Un generador de tecnecio-99m , o coloquialmente una vaca tecnecio o vaca moly , es un dispositivo utilizado para extraer el metaestable isótopo 99m Tc de tecnecio de una muestra en descomposición de molibdeno-99 . 99 Mo tiene una vida media de 66 horas [1] y se puede transportar fácilmente a grandes distancias a hospitales donde su producto de descomposición tecnecio-99m (con una vida media de solo 6 horas, inconveniente para el transporte) se extrae y se utiliza para una variedad de procedimientos de diagnóstico de medicina nuclear , donde su corta vida media es muy útil.
Fuente de isótopos parentales [ editar ]
99 Mo se puede obtener mediante la activación de neutrones (reacción n, γ) de 98 Mo en un reactor de alto flujo de neutrones . Sin embargo, el método más utilizado es la fisión del uranio -235 en un reactor nuclear . Si bien la mayoría de los reactores que actualmente se dedican a la producción de 99 Mo utilizan objetivos de uranio 235 altamente enriquecido, las preocupaciones sobre la proliferación han llevado a algunos productores a realizar la transición a objetivos de uranio poco enriquecido. [2] El objetivo se irradia con neutrones para formar 99 Mo como un producto de fisión (con un rendimiento del 6,1% ). [3]Luego, el molibdeno-99 se separa del uranio sin reaccionar y otros productos de fisión en una celda caliente . [4]
Invención e historia del generador [ editar ]
El 99m Tc siguió siendo una curiosidad científica hasta la década de 1950, cuando Powell Richards se dio cuenta del potencial del tecnecio-99m como radiotrazador médico y promovió su uso entre la comunidad médica. [5] Mientras Richards estaba a cargo de la producción de radioisótopos en la División de Laboratorio Caliente del Laboratorio Nacional de Brookhaven , Walter Tucker y Margaret Greene estaban trabajando en cómo mejorar la pureza del proceso de separación del producto hijo eluido de corta duración , yodo-132 de telurio-132 , su padre de 3,2 días, producido en el reactor de investigación de grafito Brookhaven. [6] Detectaron un rastro de contaminante que resultó ser 99m Tc, que provenía de99 Mo y seguía al telurio en la química del proceso de separación de otros productos de fisión. Basándose en las similitudes entre la química de la pareja padre-hija telurio-yodo, Tucker y Greene desarrollaron el primer generador de tecnecio-99m en 1958. [7] [8] No fue hasta 1960 que Richards se convirtió en el primero en sugerir la idea. de usar tecnecio como marcador médico. [9] [10] [11] [12]
Función y mecanismo del generador [ editar ]
La corta vida media del tecnecio-99m de 6 horas hace que el almacenamiento a largo plazo sea imposible. El transporte de 99m Tc desde el número limitado de sitios de producción a radiofarmacias (para la fabricación de radiofármacos específicos ) y otros usuarios finales se complicaría por la necesidad de producir en exceso significativamente para tener suficiente actividad restante después de largos viajes. En cambio, el nucleido 99 Mo original de vida más prolongada se puede suministrar a las radiofamacias en un generador, después de su extracción de los objetivos de uranio irradiado con neutrones y su purificación en instalaciones de procesamiento especializadas. [13]Las radiofarmacias pueden estar basadas en hospitales o en instalaciones independientes y, en muchos casos, posteriormente distribuirán radiofármacos de 99m Tc a los departamentos regionales de medicina nuclear. El desarrollo en la producción directa de 99m Tc, sin producir primero el 99 Mo original, excluye el uso de generadores, sin embargo, esto es poco común y depende de instalaciones de producción adecuadas cerca de radiofarmacias. [14]
Producción [ editar ]
Los generadores proporcionan protección contra la radiación para el transporte y para minimizar el trabajo de extracción realizado en la instalación médica. Una tasa de dosis típica a 1 metro del generador de 99m Tc es de 20 a 50 μSv / h durante el transporte. [15]
La producción de estos generadores disminuye con el tiempo y debe reemplazarse semanalmente, ya que la vida media de 99 Mo sigue siendo de solo 66 horas. Dado que la vida media del nucleido padre ( 99 Mo) es mucho más larga que la del nucleido hijo ( 99m Tc), el 50% de la actividad de equilibrio se alcanza dentro de una vida media hija, el 75% dentro de dos vidas medias hijas. Por lo tanto, la eliminación del nucleido hijo ( proceso de elución ) del generador ("ordeñar" a la vaca) se realiza razonablemente con una frecuencia de hasta cada 6 horas en un generador de 99 Mo / 99m Tc. [dieciséis]
Separación [ editar ]
La mayoría de los generadores comerciales de 99 Mo / 99m Tc utilizan cromatografía en columna , en la que el 99 Mo en forma de molibdato , MoO 4 2− se adsorbe en alúmina ácida (Al 2 O 3 ). Cuando el Mo-99 se desintegra, forma pertecnetato TcO 4 - que, debido a su carga única, está menos unido a la alúmina. De colada normal de solución salina solución a través de la columna de inmovilizada 99 Mo eluye la soluble 99m Tc, lo que resulta en una solución salina que contiene el 99mTc como pertecnetato, con sodio como contraión .
