Радиофармацеутици

Радиофармацеутици, радиотрасери су медицинска средства (радиоактивни елементи или једињења обележена радиоизотопима или радионуклеидима) која се користе у области нуклеарне медицине као маркери (обележивачи или трасери) за дијагнозу и лечење многих болести. Број различитих радионуклида који се користе у нуклеарној медицини је релативно мали, док се са друге стране, број једињења означених (радионуклидом) много већи, и у непрекидном је порасту, због све успешнијих и активнијих истраживања у области радиохемије. Зато треба очекивати да ће се примена радионуклида у медицини, у будућности, бити присутна, у већем обиму него данас, без обзира на развој других, нерадиоактивних, техника. Разлог је, у првом реду, велика осетљивост заједно са могућношћу праћења процеса у затвореном систему какав је људско тело, спољним детекторима. Док су истовремено концентрације радиоактивних лекова тако мале да не стварају никакав фармакодинамиски учинак.

Опште информације

Откриће радиоактивности отворило је радионуклидима широку област примене у медицини. Формиране су нове научне дисциплинеа а посебан значај за примену радиоактивности има развој радијационе хемије, радијационе биологије и нуклеарне медицине. Осим у истраживачке сврхе, радионуклиди се сада редовно примењују у медицини, највећим делом у дијагностици али и терапији.

Разлог за велику примену радионуклида у медициније, је тај, што свако средство унето у организам, било у циљу дијагностике или терапије, мора што мање реметити његове функције, а радионуклиди су за ту намену врло погодни. Наиме радионуклиди имају велику осетљивост а њихова примена заснива се на изузетно ниским концентрацијама супстанци тако да се, код радиофармацеутика, хемијске особине обележеног молекула скоро и не ремете.

„ Због тога ће и убудуће, без обзира наразвој метода код којих се не користе радионуклидни трасери, њихова примена многим случајевима бити неизбежна. ”

Производња радионуклеида

Циклотрон и нуклеарни реактор два су комплементарна апарата који се користе за рутинску производњу радионуклида. Свака има своје предности и недостатке.

Циклотрони

За разлику од реактора у циклотронима се користе снопони протона и деутерона. Предност циклотрона огледа се у томе што се користе за производњу краткоживећих радионуклида а пре свега за добијање позитронских емитера за Позитронску емисиону томографију (ПЕТ).

Од циклотронских радионуклида примат у производњи имају ¹¹C, ¹³Н, ¹⁵О и ¹⁸Ф, који се користе за ПЕТ и 0,511 МеВ СПЕТ. Поред њих од значаја су ⁶⁴Цу, ¹²⁴I и генераторски парови ⁶⁸Ге/⁶⁸Га и ⁸²Ср/⁸²Рб.

У фази истраживања је још неколико радионуклида као што су ³⁸К, 45Ти, ⁷³Се, ⁷⁵Бр, ⁷⁶Бр, ⁸²мРб, ⁹⁴мТц, ¹²⁴I као и генератор ⁶²Зн/⁶²Цу.

За клинички СПЕТ користе се ⁶⁷Ге, ¹¹¹Ин, ¹²³I и ²⁰¹Тл. Комерцијални производи су ¹⁸Ф, ⁶⁷Ге и ¹⁰³Пд, као и генератори ⁸¹Рб/⁸¹мКр, 123Xе/¹²³I и ²⁰¹Пб/²⁰¹Тл.

Неки реакторски радионуклиди за терапију могу се добити и у циклотрону: ⁶⁴Цу, ⁶⁷Цу, ¹⁰³Пд, ¹⁸⁶Ре и ²¹¹Ат.

Реактори

У реактору се за изазивање нуклеарне реакције користе термални и брзи неутрони за разлику од циклотрона ге се користе снопони протона и деутерона. У неким случајевима, као на пример, код добијања ²¹¹Ат, користе се и алфа честице.

Важна су и два генераторска система: ¹⁶⁶Дy/¹⁶⁶Хо и ¹⁸⁸W/¹⁸⁸Ре, код примене реактора.

