Radionuclide, Radiochemical and Chemical Evaluation of Elutes Obtained from 99 Mo/ 99m Tc Generators

Transcript

1 Radionuclide, Radiochemical and Chemical Evaluation of Elutes Obtained from 99 Mo/ 99m Tc Generators Seyed Mohammad Abedi 1, Ahmad Reza Babaee 2, Mahdi Sadeghi 3, Nourollah Sadeghzadeh 4 1 Assistant Professor, Department of Radiology, Faculty of Medicine, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran 2 MS Student in Radiation Medicine and Nuclear Engineering, Faculty of Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran 3 Professor, Department of Radioisotobes Research, Radiation Application Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran 4 Assistant Professor, Department of Radiopharmacy, Faculty of Pharmacy, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran (Received June 28, 2014 ; Accepted November 1, 2014) Abstract Background and purpose: 99m Tc is a widely used radionuclide in nuclear medicine and research nowadays. Two types of 99 Mo/ 99m Tc generators were studied in 2013 and 2014 to test the quality of the eluates. In this study we measured the radionuclide purity for possible 99 Mo breakthrough, the radiochemical purity, the ph, and the aluminum content of eluates. Materials and methods: Two type generators were eluted ten times for ten consecutive weeks, starting the morning after the generator had been received and evaluation of eluate of three generators was performed 72 hours after the first elution for three consecutive weeks. 99 Mo quantity in pertechnetate was determined using dose calibrator and a 99 Mo assay shield. Radiochemical purity (RCP) was evaluated by thin layer chromatography (TLC), ITLC-SG strips and acetone. The ph was measured using ph usual indicator strips. Al 3+ ion was measured colorimetrically. Results: The presence of 99 Mo was detected in all eluates examined. In this study the level of molybdenum, in all weeks were lower than 0.15 µci of 99 Mo per mci of 99m Tc. Hydrolyzed reduced 99m Tc was not found in any of the eluates examined. All of the eluates had ph values between 5-7. In all the eluates tested, the amount of aluminum was lower than 10 µg /ml. Conclusion: Performing quality control procedures in nuclear medicine centers is very important. It is suggested to check each new generator prior use for the first eluate especially on 99 Mo breakthrough. Keywords: Quality control, 99m Tc, 99 Mo, generator J Mazandaran Univ Med Sci 2014; 24(118): (Persian). 221

2 ( ) سال 1393 دوره بيست و چهارم شماره 118 آبان ارزيابي خلوص شيميايي راديو شيميايي و راديو نوكلي يدي محلول به دست آمده از شويش ژنراتورتكنسيم- m 99/ موليبدن سيد محمد عابدي 2 احمد رضا بابايي 3 مهدي صادقي چكيده 4 نوراالله صادق زاده سابقه و هدف: تكنسيم- 99m راديونوكلي يدي است كه بهطور وسيع در پزشكي هستهاي و در تحقيق استفاده ميشود. محلولهاي حاصل از شويش دو نوع ژنراتور در سال از نظركيفيت ارزيابي شدند. در اين مطالعه خلوص راديونوكلي يدي از نظر موليبدن- 99 خلوص راديو شيميايي ph و خلوص شيميايي اندازهگيري شدند. مواد و روشها: در اين مطالعه تجربي محلول شويش دونوع ژنراتور ده بار در ده هفته متوالي هر صبح بعد از دريافت هم چنين سه ژنراتور در سه هفته متوالي 72 ساعت بعداز شويش اول ارزيابي