Основы радиофармацевтической химии

Основы радиофармацевтической
химии
Степан Николаевич Калмыков
тел. 939-32-20
stepan@radio.chem.msu.ru
http://radiochemistry-msu.ru/students/3-kurs
Ядерная медицина
и
радиофармацевтическая химия
Диагностика
Терапия
- Поиск соединения, распределение или поведение которого в
организме позволяет решать конкретную диагностическую
или терапевтическую задачу;
- Выбор радионуклида;
- Синтез РФП;
- Приготовление лекарственной формы и контроль качества
РФП;
- Доклинические испытания;
- Клинические испытания.
Органотропность - свойство того или иного вещества
накапливаться в различных тканях организма.
Одно из первых исследований
щитовидной железы с
использованием 131I
FDG-PET/CT scan in patient with merkel cell
carcinoma (18F-дизоксиглюкоза)
https://www.facebook.com/photo.php?fbid=10
151859561367357&set=a.10151859561282357.
1073741830.364429672356&type=3&theater
Радиофармацевтический препарат (РФП) – диагностические или
терапевтические средства, которые в готовой для
использования форме содержат один или несколько
радионуклидов.
Не
радиофармацевтическая
химия
Лучевая терапия,
Рентгеновская диагностика.
in-vivo
Число процедур в области ядерной медицины
Страна
Число процедур на 1000 чел в год
Канада
65
США
52
Япония
48
Великобритания
39
Германия
34
Чехия
28
Нидерланды
16
Россия
7-13
Основные диагностические методы
(medical imaging)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Сонография (УЗИ)
Рентгенологические методы
Компьютерная рентгеновская томография (КТ)
Магнитно-резонансная томография (МРТ)
Планарная (гамма) сцинтиграфия (ПС)
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография
(ОФЭКТ)
Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ)
ОФЭКТ-КТ
ПЭТ-КТ
ПЭТ-МРТ
Рентгеновское исследование
Томография (от греч. tomos - ломóть, слой) - метод
неразрушающего послойного исследования внутренней
структуры объекта путем его многократного просвечивания в
различных пересекающихся направлениях;
В основе принципа действия томографа лежит компьютерная
реконструкция трехмерного изображения распределения РФП
по набору его двухмерных проекций.
1979: нобелевская премия за создание метода
томографии
(Hounsfield and Cormack)
Р.Н. Красикова
Планарная сцинтиграфия
Радионуклиды:
99mTc, 123I, 111In, …
Камера Ангера, детекторы NaI(Tl)
Сцинтиграфия почек с использованием 99mТс-дмса
пиелонефрит, инфекция мочевых путей,
аномалии развития почек, артериальная гипертензия,
трансплантированная почка, мочекаменная болезнь,
гидронефроз
ОФЭКТ
Как получить Tc-99m?
98Mo
(n,γ) 99Mo
Изотопный генератор – устройство периодического
получения короткоживущих радионуклидов, в котором
более долгоживущий материнский радионуклид
находится в неподвижной форме, чаще всего на колонке,
а дочерний накапливается и может быть элюирован с
колонки.
ПЭТ (ПЭТ/КТ)
Максимальный пробег в мышце:
4,1 мм (углерод-11)
2,39 мм (фтор-18)
9,3 мм (галлий-68)
Р.Н. Красикова
Злокачественные клетки характеризуются
более активными процессами гликолиза,
что обусловлено повышенным уровнем
белков, транспортирующих глюкозу
(транспортеров глюкозы Глут1 1 и Глут 2),
и, в большей степени, увеличением
активности гексокиназы в неоплазме.
Контроль
качеств и
дозирование
Облучение
мишени на
циклотроне
Синтез в горячих
камерах
Состав клинического ПЭТ-центра

сканнер

радиохимия

циклотрон
Красикова Р.Н.
Р.Н. Красикова
Р.Н. Красикова
Динамика роста количества отделений ПЭТ в Германии, Японии и США
Д.О. Дубинкин
Д.О. Дубинкин
Радионуклиды для терапии
• Бета
• Альфа
• Оже
P. August Schubiger,
AMIN I. KASSIS
INT. J. RADIAT. BIOL., NOVEMBER–DECEMBER, 2004, VOL. 80, NO. 11–12, 789–803
Roger Alberto, and Alan Smith
НАПРАВЛЕННАЯ АЛЬФА-ТЕРАПИЯ (211At и 125I)
http://nano.msu.ru/files/basics/2012/lecture11-Sobolev.pdf
http://www.inbi.ras.ru/ubkh/49/Sobolev.pdf
А.С. Соболев
http://www.genebiology.ru/structure/VES0685.pdf
Схема строения модульного нанотранспортера (МНТ) и этапов его
проникновения в клетку-мишень
А.С. Соболев
Радионуклиды для терапии
•
•
•
•
•
•
•
90Y
166Ho
Хелатор
Биомолекула
177Lu
213Bi
212Bi
Ac-225 10 д
α 5.8 МэВ
Fr-221 4.8 мин
α 6.3 МэВ
211At
At-217 0.032 c
225Ac
Bi-213 45.6 мин
α 7.0 МэВ
β
Po-213 4.3 мкс
α 8.4 МэВ
Pb-209 3.25 ч
β
Bi-209
Схема синтеза
Мировой рынок ядерной медицины
Б.Л. Жуйков
Б.Л. Жуйков