Presentación de PowerPoint

RADIONUCLIDOS Y RADIOFARMACOS
I
II
• Radioquímica
• Radiofármacos
III
• Obtención de Radionúclidos
IV
• Obtención del compuesto no radioactivo
V
• Reacción compuesto + radionúclido
VI
• Aplicaciones clínicas
VII
• Control de calidad
Contenido
RADIOQUÍMICA
RADIOQUÍMICA
Átomo
Representación
A: Número másico (Similar a la masa del átomo)
Z: Número de protones
N: Número de electrones
X: Símbolo del elemento
A=Z + N
RADIOQUÍMICA
Isómero: Nucleídos con el mismo número másico y número atómico,
difieren en el nivel energético.
por lo tanto igual número de neutrones (N), pero difieren en el nivel
energético de los nucleones, para su identificación se agrega una m al
número másico.
99mTc 99Tc
Radioactividad:
Transformación espontanea: “descomposición espontánea“; es
decir, un nucleído inestable se descompone en otro más estable
que él, a la vez que emite una “radiación“.
El nucleído hijo (el que resulta de la desintegración) puede no ser
estable, y entonces se desintegra en un tercero, el cual puede
continuar el proceso, hasta que finalmente se llega a un nucleído
estable.
RADIOQUÍMICA
Transformación Radioactiva
RADIOQUÍMICA
•Decaimiento α
•Se da en elementos con Z mayor a 82
•Son ionizantes pero su capacidad de penetrar la materia es limitada, pueden
ser detenidas por una hoja de papel.
Decaimiento β• Es la emisión de partículas cargadas negativamente y son
idénticas a los electrones.
• Un neutrón se convierte en protón
• El antineutrino corrige la diferencia de energía de las partículas
de la reacción.
• El radionúclido hijo decae emitiendo radiación γ por lo que ha
quedado en estado excitado.
RADIOQUÍMICA
Decaimiento de Molibdeno 99
RADIOQUÍMICA
Decaimiento β+
• Se generan positrones que son idénticos a los electrones pero
con carga positiva.
• Un protón se convierte en un neutrón disminuyendo el Z en 1.
• El neutrino corrige las diferencias energéticas de las partículas en
la reacción.
• Se transforma la masa equivalente de 2 electrones.
• Diferencia mínima de 1.02 MeV entre el padre y el hijo para que
se de este tipo de decaimiento.
• Los rayos γ se generan al aniquilarse el positrón con un electrón.
RADIOQUÍMICA
DECAIMIENTO GAMMA
•
Los rayos gamma son fotones, o sea paquetes de
radiación electromagnética, como la luz visible, la
ultravioleta, la infrarroja, los rayos X, las microondas y las
ondas de radio.
•
No tienen masa ni carga, y solamente constituyen energía
emitida en forma de onda.
•
Cuando un núcleo emite un rayo gamma, se mantiene
como el mismo núcleo, pero en un estado de menor
energía.
RADIOQUÍMICA
nyf sjjfn ofiuas ff
CARACTERISTICAS ALFA BETA
Y GAMMA RADIACIONES
nyf sjjfn ofiuas ff
CARACTERISTICAS ALFA BETA
Y GAMMA RADIACIONES
Tipo de radiación
Propiedad
α
β
γ
Carga
2+
1-
0
Masa
6,64 x 10-24
9,11 x 10-28
0
Poder relativo
de penetración
1
100
10.000
Naturaleza de la
radiación
Núcleos de
Electrones
Fotones de alta
energía
Cinética de transformación radioactiva
RADIOQUÍMICA
 La transformación radioactiva responde a un proceso cinético de
orden 1.
 Los procesos de orden 1 se caracterizan porque tienen un tiempo
de vida media característico.
 El tiempo de vida media es el tiempo necesario para que la
actividad del radioisótopo se reduzca a la mitad.
 Todos los radioisótopos tienen su propia vida media característica.
 La cinética de la transformación radioactiva no se ve influenciada
ni afectada por algún factor fisicoquímico. Es decir es constante,
independientemente de las condiciones en las que se encuentre el
radioisótopo.
Radiofármacos
“El producto preparado para uso
RADIOFÁRMACOS
diagnóstico o terapéutico y
que contiene uno o más
isótopos radiactivos”.
QUELAN
TE
LINKER
LIGANDO
CARACTERISTICAS:
RADIOFÁRMACOS
• La gran mayoría son de administración
única.
• Se usan en cantidades traza.
• Se administran principalmente por vía
intravenosa.
• Tienen una vida media efectiva
relativamente corta.
