Tema 2 - Radiofarmacia - Procedimientos de Obtención de Radiofármacos PDF

TEMA 2 - RADIOFARMACIA PROCEDIMIENTOS DE OBTENCIÓN DE RADIOFÁRMACOS 1. INTRODUCCIÓN - Radionúclidos naturales: en la naturaleza se encuentran sustancias radiactivas que al desintegrarse generan otros elementos que también pueden ser radiactivos. Estos vuelven a des...

TEMA 2 - RADIOFARMACIA PROCEDIMIENTOS DE OBTENCIÓN DE RADIOFÁRMACOS 1. INTRODUCCIÓN - Radionúclidos naturales: en la naturaleza se encuentran sustancias radiactivas que al desintegrarse generan otros elementos que también pueden ser radiactivos. Estos vuelven a desintegrarse generando nuevos elementos y así sucesivamente hasta que llegue uno estable. La mayoría de estos tiene una vida media de un millón de años, y ninguno excepto el C14 (para fósiles) tiene utilidad en MD. - Radionúclidos artificiales: generados por el hombre, aplicándose en MD. Los naturales no tienen las características físicas o químicas para usarse en MD. 2. PRODUCCIÓN DE RADIONÚCLIDOS Estos se preparan en un reactor nuclear o ciclotrón. Debido a que son muy caros, se limitan y suministran radionúclidos a instalaciones remotas. Si este tiene una vida muy corta, solo estará disponible en la instalación del ciclotrón o reactor. Esto puede solucionarse con un reactor o ciclotrón hospitalario. Los métodos de producción implican el bombardeo de núclidos de una diana o blanco con partículas de alta energía, que transforman esos núclidos estables en radionúclidos radiactivos. 2.1 Producción de radionúclidos en reactor nuclear. La obtención del rn en el reactor nuclear es la fisión del núcleo de U235. Se bombardea su núcleo con neutrones, y este se rompe en dos núcleos más pequeños. Los reactores tienen diferentes propósitos. Los de energía transforman el calor de la fisión en electricidad, y los de producción de isótopos permiten hacer distintos materiales como blanco, provocando la transformación por neutrones de núcleos estables en radiactivos. En el núcleo del reactor encontramos: - Barras de combustible de un material fisionable, U235. - Barras de material inerte intercaladas con el combustible, moderador (para que la reacción en cadena no se dispare y esté controlada ya que estas barras absorben la energía de los nuevos neutrones), como agua o grafito. Todo lo anterior está en un bloque de hormigón, agua y plomo, que evitan cualquier fuga. I131, Mo99 y Cs 137 se obtienen por la fisión del U235. 2.2 Producción de radionúclidos en ciclotrón. Hay 2 tipos de ciclotrones: industriales, que son de gran tamaño, y médicos o baby-ciclotrón, que necesitan menos energía y son más baratos y sencillos. Un ciclotrón es un dispositivo acelerador de partículas cargadas o iones a los que se les transfiere alta energía, acelerándolas en órbitas circulares mediante el empleo de campos eléctricos y magnéticos alternos, a las que se les hace incidir sobre un blanco con el que colisionan, y con un reactor nuclear se producen los radionúclidos. En los médicos, se obtienen elementos emisores de positrones, usados en PET, sobre todo el F18. En industriales también se producen: Ga67, In111 o Tl 201. Se acelera la partícula, la hacen chocar con un material, y en función del material se obtiene el radionúclido.  