NATANAEL GOMES DA SILVA

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Radioactive gold nanoparticles coated with BSA
2024 - BARBEZAN, ANGELICA B.; ROSERO, WILMMER A.A.; VIEIRA, DANIEL P.; RIGO, MARIA E.Z.; SILVA, GIOVANA D. da; RODRIGUES, ALEX A.; ALMEIDA, LUIS F. de; SILVA, FABIO F.A. da; RIVERA, ANDY G.; SILVA, NATANAEL G. da; BERNARDES, EMERSON S.; ZEITUNI, CARLOS A.; ROSTELATO, MARIA E.C.M.
Background: Nanotechnology has revolutionized medicine, especially in oncological treatments. Gold nanoparticles (AuNPs) stand out as an innovative alternative due to their biocompatibility, potential for surface modification, and effectiveness in radiotherapeutic techniques. Given that prostate cancer ranks as one of the leading malignancies among men, there's a pressing need to investigate new therapeutic approaches. Methods: AuNPs coated with bovine serum albumin (BSA) were synthesized and their cytotoxicity was assessed against prostate tumor cell lines (LNCaP and PC-3), healthy prostate cells (RWPE-1), and endothelial control cells (HUVEC) using the MTS/PMS assay. For in vivo studies, BALB/C Nude mice were employed to gauge the therapeutic efficacy, biodistribution, and hematological implications post-treatment with BSA-coated AuNPs. Results: The BSA-coated AuNPs exhibited cytotoxic potential against PC-3 and LNCaP lines, while interactions with RWPE-1 and HUVEC remain subjects for further scrutiny. Within animal models, a diverse therapeutic response was observed, with certain instances indicating complete tumor regression. Biodistribution data emphasized the nanoparticles' affinity towards particular organs, and the majority of hematological indicators aligned with normative standards. Conclusions: BSA-coated AuNPs manifest substantial promise as therapeutic tools in treating prostate cancer. The present research not only accentuates the nanoparticles' efficacy but also stresses the imperative of optimization to ascertain both selectivity and safety. Such findings illuminate a promising trajectory for avant-garde therapeutic modalities, holding substantial implications for public health advancements.
Determinação de estanho total por ICP-OES em reagentes liofilizados
2020 - SILVA, JOSE L. da; MARTINS, PATRICIA de A.; SANTOS, JOEL M. dos; SILVA, LAERCIO da; SILVA, NATANAEL G. da; FUKUMORI, NEUZA T.O.; MATSUDA, MARGARETH M.N.
O tecnécio-99m (99mTc) é o radioisótopo mais utilizado na medicina nuclear para obtenção de imagens para diagnóstico por SPECT. Seu estado de oxidação pode variar de -1 a +7, quando reage com uma variedade de compostos na presença de Sn(II).O cloreto estanoso diidratado é o agente redutor do 99mTc mais utilizado na formulação de reagentes liofilizados(RL). A determinação quantitativa de estanho total e Sn(II) são controles importantes para o processo de fabricação a fim de garantir a qualidade durante o prazo de validade dos RL. O objetivo deste trabalho foi quantificar o Sn total nos RL MDP-TEC e MIBI-TEC (IPEN) usando ICP-OES como método alternativo ao método colorimétrico descrito nas farmacopeias. As massas quantificadas de cloreto estanoso nos RL analisados estiveram compreendidas entre 90-110 % em relação ao descrito na bula do radiofármaco. O método analítico proposto por ICP-OES mostrou-se excelente para determinação de Sn total.
Proposal of an identification test for MIBI-TEC® lyophilized reagent using infrared spectroscopy
2019 - SANTOS, JOEL M. dos; FUKUMORI, NEUZA T.O.; OLIVEIRA, IDELI M. de; MARTINS, PATRICIA de A.; SILVA, NATANAEL G. da; MATSUDA, MARGARETH M.N.