• Emiten radiactividad (el paciente recibe
una dosis de radiación).
CARACTERISTICAS:
RADIOFÁRMACOS
• El efecto terapéutico de los
radiofármacos es producido por la
radiación.
• Pocos radiofármacos se reciben de los
laboratorios listos para usar
• La mayoría son preparados
diariamente en el Servicio de Medicina
Nuclear (Unidad de Radiofarmacia).
RADIOFÁRMACOS
ETAPAS DE PRODUCCIÓN
• Obtención del radionúclido
• Obtención del compuesto
no radiactivo
• Reacción
compuesto+radionuclido
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS:
Reactor, ciclotrón, generador
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS:
Reactor, ciclotrón, generador
La mayoría de los radionúclidos
usados en Medicina Nuclear son
ARTIFICIALES
Obtención de
Radionúclidos
• Ciclotrón
• Reactor Nuclear
• Generador de Radionúclidos
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
CICLOTRÓN
Fue diseñado por Ernets
Lawrence en 1930 en la
universidad de Berkeley,
California.
Ganó el premio Nobel en 1939.
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
CICLOTRÓN
• Es un acelerador de
partículas
• Ciclotrón utiliza campos
magnéticos para desviar la
trayectoria de las partículas
cargadas y acelerarlas sobre
el mismo espacio, logrando
que las partículas adquieran
energía
en
espacios
confinados.
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
CICLOTRÓN
Es necesario que el proyectil
tenga alta energía cinética para
que se acerque lo suficiente al
núcleo para que la reacción sea
efectivamente posible.
Al vacío
La partícula acelerada impacta
sobre el núcleo blanco y ocurre
una reacción nuclear
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
REACTOR
• Es una instalación en donde se
producen reacciones nucleares
controladas para la producción de
energía, calor, trasmutación.
• El combustible es un isótopo
fisionable : Uranio 235, Uranio
238, Plutonio 239, Torio 232 o
mezclas de estos.
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
REACTOR
• Se introduce una cantidad de
material radioactivo en el núcleo
del reactor, donde hay neutrones
libres y mediante una reacción
nuclear se produce los isótopos
radiactivos.
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
REACTOR
REACCIÓN EN CADENA
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
REACTOR
Núcleo del reactor
Reino Unido
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
DEFINICIÓN:
Sistema que permite la separación de
dos radionúclidos que se encuentran
en equilibrio.
Desarrollado en 1957 en Brookhaven
National Laboratory y usado en 1961
en la University of Chicago
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
Radionúclido padre
Radionúclido hijo
• Baja radiotoxicidad
• T1/2 largo
• Propiedades químicas
diferentes a las del hijo
•
•
•
•
•
Baja radiotoxicidad
T1/2 corta
Estabilidad química
Producto de desintegración estable
Propiedades químicas diferentes a las
del padre
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
Relaciones padre- hijo
-Equilibrio
transitorio: Ocurre
en aquellos casos en
los que la vida media
del padre es un
factor 10-100 veces
mayor que el del
hijo.
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
Relaciones padre- hijo
-Equilibrio Secular: La vida
media del padre es muchas
veces mayor (100-1000
veces) a la vida media del
hijo, y ambos radionúclidos
decaen con el periodo del
“padre’’.
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
Generador 99Mo / 99mTc
• Desarrollado en Brookhaven National Laboratory
por Walter Tucker y Margaret Greene en 1957
• Primer Médico que utilizó el 99mTc: Dr. Claire
Shellabarger 1961
• Vida media: 20 días de la fecha de fabricación
• Reemplazado semanalmante
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
Generador 99Mo / 99mTc
Características:
•
•
•
•
Generador autoclavado
Eluido estéril, apirógeno y salino
Fácil de construir
Blindado
Producción
•
Producción de Mo99
- Activación Neutrónica: 98 Mo (n, γ ) 99 Mo
- Fisión: 235 U (n , f) 99 Mo
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
Producción
235
(99MoO4)2-
U(n,f) 99 Mo
(99Mo7O24)6-
(99Mo8O28)4-
86%
99m
14%
Tc
•
100%
99
Tc
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
Producción
• Estos molibdatos son adsorbidos en una
columna que contiene alumina: 2 mg
molibdato/ 1 g Al2O3
• La alumina se carga positivamente lavandola
con una solucion de pH: 5.
• El generador completo es autoclavado
• Luego es ensamblado bajo condiciones
asépticas dentro de un contenedor blindado.
