Medicina nucleare I - Appunti

VARIAZIONE PUREZZA RADIONUCLIDICA NEL TEMPO

Può essere bassa a causa della presenza di un altro radionuclide: quando quest'ultimo decade, la purezza radionuclidica aumenta; questo avviene quando l'impurezza ha tempo di dimezzamento minore di quello del radionuclide d'interesse.

Diminuisce quando l'impurezza ha tempo di dimezzamento maggiore del radionuclide di interesse.

Rimane invariata se:

• tempo di dimezzamento impurezza uguale tempo di dimezzamento radionuclide di interesse;
• la purezza radionuclidica è già 1 (100% e quindi non sono presenti impurezze).

12- Attività specifica e Purezza radionuclidica di Nuclidi prodotti artificialmente.

Massa: Di tutte le molecole che contengono isotopi del radionuclide d'interesse, sia radioattivi che non radioattivi, presenti in una determinata forma chimica.

L'attività specifica ha sempre valori molto alti in quanto la massa è spesso così piccola che non si

può sapere con precisione e quindi si prende il valore minimo rilevabile dallo strumento. La Purezza radionuclidica (grandezza dimensionale) è invece data dal rapporto tra l'attività del radionuclide in esame e l'attività totale del campione.

- Radionuclidi prodotti con reattore nucleare per fissione:

As: elevata (difficilmente si ottengono isotopi non radioattivi perché è immerso in un bagno di neutroni lenti termici il cui flusso è molto elevato)

Purezza rn: bassa (perché per estrarre il nuclide utile è difficile eliminare le impurezze) → il nuclide che interessa è solo uno dei prodotti

- Radionuclidi prodotti con reattore nucleare per attivazione:

As: bassa (bassa probabilità di interazione tra neutrone e il sottile strato di materiale metallico) → Purezza rn: elevata (è improbabile che nello stesso nucleo avvenga 2 volte la stessa reazione il nuclide è più puro)

- Radionuclidi

prodotti da ciclotrone:
As: elevata ( in base al target usato si produce il radionuclide voluto)
Purezza rn: elevata (perché è molto bassa la probabilità che avvengano le reazioni nello stesso nucleo)
- Radionuclidi prodotti da generatore:non si parla di As ma di
Purezza rn: elevata (perché tramite l'eluizione lavo vi il pertecnetato e lascio il molibdato)
13- Radiofarmaci "non carrier added" e "carrier added"; concentrazione radioattiva e attività specifica.
Concentrazione radioattiva: concentrazione di attività in un certo volume (di soluzione). Viene utilizzato per il calcolo di volume da iniettare.
Essendo l'attività molto più elevata nel 2° e 3° ml di eluato conviene fare più eluizioni di volumi minori rispetto che un'unica eluizione di 5ml.
Attività specifica: massa: Di tutte le molecole che contengono isotopi del radionuclide d'interesse, sia radioattivi che non radioattivi.

CARRIER: è un trasportatore; isotopo stabile del radionuclide considerato che si trova nella preparazione radioattiva nella stessa forma chimica in cui si trova il radionuclide stesso. È la parte non attivata durante il processo di produzione del nuclide; non è separabile dai nuclei attivati.

99-"Carrier Added": molecole radioattive in cui è presente un carrier (es: Mo prodotto da reattore nucleare per attivazione; è ancora presente del Mo non attivato e inseparabile dal Mo radioattivo); nei "carrier added", l'attività specifica è bassa perché il carrier non è radioattivo.

"Non carrier added": molecole nella cui produzione non è stata aggiunta né è rimasto nulla di non radioattivo che dà impurezza, nei "non carrier added", l'attività specifica è elevata perché tutte le molecole presenti sono radioattive.

Sono radioattive.

13. Radiofarmaci "non carrier added" e "carrier added"; concentrazione radioattiva e attività specifica.

Il carrier è la parte non attivata delle molecole utilizzate durante la produzione di radionuclidi. I carrier added sono dei radionuclidi che presentano impurezze causate appunto dai carrier. Ad esempio, quando un reattore nucleare produce il Mo, esso presenta tracce del Mo non radioattivo, che non è separabile dal Mo. Ciò causa una bassa attività specifica.

I non carrier added invece hanno un'elevata attività specifica perché non presentano le impurezze dovute alla presenza dei carrier.

La concentrazione radioattiva è la caratteristica tipica degli eluati, essa è ottenuta dal rapporto tra l'Attività del radionuclide voluto e il volume dell'eluato. Si misura in [Bq/ml].

Grafico: Asse delle x = Volume di eluato in ml
Asse delle y = Attività

dell'eluato

Come notiamo dal grafico è più efficiente fare più eluizioni di piccoli volumi, che un grande eluato. Infatti abbiamo maggior probabilità di avere un'alta attività.

L'attività specifica è data dal rapporto tra l'attività del nuclide in esame/la massa di tutte le molecole che contengono il nuclide in esame e i suoi isotopi radioattivi e non, presenti in una determinata forma chimica.

L'As ha un valore sempre molto elevato perché la massa è così piccola da usare il valore minimo rilevabile dallo strumento.

14. Radiofarmaci tecneziati I: generalità, numeri di ossidazione Tc, preparazione.

Il tecnezio può formare complessi con numeri di coordinazione 1,3,4,5,7. Per marcatura con Tc-99m deve più correttamente intendersi la formazione di un complesso del tecnezio con opportuni leganti.