Quality Control is part of the Good Manufacturing Practices (GMP) responsible for the evaluation and release of pharmaceutical components, including active ingredients and excipients, to assure compliance with the specifications in pharmacopoeias. GMP for radiopharmaceuticals is regulated by RDC N. 17/2010 and RDC N. 63/2009 (ANVISA) establishing the minimum quality standards in industrial manufacture. Pharmacopoeias have the specifications for lyophilized reagents (LR) labeled with 99mTc regarding radiochemical purity, biodistribution and, in case of parenteral use, bacterial endotoxins and sterility tests must be performed. In radiopharmaceutical monographs, the necessity of non radioactivity assays for releasing lyophilized reagents are not well described, but ANVISA requires assays to assure the quality of the lyophilized powder, as active ingredient quantification and identification assays, stannous ion quantification and moisture determination. Infrared (IR) spectroscopy is widely used for identification of substances, mainly raw materials. The aim of this work is to propose an identification assay for MIBI-TEC® LR powder using IR spectroscopy. MIBI-TEC® batches were produced at IPEN/CNEN-SP and about 2 mg of the LR powder were mixed with 200 mg KBr, pressed at 80 kgf during 5 minutes into the holder to obtain a transparent pellet. The pellet was placed in ABB IR spectrometer, FTLA 2000 model, and a spectrum in the medium infrared region of 450 to 4000 cm-1 was acquired using Grams software. Tetramibi cuprous tetrafluoroborate, stannous chloride dihydrate, cysteine hydrochloride monohydrate, sodium citrate and mannitol had their respective IR spectrum recorded and the main characteristic absorptions were established for each formulation component. In the MIBI-TEC® spectrum, it was possible to observe a well characterized absorption in 2193 cm-1 which represents the presence of C≡N binding of tetramibi cuprous tetrafluoroborate active ingredient, free of interference, indicating that IR spectrum can be used as identification assay of the LR.
Dose calibrator and gamma counter
2019 - SILVA, VITOR M.A. da; SOUSA, JURANDIR A. de; MARTINS, PATRICIA de A.; FUKUMORI, NEUZA T.O.; SILVA, NATANAEL G. da; MATSUDA, MARGARETH M.N.
To ensure that pharmaceutical products have and maintain the structure, identity, purity, concentration, potency and safety characteristics required for their use, there is a set of standard procedures called Good Manufacturing Practices (GMP). In Brazil, the National Sanitary Surveillance Agency (ANVISA) regulates the GMP production of medicines through RDC17/2010 and for radiopharmaceuticals through RDC 63/2009 and 38/2008, to ensure their safe and correct use in commercial production and nuclear medicine services, respectively. Most 99mTc radiopharmaceutical monographs have biological distribution specifications. Using invasive method, 99mTcradiopharmaceuticalsare assessed by the injection into animals of defined strains and the radioactivity (as percentage of retainedor injected dose -%RDor%ID)ismeasured in specified organs. Technetium-99m Sestamibi radiopharmaceutical (99mTc-2-methoxy-isobutyl-isonitrile; 99mTc-sestamibi; MIBI-TEC®) monograph is related in USP 41, but the biological distribution assay is not included. At IPEN, the biodistribution test is performed as established in the Radiopharmaceutical Quality Control Manual of ARCAL XV (1999) - International Atomic Energy Agency (IAEA), for each batch. The objective of this work is to compare MIBI-TEC®biodistribution results using dose calibrator and gamma counter with sodium iodide detector by measuring the radioactivity in the organs. Three batches of MIBI-TEC®were used and 1 vial of lyophilized reagent (LR) was labeled with 5-10 mCiin 1-3 mL of 99mTc eluate. 200-300 μCi in 0.2 mLwereinjected in 3 Balb-Cmice. After 30 minutes of biodistribution, heart, lung, muscle, liver, paw, column and tail were withdrawn, weighed and radioactivity was measured in dose calibrator and gamma counter (μCi andcpm, respectively). %ID/g ratio in the organs of interest was calculated using the data obtained by both equipment and the results were compared. No significant differences were observed and it was possible to conclude that either a dose calibrator or a gamma counter can be used in the routine of quality control.
Radiochemical purity determination of technetium (99m)Tc-sestamibi by high performance liquid chromatography (HPLC)
2019 - MARTINS, PATRICIA de A.; FUKUMORI, NEUZA T.O.; SILVA, NATANAEL G. da; MATSUDA, MARGARETH M.N.