شدند. تعيين آلودگي موليبدن- 99 در محلول با استفاده از يك دوز كاليبراتور ويك شيلد سنجش موليبدن- 99 مطابق با استاندارد انجام شد. براي اندازهگيري پرتكنتات به فرم احيا شده و هيدروليز شده تكنسيم -99m از TLC و حلال استن روي سيليكاژل استفاده شد. ph محلول ها با استفاده از نوار ph متر اندازهگيري گرديد. يونهاي آلومينيوم با استفاده از روش رنگ سنجي سنجش شدند. يافتهها: حضور موليبدن- 99 در محلولهاي حاصل از دوشيدن ژنراتور مشاهده گرديد. در اين مطالعه يك هفته ميزان موليبدن- 99 بيشترين مقدار اما كمتر از حد مجاز (0/15 ميكروكوري موليبدن- 99 در هر ميليكوري تكنسيم- 99m ) بود. فرم احيا شده و هيدروليز شده تكنسيم- 99m در هيچ يك از محلولهاي حاصل از شويش مشاهده نگرديد. همه محلولها ph بين 5 تا 7 داشتند و در همه محلولها مقدار يون آلومنيوم كمتر از 10 ميكرو گرم در هر ميليليتر (كمتر از 10) ppm بود. استنتاج: انجام كنترل كيفي به ويژه از نظر خلوص راديونوكلي يدي در هر مركز پزشكي هستهاي مهم بوده و توصيه ميگردد كه هر ژنراتور جديد بعد از تحويل از نظر محلول حاصل از اولين دوشيدن و رسوخ موليبدن- 99 بررسي شود. واژه هاي كليدي: كنترل كيفي تكنسيم- 99m موليبدن- 99 ژنراتور مقدمه در حال حاضر تكنسيم- 99m راديونوكلي يدي است كه به طور وسيع در پزشكي هستهاي و در تحقيق استفاده ميشود. بيشتراز 80 درصد راديو داروها با اين راديونوكلي يدآماده ميشوند. تكنسيم- 99m به شكل پرتكنتات سديم ) 4 (Na 99m TcO از ژنراتورتكنسيم- 99m/ موليبدن- 99 با شست و شوي سالين به دست ميآيد. مولف مسي ول: نوراله صادق زاده- ساري: كيلومتر 18 جاده خزرآباد مجتمع دانشگاهي پيامبر اعظم (ص) دانشگاه علوم پزشكي مازندران دانشكده داروسازي گروه داروسازي هسته اي 1. استاديار گروه راديولوژي دانشكده پزشكي دانشگاه علوم پزشكي مازندران ساري ايران 2. دانشجو كارشناسي ارشد مهندسي پرتو پزشكي و هستهاي دانشكده فني و مهندسي واحد علوم و تحقيقات دانشگاه آزاد اسلامي تهران ايران 3. استاد گروه پژوهشي راديوايزوتوپ ها پژوهشكده كاربرد پرتوها پژوهشگاه علوم و فنون هسته اي تهران ايران 4. استاديار گروه داروسازي هستهاي دانشكده داروسازي دانشگاه علوم پزشكي مازندران ساري ايران E mail: nourollahsadeghzadeh@yahoo.com تاريخ دريافت : 1393/4/7 تاريخ ارجاع جهت اصلاحات : 1393/4/14 تاريخ تصويب :1393/8/10 222

3 سيدمحمد عابدي و همكاران كه در اين ژنراتور موليبدن- 99 به شكل آنيون -2 موليبدات ) 4 (MoO روي ستون اكسيد آلومينيوم ) 3 (Al 2 O قرار ميگيرد. اما به سبب نقص در توليد ژنراتور يا امكان وقوع نقص مكانيكي ممكن است موليبدن- 99 و آلومينيوم از ژنراتور در طي شستشن وارد محلول حاصل از شويش شود و در اين محلول ناخالصي راديوشيميايي يعني فرم احيا شده و هيدروليز شده تكنسيم -99m تشكيل گردد. به دليل خطر تابش ناخواسته به بيمار تداخل در فرآيند نشاندار سازي و تاثير در كيفيت تصويربرداري در اسكن ناشي از ناخالصي راديو نوكلوي يدي موليبدن- 99 يا حضور ناخالصي راديوشيميايي محققان زيادي راههاي بررسي و حذف چنين ناخالصي را بررسي كردهاند( 1-4 ). در بسياري از موارد كاربرد تكنسيم- 99m به كيفيت شست و شوي ژنراتور بستگي دارد كه ممكن است نه تنها در بين ژنراتورهاي مختلف بلكه در همان ژنراتور مورد توجه قرار نگيرد. به منظور مبنايي براي محاسبه دوز و ميزان پرتوگيري تحقيقي در زمينه آلودگي راديواكتيويته توليد شده به وسيله ژتراتورها انجام شد وپارامترهايي شامل خلوص راديونوكلي يدي خلوص راديو شيميايي ph و خلوص شيميايي تحت بررسي قرار گرفت. مواد و روش ها در اين مطالعه تجربي دونوع ژنراتور يكي ايراني (نوع اول) و ديگري خارجي (نوع دوم) عرضه شده توسط سازمان انرژي اتمي ايران در سال 1392 در طي 