Localization of ^113mIn- and ⁶⁷Ga-Labeled Poly-methylene-Phosphonates in Myocardial Infarct

Summary

We have investigated the usefulness of two new ⁶⁷Ga-chelates, i. e. ⁶⁷Ga-ethylene diamine tetramethylenephosphonate (⁶⁷Ga-EDTMP) and ⁶⁷Ga-diethylenetriamine pentamethylene phosphonate (⁶⁷Ga-DTPMP), and of two ^113mIn-chelates, i. e. ^113mIn-EDTMP and ^113mIn-DTPMP, for imaging myocardial infarct in rabbits. The agents were prepared by adding ^113mIn³⁺ or ⁶⁷GaCl₄ ^– ion to 20–50 mg of EDTMP or DTPMP stock solution and neutralizing to pH of 7.4. Myocardial infarcts were introduced into 15 rabbits by ligation of the left anterior descending coronary artery. The rabbits were then injected with a mixture of ^113mIn-EDTMP, ⁴⁵Ca-EDTMP or ⁶⁷Ga-EDTMP and corresponding DTPMP chelates. The radioactivity-mapping of the heart was made by removing the outer and inner layers of pale or hemorrhagic infarct. Beta and gamma radioactivity in the heart and other tissue samples were obtained. There was excellent correlation between the radioactivity distribution of the ⁴⁵Ca- and ^113mIn-chelates. The predominant concentration was in the bones, bladder, kidney and infarcted myocardium. For ^113mIn-EDTMP, an average ratio of 30 :1 between infarcted and normal myocardium (IM/NM) was obtained at 24 hrs after ligation. This ratio peaked 48 hrs after ligation to 50:1. For 6 7Ga-EDTMP this ratio varied from (7–10): 1. The blood clearance ⁶⁷Ga-EDTMP was slow. Gel filtration of serum containing ^113mIn-EDTMP and ⁶⁷Ga-EDTMP showed that 45% and 86% of the radioactivity were protein bound. We observed that protein binding of metal chelates is an important characteristic for localization in myocardial infarct. The two pairs of ^113mIn-EDTMP and ²⁰¹T1⁺ ion or ⁶⁷Ga-EDTMP and ¹³NH₄+ ion should be useful for multiple imaging of myocardial infarct with the gamma or positron camera, respectively.

Wir haben die Brauchbarkeit zweier neuer ⁶⁷Ga-Chelate, d. h. ⁶⁷Ga-Äthylendiamintetramethylenphosphonat (⁶⁷Ga-EDTMP) und ⁶⁷Ga-Diäthylentriaminpentamethylenphosphonat (⁶⁷Ga-DTPMP), und zweier ^113mIn-Chelate, d. h. ^113mIn-EDTMP und ^113mDTPMP, für die Erkennung von Myokardinfarkten bei Kaninchen untersucht. Die Substanzen wurden durch Hinzufügen von ^113m in³⁺ oder⁶⁷GaCl₄ ⁻ Ion zu 20-50 mg EDTMP oder DTPMP-Stammlösung und durch Neutralisieren auf einen pH-Wert von 7,4 hergestellt. Bei 15 Kaninchen wurden Myokardinfarkte durch Abbinden der linken vorderen absteigenden Koronararterie herbeigeführt. Wir injierten dann eine Mischung von ^113mIn-EDTMP, ⁴⁵Ca- EDTMP oder ⁶⁷Ga-EDTMP und entsprechenden DTPMP-Chelaten. Im Herzen und in anderen Gewebeproben wurde die Beta- und Gamma-Aktivität bestimmt. Es bestand eine ausgezeichnete Wechselbeziehung zwischen der Radioaktivitätsverteilung von ⁴⁵Ca- und ^113mI-Chelaten. In den Knochen, der Blase, der Niere und dem Infarktmyokard war die Konzentration am höchsten. Bei ^113mIn-EDTMP ergab sich ein Durchschnittsverhältnis von 30 : 1 zwischen einem Infarkt- und einem normalen Myokard (IM/NM) 24 Stunden nach dem Abbinden. Dieses Verhältnis stieg 48 Stunden nach dem Abbinden auf 50 : 1. Bei ⁶⁷Ga-EDTMP variierte dieses Verhältnis zwischen (7-10):1. Die Blut-Clearance von ⁶⁷Ga-EDTMP war langsam. Die Gel-Filtration eines Serums, das ^113mIn-EDTMP und ⁶⁷Ga-EDTMP enthält, zeigte, daß 45 % bzw. 86 % der Radioaktivität proteingebunden war. Wir beobachteten, daß die Proteinbindung von Metallchelat ein wichtiges Charakteristikum für die Lokalisierung des Myokardinfarktes ist. Die beiden Verbindungen ^113mIn-EDTMP und ²⁰¹T1+ Ion oder ⁶⁷Ga-EDTMP und ¹³NH₄ ⁺ Ion wären für die mehrfache Abbildung des Myokardinfarktes mit der Gamma- bzw. Positron-Kamera sehr brauchbar. Die exakte Radioaktivitätsmessung wurde durch Entfernung der Innen- und Außenhaut des hämorrhagischen und nicht-hämorrhagischen Infarkts erreicht.

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