بخشی از مقاله
چکیده: تولید فلوئور-18به میزان مورد نیاز کشور اولین و مهمترین قدم در تولید رادیو داروی FDG است. آب غنی شده - - H218O که درنتیجه بمباران آن فلوئور-18 برای تولید رادیو داروی FDG - به عنوان مهمترین و پر کاربردترین رادیو داروی خانواده - PET تولید میشود، دارای غنای>%98 بوده و بطور کامل وارداتی است. از آنجاییکه فقط چند درصد از خلوص آن در تولید اول کاسته میشود، بر آن شدیم تا جهت صرفه جویی ارزی، استفاده مجدد آنرا را بررسی نماییم. در این مقاله روش تخلیص مجدد و بهینه سازی پارامترهای مربوطه، جهت استفاده مجدد آب غنی شده بررسی شد. این روشها با جزئیات در این مقاله ارائه شده اند. از محصول بازیابی شده برای بمباران مجدد و تولید رادیو دارو استفاده شد. نتایج تولید رضایت بخش بود.
مقدمه
آبهای غنی شده نسبت به اکسیژن-18، به روش غنی سازی ایزوتوپی و در مقیاس بسیار اندک جهت مصارف پژوهشی در شیمی، رصد کردن منشا مواد معدنی در ژئوشیمی، نشاندار کردن بیومولکولها و مقاصد دارویی تهیه میشود. به عنوان مثال، در صنعت تولید رادیو داروها، آب غنی شده - H218O - در شتابدهنده سیکلوترون با یونهای هیدروژن بمباران شده و تولید فلوئور-18 مینماید. فلوئور-18 به صورت آنیون F-18 ویا بصورت نشاندار شده با سایر مواد دارویی که مشهورترین آنها داروی FDG است، جهت انجام توموگرافی نشری پوزیترون - - PET استفاده میشود. همچنین از آب غنی شده برای ارزیابی آب کل بدن و ترکیب مواد سازنده بدن، که برای سنجش وضعیت غذایی در بسیاری از بررسی های بالینی مهم میباشد، استفاده میگردد.
تا سال 1995تنها چهار تولید کننده تجاریH218O در جهان وجود داشت . - Cambridge Isotope Labs- U.S, Isonics-Russia, Isotec-U.S, ROTEM-Israel - اما امروزه با افزایش نیاز به استفاده از آبهای غنی شده نسبت به 18O آین آبها با درصد غنای متفاوت توسط تولید کنندگان بیشتری در دسترس پژوهشگران قرار میگیرد. در سنتز FDG به روش جایگزینی نوکلئوفیلی،آب غنی شده، [18O]H2O، به عنوان ایزوتوپ مادر، در محفظه هدف سیکلوترون توسط پروتون بمباران میشود - . - 1-2 از آنجاییکه این آب قیمت زیادی دارد، برآن شدیم تا حد ممکن باقیمانده حاصل از بمباران اول آنرا بازیابی و تخلیص نموده و مجددا استفاده نماییم.
آب بازیابی شده محتوی ناخالصی هایی از قبیل اکسیژن- - 16آب معمولی - ، مواد آلی حاصل از جداسازی F-18، آماده سازی ستونهای جداکننده وشلنگهای انتقال اکتیویته و همچنین یونهای معدنی حاصل از بدنه هدف مایع است. این مواد بایستی قبل از استفاده مجدد از آب غنی شده جداسازی شود. برای جداسازی و تخریب مواد آلی از نورلامپ UV با انرژی مناسب استفاده شد. جداسازی ناخالصی های معدنی باتکنیک Schlink و روش تقطیردمای پایین انجام شد. طبق گزارشات موثق ناخالصی های موجود با این روش از آب غنی شده جداسازی میشود و آب غنی شده قابل استفاده مجدد برای تهیه F-18 مورد استفاده در رادیو داروی FDG میشود. رادیو داروی FDG پراستفاده ترین رادیودارو جهت بررسی متابولیسم گلوکز و سوخت و ساز اعضای بدن است.
اگرچه اغلب تحقیقات FDG ، متمرکز بر تصویر برداری تومورها در آنکولوژی - سرطان شناسی - در ضایعات مغزی می باشد، ولی ابزار تشخیصی قوی در بیماری های عفونی یا سایر اختلالات التهابی نیز بحساب می آید - . - 3-4 رادیو داروی FDG آنالوگ گلوکزاست. در آن گروه هیدروکسیل موجود بر روی کربن دوم مولکول گلوکز، بوسیله اتم فلوئوررادیو اکتیو - - F-18 جایگزین شده است. پس از تزریق داخل وریدی، FDG در بافت های اصلی مثل مغز، میوکارد، مجاری تناسلی- ادراری، تیموس، کبد، طحال، مغز استخوان و بافت چربی منتشر می شود.