La solución de pertecnetato de sodio puede luego añadirse en una concentración apropiada al kit farmacéutico que se va a usar, o el pertecnetato de sodio puede usarse directamente sin etiquetado farmacéutico para procedimientos específicos que requieren solo 99m TcO 4 - como radiofármaco primario . Un gran porcentaje del 99m Tc generado por un generador de 99 Mo / 99m Tc se produce en las primeras tres vidas medias originales, o aproximadamente una semana. Por lo tanto, las unidades de medicina nuclear clínica compran al menos un generador de este tipo por semana o solicitan varios de forma escalonada. [17]
Proporción isomérica [ editar ]
Cuando el generador no se utiliza, 99 Mo decae a 99m Tc, que a su vez decae a 99 Tc. La vida media del 99 Tc es mucho más larga que la de su isómero metaestable, por lo que la relación de 99 Tc a 99m Tc aumenta con el tiempo. Ambos isómeros se llevan a cabo mediante el proceso de elución y reaccionan igualmente bien con el ligando, pero el 99 Tc es una impureza inútil para la formación de imágenes (y no se puede separar).
El generador se lava de 99 Tc y 99m Tc al final del proceso de fabricación del generador, pero la relación de 99 Tc a 99m Tc vuelve a aumentar durante el transporte o cualquier otro período en el que el generador no se utiliza. Las primeras eluciones tendrán una eficacia reducida debido a esta alta proporción. [18]
Referencias [ editar ]
- ^ R. Nave. "Tecnecio-99m" . Hiperfísica . Universidad Estatal de Georgia .
- ^ El Consejo Nacional de Investigación. Producción de isótopos médicos sin uranio altamente enriquecido (informe) . Consultado el 20 de noviembre de 2012 .
- ^ http://www.doh.wa.gov/ehp/rp/factsheets/factsheets-pdf/fs32mo99.pdf
- ^ https://www.rertr.anl.gov/MO99/JLS.pdf
- ^ Gasparini, Allison (24 de octubre de 2018). "Celebrando el 60 aniversario del tecnecio-99m" . Laboratorio Nacional de Brookhaven .
- ^ "Reactor de investigación de grafito Brookhaven" . bnl.gov . Archivado desde el original el 2 de abril de 2013 . Consultado el 3 de mayo de 2012 .
- ^ Richards, Powell (1989). Tecnecio-99m: los primeros días . BNL-43197 CONF-8909193-1. Nueva York: Laboratorio Nacional Brookhaven. OSTI 5612212 .
- ^ Tucker, WD; Greene, MW; Weiss, AJ; Murrenhoff, A. (1958). "Métodos de preparación de algunos radioisótopos libres de portadores que implican sorción en alúmina". Transacciones American Nuclear Society . 1 : 160-161.
- ^ Richards, Powell (1960). "Un estudio de la producción en el Laboratorio Nacional de Brookhaven de radioisótopos para la investigación médica". VII Rassegna Internazionale Elettronica e Nucleare Roma : 223–244.
- ^ "El generador de tecnecio-99m" . Bnl.gov . Archivado desde el original el 2 de abril de 2013.
- ↑ Richards, P .; Tucker, WD; Srivastava, SC (octubre de 1982). "Tecnecio-99m: una perspectiva histórica". La Revista Internacional de Radiación Aplicada e Isótopos . 33 (10): 793–9. doi : 10.1016 / 0020-708X (82) 90120-X . PMID 6759417 .
- ^ Stang, Louis G .; Richards, Powell (1964). "Adaptación del isótopo a la necesidad". Nucleónica . 22 (1). ISSN 0096-6207 .
- ↑ Dilworth, Jonathan R .; Parrott, Suzanne J. (1998). "La química biomédica del tecnecio y renio". Reseñas de la Sociedad Química . 27 : 43–55. doi : 10.1039 / a827043z .
- ^ Boschi, Alessandra; Martini, Petra; Pasquali, Micol; Uccelli, Licia (2 de septiembre de 2017). "Logros recientes en la producción directa de radiofármacos de Tc-99m por ciclotrones médicos". Desarrollo de fármacos y farmacia industrial . 43 (9): 1402-1412. doi : 10.1080 / 03639045.2017.1323911 . PMID 28443689 . S2CID 21121327 .
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