Netradičné rádionuklidy pre prípravu pravu PET rádiofarmák. P. Rajec 1,2, J. Ometáková 2 1.Biont, a.s., BIONT a.s., Karlovesk8 63, 842 29 Bratislava 2.Katedra jadrovej chémie Prírodovedecká fakulta Univerzity Komenského, Bratislava
Biogénne pozitrónové PET rádionuklidy Biogénne pozitrónové PET rádionuklidy 11 C, 13 N, 15 O a 18 F sú v súčasnosti najpoužívanejšími pre prípravu rádiofarmák pri PET vyšetreniach. Z nich najväčšiu aplikáciu pri príprave rádiofarmák získali 18 F a 11 C. Je to hlavne vhodná doba pol premeny a jadrové vlastnosti pre využitie v PET zobrazovacích metódach. 2
Netradičné PET rádionuklidy V ostatných rokoch sa vo svete začína vývoj a produkcia netradičných PET rádionuklidov. Je to dôsledok unikátnych chemických a jadrových vlastností, ktoré rozširujú možnosti ich využitia v oblasti aplikácie rádiofarmák vhodných pri PET diagnostike a terapii. Sú to rádioizotopy medi ( 60, 61, 64 Cu), jódu ( 124 I), brómu ( 76,77 Br), ytria ( 86 Y). Výroba 124 I a 64 Cu nepatrí do rutinnej výroby PET rádionuklidov. 3
Vývoj produkcie I-124I Riešené s pomocou MAAE TC Project SLR/4/010 Production of the Positron Emitting Radionuclides. 4
64 Cu Vývoj produkcie 64 Cu Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy č. VMSP-P-0075-09 začiatok september 2009 5
Izotopy medi 6
Izotopy jóduj Izotop Doba polpremeny Druh žiarenia Použitie v Nukleárnej medicíne I-123 13,13 hod γ diagnostika I-124 4,18 dní β +, γ diagnostika, terapia I-125 60,14 dní γ, X, Auger elektrón RIA in vitro, terápia Auger elektrón I-131 8,04 dní β, γ, X diagnostika, terapia 7
Jadrové vlastnosti 124 I a 64 Cu jód-124 (T 1/2 = 4,18 d; E β+ =2,13 MeV;I β+ = 22%) 64Cu (β+ = 17,4%, β- = 39%, IEC = 43%, γ 0,511MeV(34,8%), 1,346 MeV (0,47%)má dobré 124 I a 64 Cu je vhodný pre diagnostické a terapeutické použitie v nukleárnej medicíne. 8
Jadrové reakcie pre výrobu v 124 I Pre prípravu 124 I pomocou cyklotrónu sa využívajú jadrové reakcie: 125 Te(p,2n) 124 I; 124 Te(p,n) 124 I; 124 Te(d,2n) 124 I Pre dosiahnutie maximálnej čistoty 124 I je najvhodnejšia jadrová reakcia 124 Te(p,n) 124 I. 9
64 Cu Jadrové reakcie pre prípravu pravu 64 Cu pomocou cyklotrónu Jadrová Q Ethr E rozsah Y výťažok Reakcia [MeV] [MeV] [MeV] [MBq/μAh] 64Ni(p,n) 2.46 2.50 12 9 <= 496 64Ni(d,2n) 4.68 4.83 19 15 389 64Zn(d,2p) 2.02 2.08 13 7 4 66Zn(d,α) 7.42 0 13 7 >=7 68Zn(p,αn) 7.79 7.91 25 10 67 10
Účinný prierez 64 Ni(p,n) 64 Cu 11
Excitačné funkcie 123 I a 124 124 I 12
Terče Neožiarený 124 TeO 2 terč COSTIS terčová stanica inštalovaná na externom zväzku IBA Cyclone 18/9 cyclotron s transportným kontajnerom umiestneným pod ním. Ožiarený 124 TeO 2 terč 13
TERIMO - funkčná schéma 14
TERIMO 15
TERIMO záchytnz chytná nádobka 16
Gama spektrum produktu EOS Pea k Nuclide E, kev Intensity, % Pea Nuclide E, kev Intensity, % k 1 123 I 158.97 83.3 14 123 I 687.95 0.0267 2 123 I 247.96 0.071 15 124 I 722.78 10.35 3 123 I 281.03 0.079 16 123 I 735.78 0.062 4 123 I 346.35 0.126 17 123 I 783.59 0.059 1000000 100000 1 5 123 I 440.02 0.428 18 124 I 968.22 0.435 6 123 I 505.33 0.316 19 124 I 1045.0 0.441 7 124 I (annih.) 511.0 46.0 20 124 I 1325.50 1.561 8 123 I 528.96 1.39 21 124 I 1376.0 1.75 9 123 I 538.54 0.382 22 124 I 1488.9 0.199 10 124 I 602.72 62.9 23 124 I 1509.49 3.13 11 123 I 624.57 0.083 24 124 I 1559.8 0.165 12 124 I 645.82 0.988 25 124 I 1691.02 10.88 Intensity, c.p.s. 10000 1000 100 10 2 3? 4 5 6 7 8 9 10 15 11 12 16 14 13 17? 18 19 21 20 22 23 24 25 13 124 I 662.4 0.056 1 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 E, kev 17
Papierová chromatografia 124 I - Rf=0.783 18
Výsledky Rozsah energie (MeV) 124 I výťažok EOB (výťažok 123 I / 124 I) (MBq/μAh) 17.7 13.5 4,99 29,2 13.5 10.5 13,9 6,4 19
64 Cu Riešenie pre 64 Cu Optimálny rozsah energie je 12 9 MeV s výťažokom >= 496 [MBq/μAh]. 64 Ni pre ožiarenie protónmi je >95% obohatený izotop niklu a terč sa pripravuje elektrolytickým deponovaním niklu na Au, Pt alebo Rh podložke. Ožiarenie pripraveného terča 64 Ni o hrúbke 0.6 1.3 mg.cm 2 protónmi pomocou cyklotrónu IBA 18/9 sa uskutoční na externom zväzku s terčovým zariadením COSTIS. 64 Ni a 64 Cu sa bude separovať po rozpustení niklu z podložky ionexovou chromatografiou. Cieľom projektu je príprava radiochemikálie 64 Cu vhodného pre predaj, alebo prípravu rádiofarmák pre výskum. 20
Závery Účinnosť separácie jódu z terča 93 % záchyt v reakčnej nádobke 70 % Rádiochemická čistota produktu 97 % Radionuklidová čistota produktu 95 % Výťažok EOB 13,9 MBq/μAh Moderné vybavenie firmy BIONT, a.s. umožňuje ich výrobu. 21
Poďakovanie Ďakujeme MAAE vo Viedni za podporu pri príprave rádionuklidov v rámci úlohy TC Project SLR/4/010 Production of the Positron Emitting Radionuclides Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy č. VMSP-P-0075-09 22