دفع آن از طریق دستگاه ادراری است. تومور و بافت های ملتهب یا عفونی، در مقایسه با بافت های طبیعی، FDG را سریعتر جذب می کند که بدلیل سرعت زیاد انتقال گلوکز، افزایش متابولیسم گلوکز و افزایش نفوذپذیری بافت می باشد - . - 5 از آنجاییکه این رادیو دارو در مقادیر کم به بدن تزریق میشود لذا فرآیند تولید رادیو نوکلیئد مورد استفاده در سنتز رادیو دارواز اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. در این مقاله روشی کاربردی و کاملا عملی برای بازیابی آب غنی شده مورد استفاده در تولید F-18 ارائه شده است.
روش کار
اولین و مهمترین مرحله در بازیابی آب غنی شده بررسی خلوص شیمیایی و رادیو شیمایی و میزان و نوع رادیو نوکلیئدهای موجود در آن میباشد. اندازگیری نوع و میزان رادیو نوکلییدها با استفاده از طیف سنجی اسپکترومتری گاما با استفاده از دتکتور ژرمانیم فوق خالص انجام میشود. بعد از جمع آوری آبهای مصرف شده از هر بچ تولیدی - هر بچ حدود 3/2 mL و هر 9 بچ درون ویال استریل و نو جمع آوری میشود - ابتدا با طیف سنجی گاما مقدر و نوع رادیو نوکلیدهای موجود در آن که منشاء اکثر آنها ظرف بدنه هدف مایع و پنجره آن است، اندازه گیری میشود.
سپس در انتهای عملیات بازیابی آب غنی شده- که با تکنیک - Schelink انجام میشود و جزییات آن در بخش بعدی مشروح آمده است، مقدار و نوع رادیو نوکلئیدها در آب بازیابی شده و ته مانده بالن تقطیر اندازه گیری میشود و میتوان پی به کارایی روش بازیابی و جداسازی برد. مقدار ناخالصی های شیمیایی و مواد آلی بسیار کم است و قابل ردیابی با طیف سنجی مادون قرمز یا فرابنفش نمیباشد و لیکن وجود آنها باعث تولید گاز به هنگام بمباران میشود که موجب آسیب به پنجره هدف مایع و توقف تولید میشود. برای کنترل کامل و تایید عملیات بازیابی، آب غنی بازیابی شده برای تولید حداقل 10 نوبت تولید F-18 و متعاقب آن FDG استفاده شد. بدون تغییرات زیاد و معنی دار در راندمان تولیدFDG و کاهش کمتر از 5 درصدی در میزان اکتیویته تولیدی - نسبت به میانگین - موئد این نتیجه است.
نتایج و بحث
برای تولید F-18، آب غنی شده از اکسیژن - [18O]H2O - 18- با خلوص حدود %98 در سیکلوترون با پروتون بمباران میشود و طی واکنش 18O - p,n - 18F رادیو نوکلیئد F-18 تولید میشود. بمباران پروتونی در ظرف هدف مایع مخصوص این کار که جنس داخل آن از نئوبیوم - Nb - - جهت افزایش راندمان تولید - ، جنس بدنه خارجی آن از استیل و آلومینیم - جهت استحکام و سهولت ماشین کاری - و جنس پنجره ورودی پروتون از Havar - آلیاژ تیتانیم، کرم و... - میباشد، انجام میشود.
شکل شماره 1 نشان دهنده ظرف هدف مایع مورد استفاده در سیکلوترون کرج برای تولیدF-18 میباشد. همانطور که در شکل نشان دادن شده است، علاوه بر آب غنی شده که داخل محفظه مخصوص بمباران پر میشود، یک سیستم آب خنک کننده نیز برای خنک کردن هدف مایع وجود دارد که همانند رادیاتور اتومبیل عمل میکند و حرارت را از محیط واکنش بیرون میبرد. همچنین یک سیستم خنک کننده گازی هلیم نیز وجود دارد که سمت پنجره ورودی پروتونها را خنک میکند. درکنار این سیستم ها، سیستم ورودی و خروجی گاز برای کنترل فشار داخل هدف مایع و کنترل فشار آن تعبیه شده است. زیرا بهترین راندمان تولید F-18 در فشار35 بار قابل حصول است.
هدف مایع مورد استفاده در سیکلوترون کرج و ضمایم مربوطه برای تولید.F-18
به همراه F-18 درون آب بمباران شده، مقدار ناخالصی حاصل از بدنه هدف مایع و پنجره ها وجود دارد. این ناخالصی ها بایستی در اولین مرحله تولیداز F-18 جداساری شوند و F-18 خالص برای تولید رادیو دارو استفاده شود.