3. GENERADORES DE RADIONÚCLIDOS. Es un dispositivo con radionúclidos que en su desintegración originan otro radionúclido. Al rn inicial se le llama “padre” y al que se origina “hijo”. El proceso de obtención del hijo se llama elución. Se hace pasar un eluyente por la columna que contiene el padre absorbido para extraer el elemento hijo, llamado eluido. Es un procedimiento cerrado con ingredientes estériles y sin contacto con la atmósfera en ningún momento. Componentes básicos generador: - Columna cromatográfica de pyrex (vidrio) rellena de un material inerte, que actúa como absorbente. - Blindajes: es plomo y envuelve la columna cromatográfica. - Carcasa de plástico que envuelve al sistema de columna-blindaje. Para que una parej de rn padre/hijo funcione hace falta: - Un periodo de semidesintegración muy distinto. El hijo un periodo corto y el padre uno largo para poder utilizar el generador un largo tiempo. - La forma química del rn debe tener características físico-químicas lo más diferentes posible, para poder separar uno de otro. - El rn padre debe ser barato y fácil de conseguir. - El rn hijo debe cumplir características ideales del rn en cuanto a energía de emisión y propiedades químicas. 3.1 Elución de generadores de Mo99/Tc99m. El Mo99 es un subproducto de la fisión de uranio. El Mo purificado se carga en la columna del generador, que es adsorbente a la alúmina. El Mo gener el Tc en forma de pertecnetato por decaimiento, de forma espontánea. Para separar el Tc se hace pasar una corriente de suero por la columna. Esto arrastra el Tc mientras el Mo se queda retenido. Así se obtiene como eluido una solución salina, estéril y apirógena de pertecnetato de sodio. La pareja Mo/Tc es muy adecuada porque: - El Mo tiene una vida media de 67h, es fácil de obtener y no es costoso. - El Tc tiene una vida media de 6h. No es tóxico y es emisor de radiación. - El Mo (padre) es un emisor de B_ y gamma como un T ½ de 66h y decae transformándose un 14% en Tc99 y un 86% en Tc 99m (hijo). El Tc 99m tiene un T ½ de 6h y decae a Tc 99 emitiendo un único fotón. Este es un emisor de B_ con un T ½ de 211.000 años y decae en Ru 99, que ya es estable. 3.2 Tipos de generadores Mo 99/Tc 99m. Los generadores de columna húmeda tienen una depósito de suero salino así que la columna no se seca. Los generadores de columna seca solucionan el problema de la baja eficiencia de elución de los sistemas húmedos. Tras la elución se seca la columna con aire al vacío para evitar los radicales libres, manteniendo el pertecnetato oxidado. Una vez hecha la elución, se mide su actividad fecha y hora, volumen, actividad y resultados. 3.3 Cálculo de la actividad. Tras la elución se sigue generando Tc hasta que se alcanza un equilibrio entre el Tc que se genera y el que decae. La máxima acumulación de actividad se logra 23 horas después de la última elución del generador. La actividad de Tc se vuelve a acumular después de la elución, por ello puede ser eluido varias veces durante el mismo día. El generador habitualmente se eluye al comenzar la jornada de trabajo. Es conveniente eluirlo como mínimo cada 24 horas. Pero la elución se puede realizar a voluntad según las necesidades. 3.4 Control de calidad del generador. - Control de pH: debe estar en torno a 5. Se mide con un papel indicador. - Control de calidad de aluminio o control de pureza químico: el aluminio de la alúmina de la columna puede aparecer en el eluido, lo que no es deseable. La concentración máxima permitida de Al en el eluido es de 10 microgramos/ml. El rn hijo debe tener el % químico deseado. - Control de pureza radionucleica: el Mo no es deseado en el eluido, por tanto detectarlo compromete la seguridad dosimétrica. El eluido debe ser lo más puro posible sin el rn padre. Aunque puede haber un límite de 0’1 % del total, es decir de 1 microcurio de Mo por cada mCi de actividad total. - Control del aspecto del eluido: debe ser salina, incolora y transparente. RADIONÚCLIDOS MÁS USADOS EN MEDICINA NUCLEAR ISÓTOPO NOMBRE T½ EMISIÓN APLICACIÓN OBTENCIÓN C 11 Carbono 20 min B+ Diagnóstico- Ciclotrón PET N 13 Nitrógeno 10 min B+ Diagnóstico- Ciclotrón PET O 15 Oxígeno 2 min B+ Diagnóstico- Ciclotrón PET F 18 Flúor 110 min B+ Diagnóstico- Ciclotrón PET Mo 99 Molibdeno 66 h B- Generador Reactor nuclear Tc 99m Tecnecio 6h Gamma Diagnóstico Generador Todo lo que emite B+ tiene aplicación en PET.