Det finns en hypotes att M-InsP6 skulle kunna förbättra elimineringen av radiostrontium. M-InsP6 kan binda radiostrontium, hämmar absorption, och förbättra utsöndringen. Kredit:Kanazawa University
90 Sr (t1/2 =29,1 y) är ett av de viktigaste kärnklyvningselementen. Efter kärnkraftkatastroferna i Tjernobyl och Fukushima Daiichi, 90 Sr släpptes ut i atmosfären och havet. 90 Sr är skadligt för människor eftersom det har en lång halveringstid, och dess dotter radionuklid, 90 Y (t1/2 =64,1 h), avger högenergibeta partiklar. Det har rapporterats att intern exponering för 90 Sr kan associeras med utvecklingen av leukemi och osteosarkom. Därför, föreningar som hämmar absorptionen av radiostrontium från mag-tarmkanalen in i blodomloppet och förbättrar dess eliminering efter intag kan minska den absorberade stråldosen hos personer som exponeras för radiostrontium. Verkligen, grundforskning har visat att alginat kan främja utsöndringen av 90 Sr.
Myo-inositol-hexakisfosfat (fytinsyra:InsP6, Figur 1) är en naturlig förening som finns i överflöd av växter, speciellt i fullkorn, spannmål, baljväxter, frön och nötter. På grund av sin struktur, InsP6 uppvisar hög kelationspotential med många typer av metallkatjoner. Nyligen, vi beredde komplex av InsP6 med zink- eller lantanjoner (Zn-InsP6 och La-InsP6, respektive) och utvärderade dem som radiocesiumdekorporeringsmedel, eftersom båda komplexen är olösliga i vatten och är tillräckligt rymliga för att rymma ytterligare metallkatjoner koordinerade genom kelering. Faktiskt, InsP6 är lösligt i vatten, men kelering med zink- eller lantanjoner minskar lösligheten i vatten, och minskar därigenom absorptionen i tarmkanalen.
Strukturen av myo-inositol-hexakisfosfat (InsP6). Kredit:Kanazawa University
I den här studien, vi antog att Zn-InsP6 och La-InsP6 kan fungera som 90 Sr-dekorporeringsmedel och utvärderade deras potential in vitro och in vivo. Experiment med normala möss utfördes för att utvärdera påverkan av Zn-InsP6 på biodistributionen av radiostrontium. I dessa experiment, var placerad 90 Sr med 85 Sr (T1/2 =64,8 d) eftersom 85 Sr avger gammastrålar, som är lätta att mäta.
Adsorptionskapaciteten för Zn-InsP6 och La-InsP6 för strontium utvärderades med Langmuir-modellen. Mängden strontium bundet till Zn-InsP6 och La-InsP6 ökade linjärt vid låga strontiumkoncentrationer, och platåer vid höga strontiumkoncentrationer, indikerar mättnad av adsorptionsställena (Figur 2). Dessa data uppfyller kraven för Langmuirs adsorptionsmodell, vilket indikerar riktigheten av antagandet att adsorbatet fungerar som en enhetlig yta med ändliga identiska bindningsställen som kännetecknas av adsorption av adsorbatet i ett skikt. Den maximala sorptionskapaciteten för Zn-InsP6 och La-InsP6 uppskattades till 133,7 och 6,4 mg Sr/g, respektive.
Langmuir-modellen. Adsorptionskapacitet för (A) Zn-InsP6 och (B) La-InsP6 till strontium. Data uttrycks som medelvärdet ± SD för tre prover. Kredit:Kanazawa University
För att utvärdera om Zn-InsP6 kan förbättra elimineringen av 85 Sr från kroppen in vivo, 85 SrCl2 administrerades oralt till möss precis efter oral administrering av Zn-InsP6-suspension. Som resultat, förbehandling med Zn-InsP6 minskade signifikant ackumuleringen av radioaktivitet i benet och blodet efter oral administrering av 85 SrCl2. Dessa resultat indikerar att Zn-InsP6 hämmade absorptionen av 85 Sr2+ från tarmen in i blodomloppet och ökade utsöndringen av 85 Sr2+ i avföringen.
Extrapolering från resultaten av biodistributionsexperimenten, den uppskattade effektiva dosen av 90 Sr-strålningen hos en människa som behandlats med Zn-InsP6 är ungefär hälften av den i kontrollgruppen. Därför, Zn-InsP6 presenteras som ett lovande 90 Sr decorporation agent.
Vi antar att Zn-InsP6-komplexet skulle kunna förbättra biodistributionen av vissa radiofarmaka och minska den onödiga stråldosen från patienter, och det är för närvarande under utredning.