The assessment of the extent of reversible or irreversible mitochondrial damage after myocardial ischemia is performed by obtaining myocardial perfusion SPECT-CT images of Technetium-99m Sestamibi radiopharmaceutical (99mTc-2-methoxy-isobutyl-isonitrile; 99mTc-sestamibi; 99mTc-MIBI). For quality control purposes, the monograph of the United States Pharmacopoeia (USP) was followed. The determination of the radiochemical purity of 99mTc-sestamibi involves the use of two chromatographic methods: thin layer chromatography in reverse phase and high performance liquid chromatography. This work aims to determine the radiochemical purity of 99mTc-sestamibi by the HPLC method described in USP. The analyses were performed on a Shimadzu liquid chromatography, LC-20AT model, consisting of two pumps, degasser, automatic sample injector, UV-visible detector and Bioscan radioactivity detector. The column used was μBondapack C18 (3.9 x 300 mm, 10 μm, Waters) and the mobile phase was a mixture of acetonitrile, 0.05 mol L-1 ammonium sulfate and methanol (20:35:45). 5 μL of sample (approximately 250 μCi) was injected with a 2 mL min-1 mobile phase flow. According to the USP monograph, the retention time for 99mTc-sestamibi is 5-10 minutes and for the 99mTc-pentamibidimethylvinylisonitrile impurity is 6-13 minutes. Not less than 90% of the total radioactivity must be present as 99mTc-sestamibi and not more than 5% as 99mTc-pentamibidimethylvinylisonitrile. For 12 analyzed batches of MIBI-TEC® produced at IPEN/CNEN-SP, the product presented a retention time of 7 minutes and the 99mTc-pentamibidimethylvinylisonitrile impurity formation was not observed.
Estudo das formulações e controle de qualidade in vitro e in vivo de MAG3-99mTc para aplicação renal em medicina nuclear
2017 - SILVA, NATANAEL G. da
Os radiofármacos são preparações farmacêuticas com finalidade diagnóstica ou terapêutica que, quando prontas para o uso, contêm um ou mais radionuclídeos. São utilizados em Medicina Nuclear para diagnóstico e terapia de várias doenças. O tecnécio-99m-mercaptoacetiltriglicina (MAG3-99mTc) foi primeiramente preparado em 1986 na Universidade de Utah pelo Dr. Alan R. Fritzberg e tem sido utilizado para avaliação da filtração glomerular e dos túbulos renais. O objetivo deste trabalho foi definir as condições de preparação de uma formulação para obtenção de MAG3 na forma de um reagente liofilizado comercial, para ser marcado com 99mTc. Inicialmente foram preparados lotes teste baseados nas formulações europeia e americana, com pH final 6 e os resultados foram insatisfatórios. A mudança de pH para 12 resultou em aumento na pureza radioquímica, porém sem estabilidade de marcação com 99mTc em até 4 horas. O teste com a formulação cubana em pH 9,5 resultou em pureza radioquímica (% PRq) maior que 90% até 4 horas de marcação. O limite especificado para % PRq é de 90%. Com base nos resultados anteriores, foram definidos os componentes da formulação IPEN e três lotes do produto liofilizado com 100 frascos cada, foram avaliados quanto à estabilidade radioquímica e biológica até cerca de 9 meses. Quatro lotes piloto produzidos com 230 frascos liofilizados cada, estão em estudo de estabilidade até o presente momento. As atividades de marcação com 99mTc foram 0,74 - 3700 MBq (5 - 100 mCi), em 3 mL de NaCl 0,9%. A % PRq foi determinada em até 240 minutos de marcação utilizando cromatografia em camada delgada, com 2 sistemas diferentes: Metiletilcetona:acetato de etila 60:40 (v/v) em fita de iTLC-SG para determinação de 99mTcO4- em Rf = 1 e Acetonitrila:água 50:50 (v/v) em fita Whatman 3MM para determinação de 99mTcO2 em Rf = 0. Os resultados foram expressos como média % PRq ± desvio padrão considerando-se análises em duplicata de dois frascos para cada um dos tempos de marcação. 0,74 MBq (200 μCi) de atividade mínima ou 129,5 MBq (3500 μCi) de atividade máxima de marcação em 0,1 mL NaCl 0.9% foram administrados em camundongos Swiss e a radioatividade nos rins, fígado e vesícula, estômago, intestino e carcaça foi medida após 45 minutos. Os valores foram expressos como média % DI (Dose Injetada) ± DP. O estudo de toxicidade aguda foi realizado em um grupo de 10 camundongos machos da linhagem Balb/c, pesando entre 20-30 g, com cerca de dois meses de vida, por um período de 14 dias. Todos os resultados de controle de qualidade atenderam aos critérios especificados. Observou-se que o preparo e a adição dos reagentes, a quantidade de cloreto estanoso e o valor de pH nas etapas intermediárias foram fatores importantes na obtenção de um radiofármaco para marcação com 99mTc, como no caso do MAG3.
