Gerador de tecnécio-99m - Technetium-99m generator
Um gerador de tecnécio-99m , ou coloquialmente uma vaca tecnécio ou vaca molibdênio , é um dispositivo que serve para extrair o isótopo metastável 99m Tc de tecnécio a partir de uma amostra de decomposição de molibdénio-99 . O 99 Mo tem meia-vida de 66 horas e pode ser facilmente transportado por longas distâncias para hospitais onde seu produto de decomposição tecnécio-99m (com meia-vida de apenas 6 horas, inconveniente para o transporte) é extraído e usado para uma variedade de procedimentos diagnósticos de medicina nuclear , onde sua meia-vida curta é muito útil.
Fonte de isótopo pai
O 99 Mo pode ser obtido pela ativação de nêutrons (reação n, γ) de 98 Mo em um reator de alto fluxo de nêutrons . No entanto, o método mais frequentemente usado é através da fissão do urânio -235 em um reator nuclear . Embora a maioria dos reatores atualmente envolvidos na produção de 99 Mo usem alvos de urânio-235 altamente enriquecido, as preocupações com a proliferação levaram alguns produtores a fazer a transição para alvos de urânio pouco enriquecido. O alvo é irradiado com nêutrons para formar 99 Mo como um produto de fissão (com rendimento de 6,1% ). O molibdênio-99 é então separado do urânio que não reagiu e de outros produtos da fissão em uma célula quente .
Invenção e história do gerador
O 99m Tc permaneceu uma curiosidade científica até a década de 1950, quando Powell Richards percebeu o potencial do tecnécio-99m como um radiotraçador médico e promoveu seu uso na comunidade médica. Enquanto Richards estava encarregado da produção de radioisótopos na Divisão Hot Lab do Laboratório Nacional de Brookhaven , Walter Tucker e Margaret Greene estavam trabalhando em como melhorar a pureza do processo de separação do produto filho eluído de curta duração iodo-132 de telúrio-132 , seu pai de 3,2 dias, produzido no Brookhaven Graphite Research Reactor. Eles detectaram um traço de contaminante que provou ser 99m Tc, que vinha do 99 Mo e estava seguindo o telúrio na química do processo de separação de outros produtos de fissão. Com base nas semelhanças entre a química do par pai-filha de telúrio-iodo, Tucker e Greene desenvolveram o primeiro gerador de tecnécio-99m em 1958. Somente em 1960 Richards se tornou o primeiro a sugerir a ideia de usar tecnécio como um medicamento marcador.
Função e mecanismo do gerador
A meia-vida curta do tecnécio-99m de 6 horas torna impossível o armazenamento a longo prazo. O transporte de 99m Tc de um número limitado de locais de produção para radiofármacos (para a fabricação de radiofármacos específicos ) e outros usuários finais seria complicado pela necessidade de superprodução significativa para ter atividade remanescente suficiente após longas viagens. Em vez disso, o nuclídeo pai de vida mais longa 99 Mo pode ser fornecido a radiofagmas em um gerador, após sua extração dos alvos de urânio irradiados por nêutrons e sua purificação em instalações de processamento dedicadas. As radiofarmácias podem ser baseadas em hospitais ou instalações autônomas e, em muitos casos, distribuirão subseqüentemente radiofármacos de 99m Tc aos departamentos regionais de medicina nuclear. O desenvolvimento na produção direta de 99m Tc, sem primeiro produzir o 99 Mo pai , impede o uso de geradores, no entanto, isso é incomum e depende de instalações de produção adequadas perto de radiofarmácias.
Produção
Os geradores fornecem proteção contra radiação para transporte e para minimizar o trabalho de extração feito na instalação médica. Uma taxa de dose típica a 1 metro do gerador de 99m Tc é de 20-50 μSv / h durante o transporte.
A produção desses geradores diminui com o tempo e devem ser substituídos semanalmente, já que a meia-vida do 99 Mo ainda é de apenas 66 horas. Uma vez que a meia-vida do nuclídeo pai ( 99 Mo) é muito mais longa do que a do nuclídeo filho ( 99m Tc), 50% da atividade de equilíbrio é alcançada dentro de uma meia-vida filha, 75% dentro de duas meias-vidas filhas. Portanto, a remoção do nuclídeo filho ( processo de eluição ) do gerador ("ordenha" a vaca) é razoavelmente feita a cada 6 horas em um gerador de 99 Mo / 99m Tc.
Separação
A maioria dos geradores comerciais 99 Mo / 99m Tc usa cromatografia em coluna , na qual 99 Mo na forma de molibdato , MoO 4 2− é adsorvido em alumina ácida (Al 2 O 3 ). Quando o Mo-99 se decompõe, ele forma pertecnetato TcO 4 - , que, por causa de sua carga única, é menos fortemente ligado à alumina. Verter solução salina normal através da coluna de 99 Mo imobilizado elui o 99m Tc solúvel , resultando em uma solução salina contendo o 99m Tc como pertecnetato, com sódio como contra - íon .
A solução de pertecnetato de sódio pode então ser adicionada em uma concentração apropriada ao kit farmacêutico a ser usado, ou pertecnetato de sódio pode ser usado diretamente sem marcação farmacêutica para procedimentos específicos que requerem apenas o 99m TcO 4 - como o radiofármaco primário . Uma grande porcentagem do 99m Tc gerado por um gerador 99 Mo / 99m Tc é produzida nas primeiras 3 meias-vidas originais, ou aproximadamente uma semana. Conseqüentemente, as unidades de medicina nuclear clínica compram pelo menos um desses geradores por semana ou encomendam vários de forma escalonada.
Razão isomérica
Quando o gerador é deixado sem uso, 99 Mo decai para 99m Tc, que por sua vez decai para 99 Tc. A meia-vida de 99 Tc é muito mais longa do que seu isômero metaestável, portanto, a proporção de 99 Tc para 99m Tc aumenta com o tempo. Ambos os isômeros são realizados pelo processo de eluição e reagem igualmente bem com o ligante, mas o 99 Tc é uma impureza inútil para a imagem (e não pode ser separada).
O gerador é lavado com 99 Tc e 99m Tc no final do processo de fabricação do gerador, mas a relação de 99 Tc para 99m Tc aumenta novamente durante o transporte ou qualquer outro período em que o gerador não é usado. As primeiras eluições terão eficácia reduzida por causa dessa alta proporção.