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
Separación
• Extracción por solventes: Líquidolíquido
• Sublimación
• Método Cromatográfico
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
Generador de Columna húmeda
•
Alúmina: 2mg de molibdato/1gAl2O3
•
Generador autoclavado
•
Ensamblado bajo técnica aséptica,
blindado
•
Elusión con solución salina 0.9%
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS
GENERADOR
COLUMNA SECA



Se carga con 5-20mL de
SSN 0.9%
Eluye con un vial de 30mL
Aire seca la columna
COLUMNA HUMEDA



Reservorio de Solución salina
Requiere un vial al vacío
La columna mantiene húmeda
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS:
Reactor, ciclotrón, generador
OBTENCIÓN DEL COMPUESTO
NO RADIACTIVO
OBTENCIÓN DEL COMPUESTO
NO RADIACTIVO
KITS para radioisótopos
convencionales
Un vial de reacción estéril
• Ligando: exceso
• Agente reductor (cloruro,
floruro, tartrato de estaño):
oxidable
• Estabilizante
• Dispersante
• Buffers
Liofilización
Gas argón, Nitrógeno
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS:
Reactor, ciclotrón, generador
REACCIÓN COMPUESTO
+ RADIONUCLIDO
MARCACIÓN DE RADIOFARMACOS
Uno de los mayores retos fue depositar la radiación específicamente en el tejido
dañado. En el caso del I-131 no había inconvenientes porque éste se dirige
específicamente a la tiroides. Pero ¿qué pasa con los otros radioisótopos?
Como la mayoría son metálicos, tienen una cierta afinidad por los tejidos óseos,
depositando la radiación en los huesos
SÍNTESIS DE 18FDG
PET : La tomografía por emisión
de positrones es un método de
diagnóstico mediante imágenes
tomográficas de la distribución
tridimensional en el organismo
de radiofármacos marcados con
radionúclidos emisores de
positrones.
Radiofármacos PET
18FDG
18FNa
18F
18FDOPA
18FMISO
18FLT
Radiofármacos PET
Radiofármacos PET
MODULO DE SINTESIS
Radiofármacos PET
CELDA DE SINTESIS Y DOSIFICACIÓN
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS:
Reactor, ciclotrón, generador
APLICACIONES CLINICAS
RADIONUCLIDOS USADOS EN DIAGNÓSTICO
NUCLEIDO
11
C
N
15
O
18
F
67
Ga
99m
Tc
111
In
123
I
131
I
133
Xe
201
Tl
13
MODO DE
DECAIMIENTO
+
+
+
+
CE
TI ()
CE
CE
 -, 
CE
CE
T
1/2
20 min.
10 min.
2 min.
110 min.
78.2 hs.
6 hs.
2.8 días
13.2 hs.
8 días
5.3 días
73 hs.
ENERGIA 
(KeV)
511
511
511
511
93, 185, 299
140
173, 247
160
360
233
78, 135, 168
RADIONUCLIDOS USADOS PARA TERAPIA
NUCLEIDO
32
P
89
Sr
90
Y
131
I
165
Dy
186
Re
188
Re
153
Sm
111
In
117m
Sn
125
I
212
Bi
211
At
EMISIÓN
 -, 
 -, 
 -, 
 -, 
 -, 
 -, 
C.E, e .Auger
C.E, e. Auger
C.E, e. Auger


ENERGÍA RANGO
máx.
 max.
(en tejido)
(MeV)
1.71
8.7 mm.
1.49
8.0 mm.
2.28
12.0 mm.
0.61
2.4 mm.
1.29
6.4 mm.
1.08
5.0 mm.
2.11
10.8 mm.
0.81
3.0 mm.
0.25
0.6 mm.
0.16
0.3 mm.
35 KeV
17.0 m.
8.8
87.0 m.
6.8
65.0 m.
T
1/2
14.3 días
50.5 días
2.7 días
8.0 días
2.3 horas
3.8 días
17 horas
1.95 días
2.83 días
13.6 días
60.3 días
1.0 hs.
7.2 hs.
RADIOMARCACIÓN
COMPLEJOS PARA ESTUDIOS RENALES
DTPA: Ácido
dietilentriaminopentacético
Uso: función glomerular
DMSA: Ácido dimercaptosuccinico
Uso: Imágenes renales
Localiza en la corteza renal
MAG3: Mercaptoacetil-glicil-glicilglicina.
Uso: Estudio renal dinámico, Flujo
plasmático renal.