Adequação do ensaio de distribuição biológica de TIN-TEC à farmacopeia europeia
2018 - MARTINS, P.A.; SOUSA, J.A.; ESTRELA, I.M.O.; SILVA, N.G.; FUKUMORI, N.T.O.; MATSUDA, M.M.N.
Introdução – O ensaio de biodistribuição em animais de experimentação está especificado em monografias de alguns reagentes liofilizados (RL) marcados com tecnécio-99m nas farmacopeias e em guias da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) para garantir a eficácia e a qualidade do produto. Uma vez que esse ensaio esteja descrito para um determinado radiofármaco, é mister que o fabricante o execute. O estanho coloidal (99m Tc) (TIN-TEC) é empregado em linfocintilografia, cintilografia gástrica e imagem do sistema retículoendotelial. Objetivo – Este trabalho avaliou a biodistribuição do TIN-TEC em camundongos, para adequação à farmacopeia europeia, em relação ao ensaio realizado no IPEN, o qual se baseava no guia da AIEA com a utilização de ratos da linhagem Wistar. Material e Métodos – Foram analisados 6 lotes de TIN-TEC em ratos Wistar (150-250 g) e camundongos Swiss (20-25 g). O ensaio foi realizado em 3 animais de cada linhagem, para cada lote. O RL foi marcado com 370 MBq (10 mCi) em 3 mL de solução de Na99mTcO4. Após 30 minutos de reação, administrou-se na veia caudal de cada um dos animais, uma dose de 7400 – 11100 MBq (200 – 300 μCi) em 0,2 mL. Após 20 minutos de biodistribuição, os animais foram eutanasiados com dose letal de anestésico e a radioatividade do fígado, baço, pulmão e carcaça (sem a cauda) foi medida em calibrador de doses (Ci), e o cálculo de % dose retida (% D.R.) em cada um dos órgãos foi efetuado. Resultados – Os Limites de Especificação descritos para estanho coloidal (99m Tc) na Farmacopeia Europeia 9.0 são: % D.R. Fígado+baço ≥ 80% e % D.R. Pulmão ≤ 5%. Todos os resultados de % D.R. nos órgãos de estudo encontraram-se de acordo com os limites em ambas as linhagens de animais. A % D.R. de Fígado+Baço situou-se entre 84,44 – 92,90 e 91,83 – 98,29, para camundongos e ratos, respectivamente, enquanto os resultados de % D.R. no pulmão foram similares e a % D.R. carcaça apresentou-se maior em camundongos. Discussão – A realização do ensaio de biodistribuição com resultados em conformidade com os requisitos descritos em compêndios oficiais assegura a distribuição fisiológica apropriada do radiofármaco no órgão alvo em humanos. Os resultados obtidos para o TIN-TEC em camundongos dentro dos limites de aceitação da monografia da farmacopeia europeia permitiram estabelecer a adequação aos critérios farmacopeicos. Conclusões – As diferentes linhagens de animais no ensaio de biodistribuição do TIN-TEC confirmaram a eficácia e a qualidade do produto.
Avaliação de sistemas cromatográficos para controle de qualidade de mertiatida (99m Tc)
2018 - SILVA, N.G.; MATOS, M.C.C.V.; SILVA, R.A.; FUKUMORI, N.T.O.; MATSUDA, M.M.N.
