{"id":15542,"date":"2026-04-01T11:16:56","date_gmt":"2026-04-01T09:16:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/us_portfolio\/erik-de-blois-2\/"},"modified":"2026-08-14T17:48:14","modified_gmt":"2026-08-14T15:48:14","slug":"erik-de-blois","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/erik-de-blois\/","title":{"rendered":"Erik De Blois"},"content":{"rendered":"","protected":false},"featured_media":7986,"template":"","meta":{"_acf_changed":false},"university_us_portfolio":[12],"class_list":["post-15542","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","university_us_portfolio-erasmus-universiteit-rotterdam"],"acf":{"main_text":"","naam_van_het_proefschift":"Radiochemical Aspects of Receptor Scintigraphy: labeling with radiometals, optimisation and radiochemical purity","samenvatting":"RCP is gedefinieerd als het percentage van de intacte hoeveelheid radiopeptide in de desbetreffende oplossing ten opzichte van alle aanwezige radioactiviteit. Er is momenteel een gebrek aan fundamentele kennis voor wat betreft de radiolyse van radiopeptiden in waterig milieu. Radiolyse is gedefinieerd als de degradatie van radiopeptiden in waterige oplossingen, veroorzaakt door straling en vrije radicalen gegenereerd bij bestraling van watermoleculen. Om de invloed van radiolyse te kunnen onderzoeken zijn er in dit proefschrift twee type peptiden als model gebruikt: DOTA- of DTPA-geconjugeerde analogen van somatostatine en bombesine (voor structuren zie de figuren 1-3 hoofdstuk 5). Deze peptiden worden radioactief gelabeld en worden specifiek gebruikt voor visualisatie van neuro-endocrine, prostaat-, borst-tumoren op een gamma- of PET camera.\n\nIn dit proefschrift is ook onderzoek gedaan naar de implementatie van 68Ga als PET isotoop. Om verschillende redenen is er tegenwoordig een verhoogde interesse voor het 68Ga. Ten eerste zijn er verschillende 68Ge\/68Ga generatoren op de markt die 68Ga produceren; dat vervolgens kan worden omgezet in 68Ga-gelabelde peptiden. Ten tweede zijn er veel verschillende DOTA-peptiden (voor structuren zie de figuren 1-3 hoofdstuk 5) welke gelabeld kunnen worden met 68Ga. Ten derde, de beschikbaarheid van een PET radionuclide, door de introductie van 68Ge\/68Ga generators, onafhankelijk van een cyclotron, genereert nieuwe toepassingen en mogelijkheden. Als laatste punt zijn er de sterk verbeterde apparaten zoals apparatuur voor radiolabeling met behulp van robotics.\n\nDoelstellingen van dit proefschrift\nBovengenoemde punten resulteren in de volgende doelstellingen van dit proefschrift:\nI: Optimaliseren en vergelijken van zuiveringstechnieken gebruikt voor 68Ga labelingen en verhogen van de labeling opbrengsten en hoeveelheid gelabelde radiopeptide.\nII: Het accuraat meten en monitoren van de radiochemische zuiverheid van het radiopeptide met daarvoor bestemde chromatografische apparatuur zoals HPLC en UPLC. Vaststellen van de effectiviteit van toevoeging van verschillende quenchers (beschermen tegen radiolyse) en de onderlinge vergelijking, om zo een goede radiochemische zuiverheid van het radiopeptide te kunnen behouden na labeling.\n\nIn het kort samengevat: het meer toepasbaar maken van 68Ga-, 177Lu- of 111In-gelabelde peptiden.\n\n68Ga PET beeldvormende technologie\n68Ga-gelabelde DOTA-geconjugeerde peptiden voor PET scans zijn een middel om onderzoek te doen aan de individuele receptor-status van tumoren van pati\u00ebnten. Hiermee kan men dus de PRS en PRRT optimaliseren. Hoofdstuk 2 van dit proefschrift geeft een overzicht van de huidige kennis en onderzoeken naar verschillende 68Ga gelabelde moleculen, maar dan vooral gefocust op de toepassing van peptiden voor de beeldvorming van receptor peptide interacties (ook wel receptor-gemedieerde processen genoemd).\n\nOptimalisatie van 68Ga gelabelde peptiden\nDe chemische eigenschappen van het 68Ga isotoop en andere beperkingen zoals grote volumes van 68Ga eluaat, hoge concentraties aan zuren en andere verontreinigingen, kunnen ervoor zorgen dat de labeling van 68Ga met DOTA-peptiden niet volledig tot stand komen. De toenemende toepassing van de 68Ga gelabelde peptide binnen de kliniek vraagt daarom naar een optimalisatie van vooral de reactiekinetiek. Al deze punten worden behandeld en oplossingen voor deze problemen worden beschreven in hoofdstuk 3.