La natura dei leganti non è un parametro essenziale per stabilire se un

complesso può formarsi o meno. L'unico requisito fondamentale, a cui un legante deve obbligatoriamente soddisfare, è quello di possedere nella sua struttura molecolare un insieme adeguato di atomi capace di legarsi stabilmente al centro metallico. Il resto della molecola legante può essere, almeno in linea di principio, scelto a piacere. Il radionuclide 99mTc viene ottenuto, in soluzione fisiologica, sotto forma di anione- -pertecnetato, [99mTcO^-]. Utilizzando la terminologia esposta in precedenza, è possibile descrivere l'anione [99mTcO^-] come un 4 42-composto di coordinazione fra il tecnezio e l'ossigeno. L'atomo del metallo è legato a quattro leganti ossigenati (O^-) formando una struttura molto compatta e geometrica tetraedrica. Lo stato di ossidazione del tecnezio nell'anione pertecnetato è +7. Esso costituisce lo stato di ossidazione più elevato raggiungibile da questo metallo e rappresenta una delle specie

chimiche del tecnezio più stabili in soluzione acquosa. Se si vuol-preparare un radiofarmaco a partire da ^99mTcO⁺, con legani coordinati per conferire al complesso particolari proprietà biologiche, è necessario rimuovere, in parte o completamente, gli atomi di ossigeno legati al metallo e sostituirli con gli atomicoordinati di nuovi leganti. Durante questo processo, lo stato di ossidazione del tecnezio subisce una diminuzione assumendo valori inferiori a +7. Pertanto, la marcatura con ^99mTc- è rappresentata nello schema 2.-^99mTcO⁺ +R+L 99mTc-(L)_n. Nello schema riportato sopra, L rappresenta un legante opportunamente scelto, mentre R rappresenta una specie il cui ruolo è quello di dare luogo alla riduzione dell'atomo di tecnezio attraverso la rimozione degli atomi di ossigeno nell'anione pertecnetato per formare il complesso finale 99Tc(L)_n. Come specie riducente è assai comunemente utilizzato lo ione stannoso ²⁺(Sn²⁺) che viene.soluzione acquosa sottoforma di sale di cloro (SnCl₂). La reazione può quindi essere riscritta come segue: In pratica, tutti i radiofarmaci del Tc-99m, che sono stati fino ad oggi introdotti nell'uso clinico, sono preparati attraverso la reazione riportata nello schema precedente. In quanto il metodo di marcatura descritto ha il vantaggio che può essere facilmente applicato in condizioni fisiologiche e rigorosamente sterili ed apirogene. Inoltre, è necessaria una quantità relativamente bassa di SnCl₂ per ottenere la completa riduzione del tecnezio a partire dall'anione pertecnetato, quantità che non crea generalmente problemi né di solubilità nella preparazione né di tossicità per il paziente. La rimozione degli atomi di ossigeno nell'anione [99mTcO₄]^-, avviene attraverso la formazione della specie Sn(OH)₄ (e di altre specie simili), in cui lo stagno si lega all'ossigeno del gruppo OH allontanandolo.

questo modo, dall'atomo di tecnezio che è quindi libero di coordinarsi allegante L. Quest'ultimo non ha solo lo scopo di impartire opportune proprietà biologiche al complesso finale, ma anche distabilizzare fortemente il metallo, così da non permettergli di ricombinarsi con gli atomi di ossigeno (sempre presenti insoluzione acquosa) e di riformare l'anione pertecnetato, o una specie ossigenata secondaria quale il biossido di tecnezio (TcO₂), che, essendo poco solubile, tende a formare particelle colloidali. Il legante L deve quindi essere scelto fra quelli che hanno la più elevata capacità coordinante nei confronti del tecnezio. A questo riguardo, è stato visto che i leganti chelati (bidentati, tridentati, tetradnetati, ecc.) sono fra i più efficaci nel formare complessi stabili con il tecnezio. In conclusione, sebbene la procedura rappresentata nello schema 2, possa essere arricchita, nelle singole formulazioni,

con l'aggiunta di altre specie come: composti ossidanti (ad es. acido ascorbico, zuccheri) o solubbilizzanti (ad es. ciclodestrine), essa costituisce il metodo più efficace e conveniente per la preparazione dei radiofarmaci marcati con 99mTc. Il radiofarmaco sodio pertecnetato Il 99mTc decade a 99Tc, per transizione interna con un T/2 di 6,02 ore, emettendo radiazioni gamma da 140 keV. In accordo con quanto riportato nelle diverse Farmacopee, il 99mTc può essere ottenuto sia da 99Mo di fissione che di attivazione sotto forma di soluzione di pertecentato di sodio. La soluzione di Na99mTcO iniettabile deve essere sterile, isotonica per aggiunta di NaCl, di aspetto limpido e incolore ed ad un pH compreso fra 4,0-8,0 e ad una attività compresa fra il 90%-110% dell'attività di 99Tc dichiarata. La sua purezza radiochimica deve essere >95%, mentre le impurezze radionuclidiche, non debbono essere >0,15% per quanto riguarda il 99Mo e <0,01% per quanto riguarda le altre specie.riguarda altri radionuclidi gamma emittenti. Inoltre la presenza di ione4-alluminio deve essere < 2 ppm. La via elettiva di somministrazione del 99mTcO è quella ven