic medium production in order to elicit a bystander cell death response in a cell line with no previous observed effect. Results indicated a similar response to a reporter line including an increase in cell survival at high doses. Transforming growth factor β1 (TGF-β1) was identified as necessary to the observed effect.</p> <p>c) Develop a dosimetry model for <em>in vitro</em> bystander studies following toxic medium production with a β-emitting radiopharmaceutical. Furthermore, use this model to re-examine survival fraction data in comparison with traditional external beam treatment. A code-base and application were developed. Comparison between treatments indicated a similar survival curve shape with differences in the magnitude of the response. This is possibly the result of cell response to low – dose rates from radiopharmaceutical treatment.</p> <p>The overall conclusion points to the importance of dose rate in observed bystander cell death as well as the differentiating response at high doses. Additionally, the similarity in survival curve behaviour across differing cell type's further points to common underlying critical mechanisms. However, it is believed that further data acquisition and aggregation is required in order to build a robust model for the influence of these factors.</p> / Doctor of Philosophy (PhD)

A papaína, enzima proteolítica extraída do fruto da Carica papaya Linnaeus, apresenta grande perspectiva para carreamento de fármacos devido propriedade anti-inflamatória, antitumoral e aumento da permeação. O presente trabalho teve como objetivo estudar as variáveis de processo da síntese radio-induzida, com o propósito de avaliar a influência destes parâmetros na formação da nanopartícula além do seu potencial como nanocarreador. A síntese foi realizada na presença (20%, v/v) e ausência de etanol, tampão fosfato e radiação gama (10 kGy) para reticulação e esterilização simultânea. As amostras foram avaliadas através da técnica de espalhamento dinâmico de luz, para verificar diâmetro hidrodinâmico, UV e fluorescência para verificação do conteúdo proteico e estrutura secundária, respectivamente. A atividade enzimática foi avaliada utilizando o substrato N-alfa-benzoil-DL-arginina-4-nitroanilida (BAPA). Parâmetros como concentração proteica, molaridade do tampão, pH, tempo e temperatura de solvatação e taxa de dose foram estudados. Posteriormente, foi realizado estudo da estabilidade por 180 dias e demonstração da capacidade de radiomarcação utilizando o tecnécio-99m, além da natureza da reticulação e esterilização das amostras. Conclui-se que a síntese otimizada das nanopartículas de papaína ocorre a 10 mg.mL-1 utilizando tampão fosfato 50 mM com (pH 7) à 0°C, tempo de solvatação de 1 a 6 horas e taxa de dose de 5 kGy.h-1. Ao usar essas condições, a formação de nanopartículas ocorrerá de maneira mais efetiva e com atividade proteolítica preservada. A reticulação das nanopapaínas, nas condicões descritas acima, ocorrem majoritariamente por natureza intramolecular e apresenta esterilidade na dose estabelecida de 10 kGy. As amostras se mostraram estáveis por até 30 dias quando mantidas sob 0°C. A radiomarcação com 99mTc por via direta obteve eficiência de 90% e demonstrou o grande potencial da nanopartícula como nanocarreador. / Papain, proteolytic enzyme extracted from the fruit of Carica papaya Linnaeus, presents great prospect for drug delivery due to the anti-inflammatory and antitumor proprieties and increased permeation. The present work aims to study variable process conditions of radio-induced synthesis, with the purpose of evaluating the influence of the parameters on the nanoparticle formation and potential for radiopharmaceutical loading. The synthesis was performed in the presence (20%, v/v) and absence of ethanol, phosphate buffer and ionizing radiation at 10 kGy, using 60Co as a radioactive source to promote crosslinking and simultaneous sterilization. The samples were evaluated by dynamic light scattering to verify hydrodynamic diameter, UV and fluorescence for verification of protein content and secondary structure, respectively. The enzymatic activity was evaluated using N-alpha-benzoyl-DL-arginine-4-nitroanilide (BAPA) as specific substrate. Parameters such as protein concentration, buffer molarity, pH, time and temperature of solvation and dose rate were studied in order to evaluate the changes and the effect of each condition on the formation of the nanoparticle. Subsequently, a study of the stability of the samples for 180 days and the efficiency of the radiolabeling with technetium-99m were carried out. Additionally, the nature of protein crosslinking and the sterilization was studied. It was concluded that the optimized synthesis of papain nanoparticles occurs at 10 mg.mL-1 using 50 mM phosphate buffer (pH 6-7) at 0°C, solvation time of 1 to 6 hours and dose rate of 5 kGy.h-1. By using these conditions, the formation of nanoparticles will occur more rapidly, with preserved proteolytic activity and considerable levels of cross-linking. Papain crosslinking are intramolecular and 10 kGy demonstrate sterilized potential. Samples were stable for 20-30 days when kept at 20°C and 0-4°C, respectively. Radiolabeling with technetium by direct route obtained efficiency of 90% and demonstrated great potential as a nanocarrier.

Em cumprimento aos requisitos normativos e regulatórios, considerados os padrões nacionais e internacionais de Boas Práticas de Fabricação (BPF) de medicamentos, o ambiente de produção de radiofármacos (célula) é determinante para a qualidade do medicamento, quanto aos limites estabelecidos na legislação vigente para níveis de contaminantes, discriminados como partículas não viáveis (partículas em geral) e microrganismos viáveis, corroborado, ainda, pelo fator de decaimento radioativo, uma vez que os radiofármacos devem ser liberados e administrados aos pacientes pouco tempo após sua produção. Tão importante quanto proteger o produto contra uma possível contaminação do meio ambiente é o operador estar protegido contra a contaminação pelo manuseio do produto. Assim, o estudo, concepção e desenvolvimento de uma célula nacional implicou em análises minuciosas de cada um dos elementos de composição do ambiente de produção e de sua operação, orientado pelo conceito de Quality by Design, metodologia que vem sendo aplicada, recentemente, na indústria farmacêutica. O conhecimento do produto, a configuração do espaço de operação por meio de mockup, a abordagem quanto aos atributos críticos da qualidade, com definições claras quanto aos parâmetros do processo produtivo, validados em experimentos, definiram uma célula multipropósito para produção de radiofármacos em acordo com BPF. / In order to fulfill the normative and regulations requirements under the national and international aspects of Good Manufacturing Practices (GMP), the radiopharmaceutical production environment (called \"hot cell\") is determinant for the quality of the medicinal product, within the limits established by the current legislation for levels of contaminants, split into non-viable particles (airborne general particles) and viable microorganisms; in addition to the radioactive decay (called \"half-life\") results radiopharmaceuticals to be released and administered to patients shortly after their production. It is not sufficient to protect the product against possible contamination from the environment, but the operator must be contamination protected when handling the product. Thus, the study, design and development of a national hot cell resulted in detailed analyzes of each single elements of the production environment and its operation, guided by the concept of Quality by Design, which is the methodology that has been applied recently at the pharmaceutical industry. The features such as the product conceptual knowledge, the configuration of the operating space (by mockups), the approaches regarding the quality critical attributes, the clear definitions regarding the parameters of the productive process, and finally the experimental validation, defined a multipurpose hot cell for the production of radiopharmaceuticals according to GMP requirements.