\n\nKwantificatie en opzuiveren van 68Ge\nIn het eluaat van de 68Ge\/68Ga generator is altijd 68Ge aanwezig. Ook al is dit een lage concentratie, valt deze concentratie aan 68Ge wellicht niet binnen de regels voor regulier afval die vastgesteld zijn door de overheid. In hoofdstuk 4 is onderzoek gedaan naar a. hoe nauwkeurig 68Ge in kleine hoeveelheden kan worden gekwantificeerd en b. hoe het volume van het 68Ge bevattende vloeibaar afval kan worden gereduceerd. Hiervoor is een speciale kolom ontwikkeld om zo het 68Ge te concentreren, zelfs in vaste vorm.\n\nOnderzoek naar radiolyse en radiochemische zuiverheid\nHet tweede deel van het proefschrift (zie tweede doelstelling) richt zich vooral op peptiden gelabeld met 111In (indium) en 177Lu (lutetium). Ook is hier een overzicht gegeven van de status van dit onderzoek tot nu toe, de beperkingen en de toekomstige mogelijkheden van de receptor-gemedieerde radiopeptiden (hoofdstuk 5). Omdat alleen intact peptide kunnen binden aan hun receptor (in het lichaam), is het erg belangrijk om deze peptiden te beschermen tegen radiolyse. Er mag idealiter dus alleen intact radiopeptide worden ge\u00efnjecteerd met een hoge RCP.\n\nEisen voor meten van RCP\nEen belangrijk punt beschreven in hoofdstuk 6 is het kwantificeren van RCP. Kwantificatie van RCP is niet gestandaardiseerd. Dat maakt een inter en intra vergelijk tussen verschillende HPLC systemen en laboratoria gecompliceerd. Ondanks dat RCP te be\u00efnvloeden is door onder andere verschillende loopvloeistoffen, kolommen en gradi\u00ebnten, zijn er tot op heden nog geen criteria voor scheidingen op HPLC van radiopeptiden. Er is in ieder geval geen consensus binnen de specialisten en overheden. Daarom zijn in dit hoofdstuk een aantal standaard criteria voorgesteld waaraan een goede scheiding van radiopeptiden moet voldoen om een onderling vergelijk tussen laboratoria mogelijk maken. Ook is er een verband gelegd tussen de stralingsdosis en het kwantificeren van RCP van de radiopeptiden.\n\nRadiolyse en RCP\nIn de hoofdstukken 6 en 7 wordt een overzicht gegeven hoe radiolyse kan worden gekwantificeerd. In de literatuur zijn verschillende quenchers onderzocht en beschreven om radiolyse van radiopeptiden te voorkomen. In deze hoofdstukken is een overzicht gegeven van de effecten, de concentratie afhankelijkheid en de kracht van het combineren van deze quenchers.\n\nVoor toediening gereed maken van radiopeptide\nVanwege ondermeer veiligheidsredenen is het wenselijk om een samenstelling van oplossingen te hebben om radiopeptiden na de radiolabeling (zowel voor diagnostiek als therapie) te kunnen bewaren en zo op ieder moment voor toediening gereed te hebben gedurende meerdere dagen per week. In hoofdstuk 7 worden deze mogelijkheden beschreven. Er worden verschillende quenchers toegevoegd in verhoudingen die radiolyse van radiopeptiden beperken.\n\nNormaal gesproken worden de verschillende onderdelen voor de uitvoering van radiolabeling van een peptide in aparte oplossingen vervoerd. De inhoud van deze verschillende flesjes, zoals peptide en buffers, is vaak gevriesdroogd en moet voor radiolabeling worden opgelost en worden gemengd met de oplossing die het radionuclide bevat. Om ongewenste (be)straling te voorkomen is het wenselijk om de voor toediening gereed gemaakte radiopeptiden te kunnen bewaren en te vervoeren. Dit voorkomt dezelfde soort handelingen in de ziekenhuizen. De bedoeling is dat de voor toediening gereed gemaakte oplossing alleen in een injectiespuit behoeft te worden opgetrokken en kan worden toegediend zonder dat extra handelingen moeten worden uitgevoerd.\n\nOptimalisatie van de in vivo verdeling van radiopeptide\nDe kwaliteit van de beeldvorming op de afdeling Nucleaire Geneeskunde is onder andere afhankelijk van de verdeling van de radioactiviteit na injectie in vivo. In hoofdstuk 8 is onderzoek gedaan naar het verbeteren van de beeldvorming van het bombesine peptide. Bombesine receptoren komen in hoge mate voor op prostaat-tumoren. Een belangrijk punt is daarom om meer radiopeptide aan de receptoren in en aan de tumor te binden. Er is in dit hoofdstuk vooral onderzoek gedaan naar de invloeden van bereiding en opwerken van radiopeptiden met behulp van zuiveringstechnieken. Om de kwaliteit en de zuiverheid van radiopeptiden te kunnen waarborgen, besluiten verschillende onderzoeksgroepen ertoe om het radiopeptide op te zuiveren. Dat wil zeggen dat het radiopeptide van het peptide wordt gescheiden. In dit hoofdstuk is onderzoek gedaan naar het effect van deze verschillende manieren van zuiveringen op de verdeling in vivo.