RADIOMARCACIÓN
OMPLEJOS PARA ESTUDIOS HEPATOBILIARES
CARACTERÍSTICAS
• Rápida captación
hepática
• Transito rápido a
través del hígado
• Ausencia de
reabsorción
intestinal
• Eliminación renal
• Grupo del ácido
iminodiacético (IDA)
• Fuerte agente
quelante del 99mTc
RADIOMARCACIÓN
COMPLEJOS PARA ESTUDIOS HEPATOBILIARES
Derivado de IDA
Cloruro de estaño o fluoruro
Reacciona con TcO4
Estabilidad
DISIDA:6h
Mebrofenin: 18h
Uso: Colescentellografía
RADIOMARCACIÓN
COMPLEJOS PARA ESTUDIOS OSEOS
CLASIFICACIÓN:
Polifosfatos P-O-P
99mTc-Pirofosfato
Fosfonatos P-C-P
99mTc-Metilendifosfonato
99mTc-
(MDP)
Hidroxietiléndifosfonato (HEDP)
99mTc-hidroximetilendifosfonato (HDP)
RADIOMARCACIÓN
COMPLEJOS PARA ESTUDIOS DE PERFUSIÓN
CARDIACA
Característica
Rápida captación en miocardio
Mantenimiento de la actividad en el tiempo
No captación en pulmón
Adquisición temprana de imágenes
RADIOMARCACIÓN
DE
CÉLULAS SANGUÍNEAS
GLOBULOS ROJOS
Uso: Estudios de Poolsangúineo,
función ventricular
LEUCOCITOS
Uso:
Localización de sitios de infección osea
APLICACIONES CLINICAS 18F-FDG
•Estudios metabólicos.
•Diagnóstico detección de tumores, y
monitorización de tratamientos
contra el cáncer, especialmente, en
la enfermedad de Hodgkin, linfoma
no-Hodgkin, cáncer
colorrectal, cáncer de
mama, melanoma y cáncer de
pulmón. También ha sido aprobado
su uso en el diagnóstico de
la enfermedad de Alzheimer.
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS:
Reactor, ciclotrón, generador
CONTROL DE CALIDAD
RADIOFARMACOS EMISORES
DE POSITRONES
CONTROL DE CALIDAD
Abarcar todas las medidas tendentes a hacer que
cada radiofármaco cumpla las especificaciones
establecidas y reúna la calidad requerida para su
administración.
*Mallol
, J. (2011). Manual de Radiofarmacia. Recuperado
http://books.google.com.co/books?id=FxTXltTaHU0C&printsec=frontcover&hl=es&source=g
bs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q=control%20de%20calidad&f=false
CONTROL DE CALIDAD
FUENTES DE INFORMACIÓN
- USP
- Insertos
- Artículos, textos
CONTROL DE CALIDAD
La calidad de cualquier práctica es satisfacer
las expectativas y demandas de:
Clínico
Paciente
Usted
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN
RADIOLÓGICA
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN
RADIOLÓGICA
CONTROLES DE CALIDAD
FARMACEUTICOS
QUIMICOS
BIOLOGICOS
RADIOACTIVOS
CONTROLES DE CALIDAD
MAYOR LIMITANTE
CONTROLES DE CALIDAD
FARMACEUTICOS
• INTEGRIDAD DE FILTRO.
< 50 PSI
CONTROLES DE CALIDAD
FARMACEUTICOS
Aspecto visual.
– Apariencia.
– Color.
pH. 4.5-7.5
CONTROLES DE CALIDAD
FARMACEUTICOS
Aspecto visual.
– Apariencia.
– Color.
pH. 4.5-7.5
CONTROLES DE CALIDAD
QUIMICOS
PUREZA QUÍMICA: Determinar la presencia de una especie
química no deseable.
AGUA
50ug/mL
20ug/mL
CONTROLES DE CALIDAD
50
25
- KRIPTOFIX.
- STD 20 Y 50 ug/ml.
- Tiras de
yodoplatinato
(µg/mL)
75
K222 Concentration
QUIMICOS
CONTROLES DE CALIDAD
QUIMICOS
• Solventes Residuales.
Cromatografía de Gases
Valores
ACN: <0,04%,
Éter:< 0,5%,
Etanol: <0,5%
CONTROLES DE CALIDAD
QUIMICOS
Limite de 2-cloro-2-deoxy-d-glucosa
< 1 mg por dosis
DETECTOR AMPEROMETRICO
ESPECTROFOTOMETRIA DE MASAS
CONTROLES DE CALIDAD
RADIOACTIVOS
• Identidad Radionucleídica
2-18FDG: (2-fluor-desoxy-D-glucosa)
t/2 = 105 – 115 minutos
A(t1/2)= A0/2 = A0e-lt1/2
CONTROLES DE CALIDAD
RADIOACTIVOS
Pureza Radionucleídica.
