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PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • CONCEITOS • Todos os radiofármacos são medicamentos com finalidade diagnostica ou terapêutica produzidos a partir de substâncias radioativas e de uso restrito a hospitais e clinicas especializadas, e de registro no Brasil. • ́ O que determina a RDC 64/09, publicada no dia 23 de dezembro de 2013. • A composição do radiofármaco tem uma meia-vida que pode ser classificada em anos, meses, dias, horas, minutos ou segundos, bem como suas propriedades, toxicologia e características físico-químicas estão entre as informações obrigatórias que devem estar descritas no pedido do registro. • Os fabricantes também terão que apresentar relatórios de farmacovigilância e seguir os modelos de textos de bulas especificados. FARMACOVIGILÂNCIA é o conjunto de atividades relacionadas à detecção, avaliação, compreensão, comunicação e prevenção de Eventos Adversos e problemas relacionados à vacinas, soros e outros medicamentos. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS Radionuclídeos para terapia PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • Os radioisótopos ou radionuclídeos usados em medicina nuclear são gerados no cíclotron ou no reator nuclear (radioatividade artificial). • Sua produção se dá pelo processo de bombardeamento de núcleos-alvo com partículas carregadas, resultando em reação de transmutação (conversão induzida de um núcleo estável em outro núcleo). Representação esquemática de um Cíclotron • Dentro de um campo magnético tem duas placas chamadas de D1 e D2 conectadas a uma fonte elétrica que periodicamente trocam de polaridade; • Quando um próton esta no centro das placas é atraído pela placa D2, a qual é negativa (-), e ao entrar nessa placa com o campo magnético atuando sobre a partícula, produz um movimento circular • Quando o próton sai da placa, a polaridade destas mudam e D1 se carrega negativamente e D2 positivamente; • O processo se repete varias vezes, formando uma orbita espiral com radiação crescente ate que a partícula saia acelerada pronta para produzir os radioisótopos. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • Os pesquisadores franceses Jean Frédéric Joliot-Curie (1900-1958) e Irène-Curie (1897-1956) – filha de Marie Curie – descobriram a radioatividade artificial em 1934. • Eles fizeram essa descoberta quando realizaram uma experiência em que bombardearam o alumínio 13 27Al com partículas alfa (2 4α) e perceberam que haviam produzido o isótopo de fósforo 15 30P e um nêutron, conforme a reação a seguir: • Eles também descobriram a emissão de uma nova partícula, o pósitron (+1 0β), que era emitido pelo fósforo 30 obtido na transmutação do alumínio 27. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • Outra reação de transmutação artificial que foi muito importante, pois foi responsável pela descoberta do nêutron, foi a realizada em 1932 por Sir James Chadwick (1891-1974). • Ele bombardeou placas de berílio com partículas alfa, obtendo carbono e nêutron: • Atualmente, a maioria dos radioisótopos usados nas mais diversas áreas, como medicina, agricultura, indústrias, etc., é produzida a partir de reações de transmutação artificial. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • Produção de radioisótopos e radionuclídeos no reator nuclear • Os radioisótopos produzidos em reator representam uma grande porcentagem dos radioisótopos usados atualmente. • O reator oferece grande volume para irradiação, irradiação simultânea de varias amostras, economia de produção e possibilidade de produzir grande variedade de radioisótopos. • Os radioisótopos produzidos possuem excesso de nêutrons, decaindo principalmente pela Emissão de partículas β, não necessariamente acompanhadas por emissão γ; geralmente possuem meia-vida longa, e por isso são mais utilizados em radioterapia e braquiterapia. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • Produção de radioisótopos e radionuclídeos no reator nuclear • Na medicina nuclear, em geral são produzidos com menor atividade específica. • Os principais radioisótopos produzidos no reator nuclear são: • 51Cr, 60Co, 90Sr, 99Mo, 125I, 131I, 133Xe, 137Cs, 153Sm, 177Lu, 186Ru, e 192Ir. • O mais conhecido deles é o 99Mo gerador de 99Tc sendo amplamente utilizado em diagnóstico in vivo, na medicina nuclear. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • Gerador de radionuclídeo ou radioisótopo – 99mTC • O gerador de radionuclídeo, mais conhecido por gerar tecnécio, consiste em um compartimento em forma de balde cujo interior é revestido em chumbo (Pb), contendo um galão de menor proporção também revestido em chumbo. • ́ Responsável pela extração do radioisótopo 99mTc, através da eluição – desintegração do 99Mo. • Um frasco com uma solução salina é colocada na parte superior esquerda e na parte superior direita um frasco embalado a vácuo é inserido. • A diferença de pressão faz com que a solução se desloque para o frasco da direita, passando pela coluna. Características : • 99mTc meia vida de 6,02 horas • Emite apenas radiação gama PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • RADIOFÁRMACO Um radioisótopo, sozinho, não realiza o exame. É necessário marcar um fármaco (droga) para realiza-lo PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • FÁRMACO • Os fármacos também tem sua produção no IPEN, no setor de radiofarmácia; • O fármaco é primeiramente escolhido com base no órgão preferencial de localização ou participação na função fisiológica, e o radionuclídeo, pelo tipo de radiação, energia e tempo de decaimento; • Os fármacos não possuem efeito farmacológico (reação adversa), porque na maioria dos casos são utilizados como um traçador ou localizador, não mostrando nenhuma relação dose-resposta, diferindo dos fármacos convencionais, até porque a medicina nuclear estuda a função metabólica, e assim o órgão não pode sofrer alteração funcional. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • RADIOFÁRMACO • O radiofármaco é a fusão de um radionuclídeo agregado a um fármaco. • Cada radiofármaco tem a função de mimetizar o metabolismo de determinado órgão, ou seja, carrega moléculas específicas. • Cerca de 95% dos radiofármacos são utilizados com proposito de diagnóstico, enquanto o restante é empregado para tratamento terapêutico. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • AGENTES MONOEMISSORES (RADIONUCLÍDEOS) • Os radionuclídeos são substancias com propriedades físicas adequadas ao procedimento desejado (partícula emissora de radiação beta, para terapêutica; ou partícula emissora de radiação gama, para diagnóstico). • O radionuclídeo é a parte radioativa dos radiofármacos; por sua vez, os fármacos possuem moléculas não radioativas, mas que quando ligadas a um radionuclídeo (marcação) se transformam em um radiofármaco e conduzem suas moléculas para os órgãos ou estruturas que serão estudados. • A seguir abordaremos alguns radionuclídeos de grande importância na medicina nuclear. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • TECNÉCIO 99 METAESTÁVEL (99MTC) • O tecnécio é um radionuclídeo artificial, isto é, criado pelo homem através da desintegração do molibdênio 99 (99Mo), muito conhecido por eluição ou ordenha; • Tem como tempo de meia-vida (T1⁄2vida) 6,02 h, ou seja, sua atividade, ou “quantidade de radioatividade”, reduz-se para a metade a cada 6,02 horas; • Tem como emissão Fóton gama (γ) com energia de 140 keV, ideal para a câmara gama (câmara de cintilação); • É radionuclídeo que tem ótima aceitação com diversos fármacos, e seu reativo químico, reage quimicamente com muitos tipos de moléculas orgânicas. • Essa grande versatilidade química permite que a grande maioria dos estudos (exames) em medicina nuclear sejam efetuadas com base no uso de radiofármacos (99mTC + fármaco). keV (energia): Kiloelétron-volt PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • IODO 131 (131I) • São radionuclídeos de grande importância para avaliação e tratamento da glândula tireoide. • Foi o primeiro radioisótopo de importância clinica em medicina nuclear. • É utilizado desde 1940, e tem como vantagem fótons de energia relativamente alta de 364 keV, tempo de meia-vida (T1⁄2vida) longa, de8 dias, e a emissão de partículas beta (β). • Embora seja o primeiro radionuclídeo da história da medicina nuclear, continua sendo de grande importância no diagnóstico e tratamento da glândula tireoide. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • IODO 123 (123I) • O 123I é um substituto do 131I, também de grande importância para avaliação e tratamento da glândula tireoide. • Tem fótons de energia de 159 keV, tempo de meia-vida (T1⁄2vida) curta, de 13,2 horas, boa aceitação para imagens em gama câmara (câmara de cintilação), porém apresenta limitações, que são seu: • Alto custo e disponibilidade limitada; • Devido seu tempo de meia-vida de 13,2 horas, e, dependendo das aplicações com anticorpos marcados, requer imagens tardias. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • GÁLIO 67 (67GA) • Tem propriedades e finalidade para estudos de infecção e em oncologia, não tem propriedades muito adequadas para imagem clínica, e na prática é possível utilizar três intensidades de energia (93 keV, 185 keV e 300 keV); • Tem tempo de meia-vida (T1⁄2vida) longa, de 72 h, e sua desvantagem é o clareamento lento dos tecidos adjacentes, que cria a necessidade de imagens tardias de 24, 48, 72 horas. • Tem excreção precoce pelos rins e eliminação tardia pelo intestino grosso. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • FLÚOR 18 (18F) • Esse radionuclídeo tem sido utilizado como marcador análogo da glicose, fluordesoxiglicose (FDG), e sua energia é de 0,635 keV. • Tem tempo de meia-vida (T1⁄2vida) curta, de 110 minutos, e grande aceitação para exames de PET – tomografia por emissão de pósitrons. • TÁLIO 201 (201TL) • Tem propriedades químicas semelhantes às do potássio, o que o torna um excelente marcador do fluxo regional para imagens de miocárdio (integra a bomba de sódio-potássio); • É emissor de fótons gama (γ), energia de 135 keV e 167 keV, tempo de meia-vida (T1⁄2vida) 3 dias. • Por causa de sua baixa energia, torna a interpretação da imagem mais complexa e menos nítida. PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • ÍNDIO 111 (111IN) • Esse radionuclídeo de certa forma chega ser tão favorável quanto o 131I; • É emissor de radiação gama, possui dois fótons de energia de 172 keV e 245 keV e tempo de meia-vida (T1⁄2vida) de 2,8 dias, o que permite imagens sequenciais de alguns dias, o que ocorre para avaliação de doenças inflamatórias com leucócitos marcados e imagens com anticorpos e com peptídeos (Ostreoscan). PRODUÇÃO DE RADIOISÓTOPOS • XENÔNIO 133 E 127 (133XE, 127XE) • Esses dois radionuclídeos são gases inertes radioativos, usados principalmente para imagens pulmonares no segmento ventilação (inalação). • O 133Xe é um agente bastante conveniente, pela sua disponibilidade e baixo custo em relação a outros agentes, porém tem como desvantagens fótons de energia de 81 keV, é considerado de baixa energia, e tem tempo de meia-vida (T1⁄2vida) de 5,2 dias. • Já́ o 127Xe tem fótons de energia de 172 keV e tempo de meia-vida (T1⁄2vida) de 34,6 dias. FIM
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