\n\nHet is belangrijk om te weten wat het massa effect is van het toe te dienen radiopeptide en dus welke hoeveelheid radiopeptide de beste in vivo verdeling geeft. De variaties en resultaten uit dit soort experimenten geven ons meer kennis op welke wijze de tumoropname voor deze peptiden verbeterd kan worden en laten vooral zien hoe belangrijk het is om een gelabeld bombesine analoog te hebben met een hoge RCP.\n\nConclusie\nZoals beschreven in bovenstaande onderzoeken zijn PRS en PRRT al meer dan twee decennia succesvol. Toch zijn er nog steeds mogelijkheden om deze techniek en de toepassing ervan te verbeteren. De resultaten van de hier beschreven onderzoeken geven meer kennis en inzicht in de verschillende processen van bijvoorbeeld de radiochemische technieken en zorgen uiteindelijk voor een verbetering van de toepassingen. Dit resulteert in een betere beeldvorming en dus in het eerder in beeld brengen van kanker en vooral in een effectieve therapie.\n\nAbbreviations\n\n%ID\/g percentage injected dose per gram\n\u00b5mol micromolar\n\u00b5Sv microSievert\n\u00b5V.Sec microvolt per second\nAMBA DOTA-CH2CO-Gly-[4-aminobenzoyl]-Gln-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH2\nBN bombesin\nCCK cholecystokinin\nCGA chromogranin-A\nCi Curie\nCNS central nervous system\nCOST European Cooperation in Science and Technology\nCR complete remission\nCT computed tomography\nDEC animal experimental committee\nDNA deoxyribonucleic acid\nDOTA 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N,N\u2019,N\u201d,N\u201d\u2019-tetra-acetic acid\nDOTA-BOC [DOTA3, benzyl-3-thienylalanine3]octreotate\nDOTA-NOC [DOTA3, 1-Naphthylalanine3]octreotate\nDOTANOC-ATE [DOTA3, Tyr3]octreotate\nDOTA-TATE [DOTA3, Tyr3, Thr8]octreotate\nDOTA-TOC [DOTA3, Tyr3]octreotide\nDTPA diethylene triamine penta-acetic acid\nEDTA ethylenediaminetetraacetic acid\nEMEA European Medicines Agency\nEU European Union\nEU\/mL endotoxin units per millilitre\nFDA Food and Drug Administration\nGBq Gigabecquerel (10^9 Bq)\nGEP gastroenteropancreatic\nGMP Good Manufacturing Practice\nGRP gastrin-releasing peptides\nGRPR gastrin releasing peptide receptor\nGy Gray\nHb haemoglobin\nHER2 human epidermal growth factor receptor 2\nHis histidine\nHPLC high-performance liquid chromatography\nIC50 inhibiting concentration 50%\nICP inductively coupled plasma\nITLC-SG instant thin layer chromatography silica gel\nKBq Kilobecquerel (10^3 Bq)\nKeV Kilo electron volt\nKPS karnofsky performance score\nLET low energy transfer\nMBq Megabecquerel (10^6 Bq)\nmCi milliCurie\nMDS myelodysplastic syndrome\nMet methionine\nMeV Mega electron volt\nMGNN minigastrin analog 11\nmmol millimolar\nMoAb monoclonal antibody\nMR minor response\nMRI magnetic resonance imaging\nmSv milliSievert\nn, gamma neutron, gamma (\u03b3) reaction\nnmol nanomolar\nOctreoScan [DTPA0]octreotide\np2n proton, 2 neutron reaction\nPC prostate cancer\nPCR polymerase chain reaction\nPET positron emission tomography\nPK pharmacokinetics\nppm part per million\nPR partial response\nPRRT peptide receptor radionuclide therapy\nPRS peptides receptor scintigraphy\nPSA prostate specific androgen\nRCP radiochemical purity\nRGD arginine-glycine-aspartic acid\nRNP radionuclidic purity\nRT retention time\nS Factor total absorbed dose\nSA specific activity\nSD stable disease\nSD standard deviation\nSEM standard deviation of the mean\nSe-Met seleno-methionine\nSPE solid phase extraction\nSPECT single-photon emission computed tomography\nSS somatostatin\nTFA trifluoroacetic acid\nTrp tryptophan\nUPLC ultra-performance liquid chromatography\nUV ultra violet\nWBC white blood cells\nWHO World Health Organisation","summary":"There are many reports on the determination of RCP by HPLC, including accuracy, linearity, precision, repeatability, detection limits [61-63]. To our knowledge, there are no criteria to qualify a radiodetection based HPLC separation method. With differences in eluens, gradient, flow, column type and length there might be an increase variation in finding impurities, and thus variation in RCP. Standardisation of separation method includes HPLC-eluens, gradient or isocratic, flow, column type and length, detection and interpretation of chromatograms. Therefore, in our opinion, RCP is actually expressed in percentages of arbitrary units. Therefore we suggested minimal requirement for RCP by HPLC and radiodetection for radiolabeled DTPA or DOTA-peptides which should include base-to-base separation of:\na. At least 2 peaks of the DTPA conformations of a radiolabeled DTPA-peptide [64]\nb. Metal-peptide vs. peptide for DTPA and DOTA-peptide [65, 66]\nc. For Met-containing regulatory peptides: Met-sulfoxide radiopeptide vs intact radiolabeled peptide [46]\n\nThese requirements are important to standardize RCP measurements for reliable comparisons of RCP quantifications between different systems\/laboratories.\n\nReady-for-use liquid formulation\n\nFor safety reasons it would be desirable to store and transport the ready-for-use liquid formulation (diagnostics and therapeutics) of radiolabeled peptides. In chapter 5 we describe the presence of quenchers in a single-vial liquid pharmaceutical formulation of a radiolabeled peptide, in a quantity sufficient to prevent radiolysis of the formulation. Radiolabeled peptides are generally stored and transported in the form of multi-vial kit formulations. Usually the contents of these vials are lyophilized or frozen and should be brought into solution subsequently in a mutual reaction to produce the intended radiolabeled peptide. For health physics reasons it would be desirable to be able to store and transport the ready-for-use liquid formulation of the radiolabeled peptide. This could avoid similar labeling of radiopharmaceuticals in different hospitals.\n\nSo, a physician could administer the labeled peptide without performing extra handling like a radiochemical reaction by local radiochemist, but simply by diluting the contents of the vial in a radiopharmaceutical liquid that can be administered by injection or by infusion [48]. Here we describe how to maintain RCP and thus prolong storage time. As a result this increases the availability of the ready-for-use radiolabeled SS-analogs to worldwide. In this thesis, stability and radiolysis of radiolabeled SS-analogs were monitored by HPLC. HPLC methods were optimized to distinguish between non-labeled and radiolabeled peptides vs. the radiolysed peptides. The effect of quenchers on the stability of radiolabeled SS-analogs, even under therapeutic conditions was optimized and monitored up to 7-9 days after radiolabeling.\n\nPharmacokinetics\n\nThe focus for improvement of BN-based imaging (by increasing tumor-to-background ratio) has predominantly relied on development of new BN-based analogs with enhanced affinity for the GRPR [10, 67-69]. Instead, in chapter 6 we investigated the impact of various experimental factors in order to further improve uptake in target and target background ratio of peptide receptor-mediated imaging. To ensure purity of the labeled peptide many study groups perform purification of BN-based analogs by HPLC between labeling and administration. In order to determine the impact of this purification step, we studied the effect of HPLC-purification mass dependently by performing biodistribution studies.\n\nAn essential parameter to evaluate the performance of targeted imaging probes is the ratio between activity in tumor vs. background organs. Contrast between the two is dependent on the amount of administered peptide. BN-based analogs have already pharmacological effects after administration in nanomole quantities. The high affinity GRPR have a low capacity in tumor and other tissues and also the expression varies between tissues [10, 70, 71]. Therefore, in the present study we investigated GRPR saturation by injecting an increasing amount of peptide (bellshape) and measuring target vs. non-target organs. From this bellshape an optimal peptide dose was calculated for further applications [72]. Furthermore we studied the impact of specific activity (MBq\/nmol) on tumor-to-background ratio by varying injected peptide amount while injecting a constant amount of activity (MBq).\n\nGRPR-positive tumor tissue showed a significant 2 to 3-fold increase in absolute uptake after HPLC-purification while a stable tumor-to-pancreas ratio remained. Low peptide amounts resulted in a decline in uptake in tumor, kidney and pancreas. Tumor-to-pancreas ratio improved six-fold. GRPR saturation 4h prior to injection of 111In-DOTA-AMBA resulted in improvement of the tumor-to-pancreas ratio. All these findings increased knowledge of how to improve tumor uptake and to perform a proper BN-based image. Nevertheless it also shows the increase importance of labeling of BN analogs with high SA.