• No menos del 99,5% de las
emisiones observadas deben
corresponder a 0,511 MeV y 1,022
MeV
ANALIZADOR
MULTICANAL
CONTROLES DE CALIDAD
RADIOACTIVOS
Identidad Radioquímica.
F.M: (ACN/H20) 95:5
F.E: (S.G)
RF 0,5
STD
CONTROLES DE CALIDAD
RADIOACTIVOS
Pureza Radioquímica.
– % del complejo ( radionuclido+ligando).
CONTROLES DE CALIDAD
BIOLOGICOS
• Endotoxinas.
CONTROLES DE CALIDAD
BIOLOGICOS
Endotoxinas.
• El lisado de amebocitos de Limulus (LAL)
CONTROLES DE CALIDAD
BIOLOGICOS
CONTROLES DE CALIDAD
BIOLOGICOS
- ESTERILIDAD
Bacterias mohos
levaduras: Caldo de
soja-caseína. 20-25°C
Bacterias aerobias y
anaerobias:
Tioglicolato liquido. 3035°C
CONTROLES DE CALIDAD
OBTENCIÓN DE RADIONÚCLIDOS:
Reactor, ciclotrón, generador
CONTROL DE CALIDAD
RADIOFARMACOS CONVENCIONALES
CONTROLES DE CALIDAD
ELEMENTOS DE PROTECCION RADIOLOGICA
CONTROLES DE CALIDAD
CONTROL DE CALIDAD ETIQUETAS UNIDOSIS
DATOS DE LA ETIQUETA:
*Nombre e Identificación del paciente.
*Identificación del RF y lote.
*Actividad de la dosis.
*Hora de calibración.
*Símbolo de radiactividad.
*Volumen de la dosis.
*fecha.
*Responsable.
CONTROLES DE CALIDAD
CONTROLES FARMACEUTICOS
• Controles fisico-quimicos.
• Control de partículas.
• Color.
• Turbidez.
CONTROLES DE CALIDAD
CONTROLES FARMACEUTICOS
Implicaciones en
pHel rendimiento de la
marcación
CONTROLES DE CALIDAD
CONTROLES FARMACEUTICOS
•
•
•
•
•
99mTc
99mTc-
MDP
99mTc – MAA
99mTc – NANO-COLOIDE
99mTc –MIBI
pH
4,5-7,5
4,0-7,8
3,8-8,0
6,0-7,4
4,5-7,5
CONTROLES DE CALIDAD
PUREZA RADIOQUIMICA
La pureza radioquímica es el porcentaje
de radiofármaco que esta presente en la forma
química deseada.
CONTROLES DE CALIDAD
PUREZA RADIOQUIMICA
Especies radioquímicas que pueden estar presentes:
-
99mTc
libre
99mTc hidrolizado reducido
99mTc + ligando = complejo radioactivo
CONTROLES DE CALIDAD
PUREZA RADIOQUIMICA
99mTc-
99mTc-
libre
MDP-HR
F.M (ACE) – F.E (W3)
CONTROLES DE CALIDAD
99mTc-
libre
99mTc-MAA-HR
99mTc
- MAA
F.M (MET/H2O
85:15) – F.E (S.G)
99mTc-
libre
99mTc-NANO
99mTc
– NANO-COLOIDE
F.M (MET/H2O
85:15) – F.E (W1)
CONTROLES DE CALIDAD
99mTc
99
Mo
99mTc
HR
F.M (SSN) - F.E ( S.G)
libre
CONTROLES DE CALIDAD
PUREZA RADIOQUIMICA
- ACTIVAR C18 CON ETOH
5CC
- TOMAR 3CC DE SSN Y 2 Ul de
muestra. Pasar por c18 = sln A
- TOMAR 5CC DE ETOH Y
Pasar por c18 = sln B
C= 99mTc-HR
SLN A= 99mTc- libre
SLN B= 99mTc- Mibi
F.M (SLN A: SSN – SLN B -ETOH) – F.E (C18)
CONTROLES DE CALIDAD
PUREZA RADIOQUIMICA
CONTROLES DE CALIDAD
CONTROLES BIOLOGICOS
• Endotoxinas
• Esterilidad
CONTROLES DE CALIDAD
LAS IMPUREZAS OCASIONAN
•
•
•
•
Biodistribución diferente del RF.
Aumenta dosis de radiación interna.
Degradación de la imagen obtenida.
Interfiere con los resultados del estudio.
GRACIAS…..