Ραδιοφάρμακα τεχνητίου-99m

99mTc: Το σημαντικότερο ραδιονουκλίδιο που χρησιμοποιείται σήμερα στη Πυρηνική Ιατρική για διαγνωστικούς σκοπούς Τεχνήτιο-99m (SPECT): Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο ραδιονουκλίδιο στη διαγνωστική Πυρηνική Ιατρική Παραγεται από τη γεννήτρια 99Mo/99mTc To 95% των ραδιοφαρμάκων είναι του τεχνητίου-99m χρησιμοποιούμενα για την διάγνωση παθήσεων του εγκεφάλου, μυοκαρδίου, πνευμόνων, θυρεοειδούς, ήπατος, νεφρών, οστών κ.α. Πλεονεκτήματα: Μονοενεργητική γ ακτινοβολία 140 keV στο βέλτιστο ανιχνευσιμότητας από τις διαθέσιμες γ κάμερες Κατάλληλο χρόνο ημιζωής 6h για την ολοκλήρωση της διαγνωστικής μελέτης Μικρό κόστος και ευχερής διάθεση από γεννήτριες 99Mo-99mTc Mειονεκτήματα: Ως μέταλλο απαιτεί σταθερό σύστημα συναρμοτών και συνεπώς δυσχεραίνει την επισήμανση βιομορίων

Γεννήτρια 99Mo/99mTc 98Mo(n,γ) 99Mo 99mTc 99Tc 99Ru 67h β 6h γ 2,1 x 105 y Γεννήτρια ξηρού και κλειστού τύπου 99Mo 99MoO4-2 99mTc 99mTcO4- 99Tc 99TcO4- 87% 13% γ 6.02h β-, 67 h

ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ ΤΕΧΝΗΤΙΟΥ

Απόδοση γεννήτριας 99Μο/99mTc-Elution efficiency 1. Απόδοση γεννήτριας μια χρονική στιγμή t, όπου προηγουμένως έχει εκλουστεί όλη η ποσότητα 99mTc λΜο= 0.693/66=0.0105 ώρες-1 λTc= 0.693/6=0.1155 ώρες-1 λTc>λMo μεταβατική ισορροπία ΑΤc=0.957 (AΜο)o (e-λΜοt- e-λTct) 2. Απόδοση γεννήτριας μια χρονική στιγμή t, όπου έχει περισσέψει ποσότητα 99mTc + (ATc)oe-λTct ΑΤc=0.957 (AΜο)o (e-λΜοt- e-λTct) Concentration of activity 3. Απόδοση γεννήτριας μια χρονική στιγμή t>4t1/2 όπου έχει αποκατασταθεί μεταβατική ισορροπία ΑΤc=0.957 (AMo)oe-λΜοt

Έλεγχος ποιότητας γεννήτριας Έλεγχος διαφυγής μολυβδαινίου-99 (<2 μg/ml) (740 keV, 780keV) Διαρροή Μο-99<2μg/ml: Εμβάπτιση σε διαλ. ZnSO4-ξανθογονικού νατρίου ή σε φαινυλοϋδραζίνη Το διάλυμα της έκλουσης μετράται σε ανιχνευτή αφού τοποθετηθεί σε περιέκτη μολύβδου πάχους 6 mm για απορρόφηση ακτινοβολίας του 99mTc ή μετά από πέντε μέρες χωρίς περιέκτη μολύβδου Έλεγχος διαρροής αλουμινίου (Al2O3) < 10μg/ml χρωματομετρική μέθοδος (κιναλιζαρινη ή χρωμαζουρόλη S) Έλεγχος ραδιοχημικώνπροσμίξεων του τεχνητίου Οφείλονται στην παρουσία προϊόντων ραδιόλυσης του νερού (ελεύθερες ρίζες). Yποβίβαση της ποιότητας έκλουσης και της ποιότητας των ραδιοφαρμάκων. Ελέγχονται με χρωματογραφία.

Ραδιοχημικές Προσμίξεις- Οξείδιο του τεχνητίου (99mΤcO2) Οξειδωτικές καταστάσεις με μεγαλύτερη σταθερότητα: VII (ΤcO4-) και IV (TcO2) 99mTcO4- + 3e-  99mTcO2 (+0.737 V) ΤcO2: είναι η σταθερότερη μορφή του τεχνητίου μετά την οξ. κατάσταση VII. Σχηματίζεται λόγω αντιδράσεων ελευθέρων ριζών απο την ραδιόλυση του νερού. Επίσης, σχηματίζεται κατά την αναγωγή των υπερτεχνητικών. Σε υδατικά διαλύματα το διοξείδιο του τεχνητίου ενυδατώνεται σχηματίζοντας δυσδιάλυτο προϊόν: ΤcO2 + H2O  TcO2.x (OH2). Η παρουσία του αποτελεί παραπροϊόν στη παρασκευή ραδιοφαρμάκων του τεχνητίου και ελαχιστοποιείται με χρήση κατάλληλου αναγωγικού και συνθηκών αντίδρασης. Αντιδράσεις σχηματισμού οξειδίου του τεχνητίου: TcO4- + eaq- → TcO42- 2TcO42- → TcO4- + Tc(V) 2Tc(V) → TcO42- + Tc(IV) Tc(V) + TcO42- → Tc(IV) + TcO4-