Introdução – A determinação da pureza radioquímica (% PRq) de mertiatida (99m Tc) tem sido objeto de estudos devido à complexidade na separação das impurezas. Um dos ensaios descritos nas farmacopeias americana e europeia é o controle radioquímico para a determinação de tecnécio hidrolisado por cromatografia em papel (CP), com fase móvel de acetonitrila e água (60:40) (v/v). Chen et al. desenvolveram sistemas cromatográficos para 99mTcO2 e 99mTcO4- por CP e CCD (cromatografia em camada delgada). Objetivo – Este trabalho avaliou o efeito da fase móvel e da fase estacionária na determinação da % PRq da mertiatida (99m Tc) de formulação IPEN. Material e Métodos – A radiomarcação foi realizada em frascos de reagente liofilizado (RL) de MAG3 (mertiatida) reconstituídos com eluato de 99mTcO4- obtido de gerador de 99Mo/99mTc (IPEN-CNEN/SP). Foram utilizados misturas de solventes acetato de etila, metiletilcetona, acetonitrila e água purificada e suportes cromatográficos de ITLC-SG, TLC-SG e papel Whatman 3 (W3), Whatman 1 (W1) de 12,5 centímetros de comprimento e 1,5 de largura. A % PRq foi determinada pelo cálculo das % de impurezas e os resultados foram expressos como média ± desvio padrão (DP), até 4 horas de marcação (240 minutos), em triplicata de dois frascos (N=6). Apόs a separação cromatográfica, as tiras de papel ou CCD foram secas, cortadas em segmentos de 1 cm e a radioatividade foi medida (cpm) em contador gama Perkin Elmer. Resultados – A formulação do RL de MAG3 desenvolvida no IPEN foi analisada utilizando os sistemas cromatográficos propostos por Chen et al., a saber, acetato de etila e metiletilcetona (2:3) (v/v) e acetonitrila e água (50:50) (v/v) com ITLC-SG e W3, para determinação de 99mTcO4- e 99mTcO2, respectivamente. Metiletilcetona pura não evidenciou melhoria na separação das espécies e acetato de etila pura não possibilitou a separação de 99mTcO4-. A mistura de acetonitrila e água (50:50) (v/v) representou melhor fase móvel para determinação de 99mTcO2 . Discussão – O método de CCD e CP proposto por Chen et al. mostrou-se eficiente na determinação das principais impurezas de mertiatida (99m Tc) obtendo-se valores acima de 90% de % PRq, atendendo às especificações das farmacopeias para a mertiatida (99m Tc), preparada com a formulação desenvolvida no IPEN-CNEN/SP. Conclusões – O sistema cromatográfico utilizado para o controle radioquímico durante a fase de desenvolvimento da formulação IPEN apresentou melhor resolução permitindo a determinação das impurezas radioquímicas de mertiatida (99m Tc).
Study of 99mTc-DMSA biodistribution in experimental animals
2017 - CASTRO, THAIS O.M. de; SILVA, NATANAEL G. da; COLTURATO, MARIA T.; FELGUEIRAS, CARLOS F.; MENGATTI, JAIR; FUKUMORI, NEUZA T.O.; MATSUDA, MARGARETH M.N.; ARAUJO, ELAINE B. de
99mTc-DMSA, succimer (99m Tc), is a radiopharmaceutical commonly used in nuclear medicine for renal function evaluation by imaging. In order to achieve adequate labeling of the product with good radiochemical yield and standardized biological distribution, the interval of 185 - 3700 MBq should be kept in a maximum volume of 3 mL for product labeling. Moreover, one should avoid exposing the reconstituted solution to oxygen and using the product after four hours post labeling. The aim of the study was to quantify and evaluate the influence of different DMSA complexes on biological distribution of the radiopharmaceutical in experimental animals, taking in account variations in the labeling parameters. Radiochemical purity was determined by paper and thin layer chromatography using both acetone/Whatman 3MM, 0.9% NaCl/TLC-SG and npropanol/ H2O/acetic acid (4:3:1 V/V/V)/TLC-SG systems respectively for quantification of 99mTcO4 - and 99mTcO2 plus some 99mTc-DMSA complexes. The labeling activity did not significantly affect the extent of the main complex generation. The presence of oxygen and the concentration of 99Tc did not markedly change the percentage of the radiochemical impurities in the preparation. Radiochemical purity tests of the DMSA-99mTc based on IPEN-CNEN DMSA-TEC reagent and on another producer’s reagent showed similar results. Although the routine method used by IPEN-CNEN to determine the radiochemical yield of 99mTc-DMSA was not able to discriminate among 99mTc-DMSA complexes, the renal uptake and the kidney to liver plus spleen uptake ratio in rats met the official compendia criteria for the radiopharmaceutical.
sup(99)Tc-MAG3-PEG8-c(RGDYK) uptake in melanoma tumor
2011 - OLIVEIRA, E. de; FAINTUCH, B.L.; FERNANDEZ NUNEZ, E.; SANTOS, R.S.; SILVA, N.G.; TARGINO, R.; MORO, A.; SMITH, C.J.