У рутинској производњи, реактор се користи за добијање великих активности ³Х, ¹⁴C, ³⁵С, ³²П, ⁵¹Цр, ¹²⁵I, ¹³¹I и неких других радионуклида. Нарочито је важна реакција фисије уранијума код које се, измедју осталих, из озрачене мете издвајају врло битни радионуклиди ⁹⁹Мо, ¹²⁵I и ¹³¹I.

У многим клиникама највећа потражња у терапији је за ³²П, ⁶⁷Цу, ⁸⁹Ср, ⁹⁰Y, ¹⁰³Пд, ¹¹⁷мСн, ¹⁵³См, ¹⁶⁵Дy и ¹⁸⁶Ре.

Стратегије за обележавање малих молекула радионуклидима

Данас у нуклеарној медицини постоје две различите стратегије за обележавање малих молекула радионуклидима, а то су; директна дистрибуција и креирање аналога.

Директна субституција

Први приступ је, директна субституција, стабилни атом у молекулу заменским радиоактивним атомом истог елемента. На пример замена ¹²C атома у глукози ¹¹C атомом, тако да овај радиофармацеутик пролази кроз исти метаболички процес у телу као и неозначена глукоза.

Креирање аналога

Други приступ обележавању једињења је креирање аналога, што укључује модификацију оригиналног једињења. Аналогна једињења омогућују коришћење радиоактивних изотопа елемената који нису широко распрострањени у природи, али који имају одличне карактеристике запримену у нуклеарно-медицинском имиџингу (нпр флуор и јод).

Аналози такође омогућавају истраживачима да у повољном смислу промене биолошке особине молекула, мењајући му брзину метаболизма или апсорпције. На пример, заменом хидроксилне ОХ групе на другом угљеникуу глукози са флором-18, добија се ФДГ, аналог глукозе. Предност креирања овог аналога у односу на замену са угљеником-11, је у томе што се добија трајнији радиоактивни маркер.

Недостаци аналога

Међутим, ФДГ има недостатака јер у организму прати (опонаша) метаболички пут глукозе само до одређеног нивоа, а не у потпуности. Тако се може рећи да је мана аналога у томе што се они непонашају потпуно идентично као и оригинална једињења.
Ове разлике морају бити пажљиво проучаване ако се аналог користи за мерење биолошке функције везане за оригинални молекул.

Подела радиофармацеутика према нуклеарномедицинским техникама

Радиофармацеутици обележени гама емитерима за емисиону компјутеризовану томографију појединачним фотонима (СПЕЦТ)

Радиофармацеутици обележени позитронским емитераима за позитронску емисиону томографију (ПЕТ)

Врсте

Низ радиофармацеутика је базиран на техницијуму-99м (Тц-99м) који поседује бројна корисна својства као гама-емитујући нуклид. Више од тридесет лекова има Tc-99m osnovu. Oni se koriste za snimanje i funkcionalna ispitivanja mozga, miokardijuma, štitne žlezde, pluća, jetre, žučne kese, bubrega, skeletona, krvi i tumora.

Литература

• M. Ј. Wелцх (Едитор), Хандбоок оф Радиопхармацеутицалс, Wилеy, 1ст едитион, 2002.
• Г. Б. Саха, Фундаменталс оф Нуцлеар Пхармацy, Спрингер; 5тх едитион, 2005.
• Р. Ј. Коwалскy, С. W. Фален, Радиопхармацеутицалс ин Нуцлеар Пхармацy & Нуцлеар Медицине, АПхА Публицатионс; 2нд едитион 2004.
• Г. Стöцклин, V.W. Пике (Едиторс), Радиопхармацеутицалс фор Поситрон Емиссион Томограпхy - Метходологицал Аспецтс (Девелопментс ин Нуцлеар Медицине), Спрингер; 1 едитион, 2002.
• Н. Ванлић-Разуменић (уредник), Радиофармацеутици - синтезе, особине и примена, Веларта, Београд, 1998.

Спољашње везе

• Радиофармацеутика Архивирано на сајту Wayback Machine (16. март 2020)