Παραπροϊόντα αναγωγής και Έλεγχος καθαρότητας Χρωματογραφία λεπτής στιβάδας με σύστημα ανάπτυξης: Η2Ο. Ο σχηματισμός του ΤcO2 διαπιστώνεται από τη παραμονή του στο σημείο έναρξης της χρωματογραφίας Rf =0

Δομικές αλλαγές κατά την παρασκευή ραδιοφαρμάκων του τεχνητίου σε χαμηλότερες κατάστασεις οξείδωσης VII: 99mTcO4-, 99mTc2S7 V: 99mTc-ECD, 99mTc-MAG3 κ.α. IV: 99mTc-DTPA, 99mTc-MDP III: 99mTc-HIDA I: 99mTc-MIBI

Το Τεχνήτιο σε χαμηλότερες οξειδωτικές καταστάσεις Tc(VII) TcO4- Tc(V) Tc(IV) Tc(III) Tc(I) Αναγωγή SnCl2, Na2S2O4, HCl, Fe(II), NaBH4,, PPh3 Sn2+ +99mTcO4- + H+  99mTc4+ + Sn4+ + H2O S2O42- + 99mTcO4- + OH-  99mTc4+ + SO32- + H2O

Mέθοδοι παρασκευής ενώσεων του τεχνητίου-99m 1) Μέθοδος με αναγωγή: 99mTcO4- + αναγωγικό + L  [99mTc-L] L= συναρμοτής, αναγωγικό= SnCl2, NaBH4 2) Mέθοδος με αναγωγή και αντικατάσταση: α) 99mTcO4- + αναγωγικό + L  [99mTc-L] L=ευκίνητος συναρμοτής β) [99mTc-L] + L’  [99mTc-L’] + L Ευκίνητοι Συναρμοτές L: γλυκοεπτονικό, τρυγικό, οξαλικό, γλυκονικό, κιτρικό, tricine, EDTA

Ligands και οξειδωτικές βαθμίδες +5: Μέτρια ligands δότες/δέκτες ηλεκτρονίων, N, O, S, P, Α.Σ. 5 ή 6 Οξο πυρήνες ή νιτριδο πυρήνες +3: Μαλακά ligands, π.χ. S, P Α.Σ. 6, οκταεδρικά +1: Μαλακά ligands δέκτες, ισονιτρίλια (RNC), μονοξείδιο του άνθρακα (CO)

Σύμπλοκες Ενώσεις του Τεχνητίου Οξειδωτική κατάσταση (V)

ΣΤΕΡΕΟΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΤΕΧΝΗΤΙΟΥ (V)

Προετοιμασία ραδιοφαρμάκων του 99mTc

Ι. Συστατικά προσκευασμάτων (kit) τεχνητίου Αναγωγικός παράγοντας: Για την αναγωγή του τεχνητίου από TcO4- (VII) σε χαμηλότερες βαθμίδες (V, IV, III, I) Χλωριούχος κασσίτερος: Υδατοδιαλυτότητα, χαμηλή τοξικότητα, σταθερότητα, δραστικότητα σε ήπιες συνθήκες Sn2+ + Tc+7  Sn+4 + Tc-ανηγμένο

ΙI. Συστατικά προσκευασμάτων τεχνητίου Ligand: πληθώρα συναρμοτών χρησιμοποιείται ανάλογα με την οξ. βαθμίδα του τεχνητίου στο ραδιοφάρμακο: Θειόλη Αμινοθειόλη Μερκατοοακεταμίδιο Αμινοξίμη Διφωσφονικά Πολυδραστική αμίνη Πολυδραστική φωσφίνη Ισοκυανίδιο κ.α.

ΙΙΙ. Συστατικά προσκευασμάτων τεχνητίου Αντιοξειδωτικά: το ανηγμένο τεχνήτιο μπορεί να επανοξειδωθεί, λόγω Ο2 στη φιάλη αλλά και λόγω ελευθέρων ριζών από τη ραδιόλυση του νερού Ασκορβικό οξύ, γεντισικό οξύ (διϋδροξυβενζοϊκό οξύ), π-αμινοβενζοϊκό οξύ

ΙV. Συστατικά προσκευασμάτων τεχνητίου Ρυθμιστικά διαλύματα: η χημική δομή των ενώσεων του τεχνητίου επηρεάζεται από το pH (πχ. 99mTc-DMSA(III) σε pH 3.5, 99mTc-DMSA(V) σε pH 7) Βοηθητικά ligands: ως ενδιάμεσα για τη σταθεροποίηση του τεχνητίου σε ανηγμένη μορφή για την αποφυγή σχηματισμού TcO2 Γλυκοεπτονικό, EDTA, κιτρικό, τρυγικό κ.α.

Προσμίξεις κατά την παρασκευή ραδιοφαρμάκων του τεχνητίου ΑΝΑΓΩΓΗ & ΣΥΝΑΡΜΟΓΗ Διάσπαση

Χρωματογραφικός προσδιορισμός ραδιοχημικής καθαρότητας ραδιοφαρμάκων του 99mTc Τοποθέτηση Δείγματος Ανάπτυξη ITLC Μέτρηση