10 هفته متوالي مورد بررسي قرار گرفت. دوشيدن ژنراتورها در صبح روز يكشنبه هر هفته بعد از دريافت و در آخر هر هفته كاري در فاصله زماني 72 ساعت بعد از اولين دوشيدن به مدت 3 هفته متوالي انجام گرديد. موليبدن- 99 در محلول پرتكنتات سديم با استفاده از يك دوز كاليبراتور تجاري در دسترس (Radioisotope Calibrator CRC-127R, Capintec USA) ويك شيلدسنجش موليبدن- 99 مطابق با روش ريچاردز و ويليامز است( 6 5 ). به دليل اختلاف زياد انرژيهاي گاما نشر شده توسط تكنسيم- 99m ( 140 كيلو الكترون ولت) و موليبدن -99 (740 كيلو الكترون ولت) ميزان موليبدن- 99 در محلول به راحتي با اندازهگيري دو اكتيويته يعني با و بدون شيلد سربي با ضخامت 6 ميليمتر تعيين ميگردد. اين شيلد تابشهاي گاماتكنسيم- 99m را تا حد قابل توجه اي مسدود ميكند. محفظه سربي با ضخامت 6 ميليمتر خواندن تكنسيم -99m را به 0/002 درصد خواندن بدون شيلد كاهش ميدهد درحالي كه خواندن موليبدن- 99 تقريبا 50 درصد كاهش مي يابد. تعيين خلوص راديو شيميايي با استفاده از كروماتوگرافي باكاغذ روي لايه نازك در اين مطالعه براي جداسازي پرتكنتات از فرم احياشده و هيدروليز شده تكنسيم -99m ما از كروماتوگرافي با كاغذ روي لايه نازك (TLC) در استن روي سيليكاژل( 3 ) استفاده شد. در مدت 30 دقيقه حلال در نوار كاغذ كروماتوگرافي به طول 12 سانتيمتر حركت ميكند و بعد از آن كاغذ كروماتوگرافي خشك ميگردد. توزيع اكتيويته روي كاغذ با استفاده از يك Mini-Scan TLC Scanner (Lablogic,B-MS-1000,UK) اندازهگيري گرديد به طوري كه در تصوير شماره 1 نشان داده شده است. R f براي پرتكنتات برابر 1-0/9 و براي فرم احيا شده وهيدروليز شده تكنسيم- 99m صفر بود. تعيين آلودگي موليبدن- 99 در محلول پرتكنتات سديم (Na 99m TcO 4 ) يك روش سريع ودقيق براي تعيين آلودگي ph محلولهاي پرتكنتات سديم ph محلولها با استفاده از نوار ph متر اندازهگيري گرديد و با دستگاه ph متركنترل شد. 223

4 ارزيابي محلول به دست آمده از شويش ژنراتورتكنسيم- 99m / موليبدن- 99 تصوير شماره 1: نمايش TLC از محلول پر تكنتات حاصل از ژنراتور ايراني (A) و ژنراتور خارجي (B) ميزان آلومينيوم در محلول پرتكنتات سديم يونهاي آلومينيوم با استفاده از روش رنگ سنجي قابل اندازهگيري ميباشند( 7 3 ). يك قطره از محلول پرتكنتات سديم با يك قطره از محلول استاندارد آلومينيوم (با غلظت 10 ميكروگرم بر ميلي ليتر) در حضور شناساگر اختصاصي آلومينيوم مقايسه ميشود. شدت رنگي صورتي متناسب با ميزان حضور يون آلومينيوم ميباشد. يافته ها و بحث نتايج به دست آمده براي دونوع ژنراتور خلوص راديوشيميايي را صددرصد و ميزان خلوص راديو نوكلي يدي را كم تر از 0/15 ميكروكوري موليبدن- 99 در هر ميليكوري تكنسيم- 99m نشان داده است. فرم احيا شده وهيدروليز شده تكنسيم- 99m در هيچ يك از محلولهاي حاصل از شويش آزمايش شده (0= f R) مشاهده نگرديد. همه محلولها ph بين 5 تا 7 داشتند و در همه محلولهاي آزمايش شده مقدار يون آلومنيوم كمتر از 10 ميكرو گرم در هر ميلي ليتر (كمتر از (10ppm بود. كيفيت محلولهاي شويش اساس براي اطمينان كيفيت راديوداروها هستند. رسوخ موليبدن- 99 به داخل محلول شويش محتملترين اتفاق در بهرهبرداري ژنراتوربه علت آسيب ستون داخلي در طي انتقال و مونتاژ است( 4 3 ). در برزيل باور بر اين بود كه ايجاد ناخالصيهاي موليبدن- 99 بالاتر از 0/1 درصد غير محتمل است اما در سال 2003 مقالهاي دركنفراس فيزيك پزشكي ميزان موليبدن- 99 در محلول شويش را در 7/4 درصد نمونههاي بررسي شده بالاتر از 15 كيلو بكرل موليبدن- 99 در هر مگابكرل تكنسيم- 99m گزارش كرده است( 1 ). همچنين در مطالعه مشابه ديگر در پاكستان ميزان موليبدن- 99 در يك ژنراتور 10 برابر بيشتر از حد مجاز بوده است( 