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Aula 5 - