Radiofarmacja
Radiofarmacja
ligand
biomolekuła
Å‚Ä…cznik
Å‚Ä…cznik
Chemia
organiczna
Radiochemia
Chemia
koordynacyjna
Biologia molekularna
Rodzaje rozpadow
Rozpad przyklad zastosowanie
Å‚, EC 99mTc diagnostyczne
211
Ä… At terapeutyczne
²-90 terapeutyczne
Y
²+18
F diagnostyczne
(PET)
125
Auger I terapeutyczne
Radionuklidy w medycynie
Radionuklidy diagnostyczne
Radioizotop T1/2 Typ rozpadu E(Å‚) keV Reakcja jÄ…drowa
syntezy
131 235
I 8 dni ²- 364 U(n,f)
67 68
Ga 3,26 d EC (100%) 93, 185 Zn(p,2n)
99 235
Mo 2,75 d ²- ( ) 181,740 U(n,f)
, ² (100%) , ( , )
98
EC (100%) Mo(n,g)
(generator)
99m
Tc
6,0 h EC(100%) 141
111 112
In 2,8 d EC (100) 173, 247 Cd(p,2n)
123 123
I 13,2 h EC (100) 159 Te(p,n)
201 203
Tl 3,06 d EC (100) 69-82 Tl(p,3n)201Pb(EC)
201
Tl
1
Diagnostyczna medycyna nuklearna
pozytonowa tomografia emisyjna (PET)
+1
TBI
MIBI
TBI pozostaje w mięśniu sercowym przez
ponad 1 godz.
Skany mięśnia sercowego
Jak działa pozytonowa tomografia emisyjna (PET)
W PET wykorzystuje się nuklidy z niedomiarem neutronów
rozpadajÄ…ce siÄ™ wedÅ‚ug rozpadu ²+. Pozyton emitowany przez nuklid
jest natychmiast anihilowany z elektronem
e+ + e- 2x 511 keV
Diagnostyczne - PET
Radioizotop T1/2 Typ rozpadu E(Å‚) keV Reakcja jÄ…drowa
syntezy
11 14
C 20,4 ²+ (99.8%) 511 N(p,Ä…)
min EC (0.2%)
13 16
N 10,0 ²+ (100%) 511 O(p,Ä…)
min
15 14
0 2.0 min ²+ ( ) 511 N(d,n)
² (99.9%) ( )
15
EC (0.1) N(p,n)
18 18
F 109.6 ²++ (97%) 511 O(p,n)
20
min EC (3%) Ne(d,Ä…)
68
Ge 271 dni EC (100%) RbBr(p,spall)
(generator) 68 min ²+ (90%) 511
68
Ga EC (10%) 1077
82
Sr 25 d EC (100%) 511 Mo(p,spall)
85
(generator) 1.3 min ²+ (96%) 776 Rb(p,4n)
82
Rb EC (4%)
2
2-Deoxyglucose
2-Deoxyglucose
HO HO
HO HO
O
O
HO
HO
HO
OH
18 OH
OH H
F
Glucose 2-Deoxyglucose (DG)
HO
HO
Hexokinase
O Hexokinase
C2
Glucose-6-PO4
2-DG-6-PO4
HO
spułapkowana
OH
H
glycogen Cykl Krebsa
Metabolizm glukozy
glycolysis +
TCA cycle
Podstawienie nukleofilowe 18F
(36-38 ATP)
C6H12O6 HEXOKINASE
C6H11O6-6-PO4 glycogen
HO
AcO
Glucose-6-PO4
AcO
Glucose 18
OTf F[F-],K222 HO
AcO
O
pentose O
AcO HCl
O
HO
HO
AcO
AcO
AcO
shunt
OAc
18 F OAc 18F OH
HEXOKINASE
C6H12O5F C6H11O5F-6-PO4 X
FDG
spułapkowana
[18F]fluoro-
[18F]fluoro-
deoxyglucose
deoxyglucose-6-PO4
FDG
FDG
ACTIVATION STUDIES WITH FDG-PET
Bioscan FDG aparat do automatycznej syntezy
3
FDG diagnostyka nowotworów
Metabolizm glukozy w różnym wieku
Ze względu na szybki metabolizm komórki nowotworowe konsumują znacznie
więcej glukozy niż zdrowe komórki
CT FDG - PET
Emitery
Terapeutyczne
67
Ga - cytryniany
Auger
123,125 99m
I, Tc, 101mRh,
" W komórkach nowotworowych jest więcej
1,7 MeV ²- Ä…
211
At, 225Ac, 212,213Bi, 212Pb
receptorów transferyny niż w zdrowych
0,30-0,60 MeV ²-
MiÄ™kkie i Å›rednie ²-
131
I, 153Sm, 169Er, 177Lu, 47Sc,
105
105 186
" Fe3+/Fe2+ Ga3+ Rh, 186Re,
Fe /Fe Ga Rh Re
Ä… -5,3 MeV
53M V
Elektrony Augera
Twarde ²-
Zakres mm
90
" O ile Fe3+(z transferyną) jest pochłaniany
Y, 188Re, 89Sr
przez komórki to jest także łatwo wydalany w
postaci Fe2+
" Ga nie ma stopnia utl 2+ i nie może być
wydalony
Radionuklidy terapeutyczne
radionuklid T1/2 typ rozpadu (MeV) max. zasięg
4
Jakie wymagania musi spełnić radionuklid
terapeutyczny?
radionuklidy beznośnikowe
1. odpowiednia energia emitowanej czÄ…stki,
176 177
Lu + n Lu - nośnikowy
2. T1/2 między 1 godz. a 10 dni,
176
Yb +n 177Yb 177Lu - beznośnikowy
3. duży przekrój czynny reakcji jądrowej syntezy,
4. dobrze, gdy można go otrzymać w reaktorze
jÄ…drowym,
Zalety radionuklidów beznośnikowych
- duża aktywność właściwa,
5. Å‚atwe wydzielenie z tarczy,
- znakowanie wszystkich centrów aktywnych biomolekuły
6. możliwość otrzymania w formie beznośnikowej,
- duży efekt terapeutyczny
Emitery elektronów Augera
Emitery Ä…
125
" I, 67Ga, 103mRh
211
" Ogromna efektywność promieniowania, cala energia jest
" At otrzymywany w cyklotronie
lokalizowana w pobliżu rozpadu.
209 211
" Bi + Ä… At + 2n
" Uszkodzenia podwójnie niciowe DNA
" Radiofarmaceutyk musi połączyć się z DNA, np. 125I DNA prekursor.
212
" Bi, 213Bi otrzymane z generatorów
Przyłączenia do DNA
Åšciana jÄ…dra
zerwanie nici
Sciana komórki
" Bardzo duży efekt terapeutyczny
Emitery ² Terapia wychwytu neutronów
Niektóre stabilne izotopy wykazują ogromny przekrój czynny dla neutronów. W
medycynie znalazły zastosowanie dwa izotopy 10B (przekrój czynny 3838 barnów) i
Grupa 3 + lantanowce 157
Gd (255000 barnów). Przeciwciała znakuje się tymi nuklidami i akumulują się one w
chorej tkance. Następnie naświetla się organizm strumieniem neutronów o takiej
oraz 105Rh, 186,188Re wielkości aby głównie były pochłaniane przez 10B lub 157Gd. Następują reakcje:
Zasięg od 1 do 12 mm
10
B + n3 Li + Ä…
B + n7 Li + Ä…
5
157
lub Gd +n 158Gd +Å‚
7
Po pochłonięciu neutronu emitowana jest cząstka ą i Li o dużej sile
157
niszczącej chore komórki lub wysoenergetyczny kwant ł w przypadku Gd.
157
Metoda terapii Gd może być połączona z obrazowaniem NMR co zwiększa
jej efektywność.
5