8 ). در اين مطالعه حضور موليبدن- 99 در همه محلولهاي حاصل از دوشيدن ژنراتور كمتر از حد مجاز (0/15 ميكروكوري موليبدن- 99 در هر ميليكوري تكنسيم- 99m ) بود. از محدوديتهاي اندازهگيري با دوز كاليبراتور با حفاظ سربي وجود ناخالصي يد- 131 و روتنيوم- 103 است كه به طور مشابه نمايان ميشوند و براي اين راديونوكلي يدها حفاظ سربي به ضخامت 5 تا 7 ميليمتر 50 درصد ميزان انرژي را جذب ميكند( 3 ). محلولهاي حاصل از شويش بايد از نظر خلوص و پارامترهاي شيميايي مطابق مقرارت ويژه باشند. مقرارت فارماكوپه ايالات متحده براي محلول تزريقي پرتكنتات سديم حاصل از شكافت در جدول شماره 1 ليست شده است. تفاوتهايي در رابطه با مقررات فارماكوپه اروپا در مقايسه با مقرارت فارماكوپه ايالات متحده وجود دارد براي مثال ميزان موليبدن- 99 كم تراز 0/1 ميكروكوري موليبدن- 99 درهرميلي كوري تكنسيم- 99m وميزان آلومينيوم كم تراز 20 ميكرو گرم بر ميليليتر ميباشد. 224

5 سيدمحمد عابدي و همكاران جدول شماره 1: مقادير مجاز پارامترهاي كنترل كيفي مطابق بافارماكوپه ايالات متحده پارامتر خلوص راديونوكلي يدي مقادير مجاز μci/mci 99m Tc 0/15 99 Mo < - > 4 95 TcO درصد μg/ml 10Al +3 < 4-8 خلوص راديو شيميايي خلوص شيميايي ph در پايان ميتوان نتيجهگيري كرد كه همه محلولهاي حاصل از دوشيدن ژنراتور مطابق با مقرارت فارماكوپه ايالات متحده بود. آزمايشهاي ناخالصيهاي تابش دهنده ديگرگاما بتا و آلفا استريل بودن وتب زا نبودن در مطالعه ما انجام نشد. انجام كنترل كيفي به ويژه از نظر خلوص راديو نوكلي يدي در هر مركز پزشكي هستهاي مهم بوده و توصيه ميگردد كه در هر ژنراتور جديد در هر دوره زماني بعد از تحويل محلول حاصل از اولين دوشيدن از نظر رسوخ موليبدن- 99 بررسي شود. سپاسگزاري اين مقاله نتيجه كار تحقيقاتي مصوب در دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات تهران و پاياننامه دانشجويي كارشناسي ارشد مهندسي پرتو پزشكي و هستهاي آقاي احمدرضا بابايي بوده كه در دانشكده داروسازي ساري گروه داروسازي هستهاي انجام گرديد. از تمام كساني كه ما را در انجام اين پروژه ياري كردند كمال تقدير و تشكر را دارم. References 1. Maranhão Dantas B, Almeida Dantas AL, Navarro Marques FL, Bertelli L, Stabin MG. Determination of 99 Mo contamination in a nuclear medicine patient submitted to a diagnostic procedure with 99m Tc. Braz Arch Biol Technol 2005; 48: Momennezhad M, Zakavi SR, Sadeghi R. Determination of 99 Mo contamination in 99m Tc elute obtained from 99 Mo/ 99m Tcgenerator. Iran J Radiat Res 2010; 8(1): Hammermaier A, Reich E, Bögl W. Chemical, radiochemical, and radionuclide purity of eluates from different commercial fission 99 Mo/ 99m Tc generators. Eur J Nucl Med 1986; 12(1): Urbano N, Modoni S, Guerra M, Chinol M. Evaluation of fresh and old eluate of 99 Mo/ 99m Tc generators used for labeling of different pharmaceutical kits. J Radioanal Nucl Chem 2005; 265(1): Williams CC, Kereiakes JG, Grossman LW. The accuracy of 99 Molybdenum assays in 99m Technetium solutions. Radiology 1981; 138(2): Richards P, O, Brien MJ. Rapid determination of 99 Mo in separated 99m Tc. J Nucl Med 1969; 10(7): Kowalsky RJ, Falen SW. Radiopharmaceuticals in nuclear pharmacy and nuclear medicine. 2 nd ed. Washington: American Pharmacists Association; Fatima N, Zaman M, Niayz K, Raza H, Iqbal J, Hameed A, Hashmi H, et al. Effective method to minimize molybdenum content of 99 molybdenum-99mtechnetium generator eluate. PJR 2008; 18(1):