\n\nConclusion\n\nWith all the above-mentioned options in mind and although radiolabeled regulatory peptides have been investigated and successfully applied for peptide receptor radionuclide scintigraphy and therapy for nearly 2 decades, there are still many options to improve and fully exploit peptide receptor radionuclide scintigraphy and therapy.\n\nOutlook for future concepts and research\n\nIt can be concluded from literature and the above-mentioned arguments that peptide receptor radionuclide scintigraphy can be performed with either 111In- or 177Lu-labeled DTPA- or DOTA-peptides. However, although DOTA-peptides can also be radiolabeled at high specific activity, this specific activity might be not high enough for PRS and PRRT with ligands which have pharmalogical side effects using small amounts (nmoles), the delivery of sufficient amounts of activity (MBq) to these regions may be too low for scintigraphy and therapy.\n\nHowever, there may be several other ways to circumvent these limitations. Since Maximum SA is directly related to half-life of isotope i.e. for imaging the use of PET radionuclides (Ga) and for therapy a-emitters could be good alternative. a-emitting radionuclides have a high Linear Energy Transfer (high energy deposition within a short range), consequently the cell kill probability is high, but only if the target (e.g. DNA) is within range.\n\nAlso improvements of the characteristics of the radioligand might be achieved by investigating the role of linkers and chelators [73-76], and by studies of the pharmacokinetics of the peptide derivatives [77]. The tools in analytical chemistry are constantly improving, e.g. as recently reported by Asti et al. [65] for a base-to-base chromatographic separation by UPLC of a DOTA-peptide labeled with different not radioactive metal-ions. How this new technique will affect the radiodetection, including sensitivity of radiopeptides is currently under investigation and is already proven to be very promising.\n\nTo increase SA, purity and content of the used peptides is very important. Therefore we developed an alternative and indirect method to quantify DOTA-peptide, which include titration of the DOTA-moiety with non-radioactive metal ions. This titration is a indirect and alternative method to quantify purity and content of DOTA-peptides, even in the presence of UV-absorbing additions and\/or impurities.\n\nOptimization and maintaining RCP with quenchers for 111In- or 177Lu-labeled SS-, MG- or BN-peptides can be used as a model bombesin or 111In- or 177Lu-labeled regulatory peptides and other radiopeptides or proteins containing amino acids like Met, Trp and Tyr. However, maintaining RCP with described mixtures of quenchers is not a guarantee for protection of other peptides or proteins. Addition of quencher mixtures to maintain RCP must be investigated nuclide and peptide dependently. PRS or PRRT with DOTA-conjugated Met-containing CCK or bombesin analogs at high RCP is a challenge, therefore further research for chelators are required. Moreover, chelators should include the following characteristics: high kinetic and thermodynamic stability, preferably also with a therapeutic isotope like 177Lu, and without the need of a heating procedure, this might help to maintain RCP [78]. The receptor affinity of radiolysed peptide decrease dramatically [10]. There is a lack of knowledge about affinity of other radiolysed radiopeptides, i.e. for damaged Trp or Tyr. Unfortunately these specific radiolysed radiopeptides were not identified and characterised in this study and the influence on receptor affinity is currently unknown.","auteur":"Erik De Blois","auteur_slug":"erik-de-blois","publicatiedatum":"25 november 2014","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/erikdeblois?iframe=true","url_download_pdf":"","url_epub":"","ordernummer":"FTP-202604011112","isbn":"978-94-91487-18-7","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Erasmus Universiteit Rotterdam","afbeeldingen":8205,"video_url":"","podcast_url":"","naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Erasmus Universiteit Rotterdam","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15542","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7986"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15542"}],"wp:term":[{"taxonomy":"university_us_portfolio","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/university_us_portfolio?post=15542"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}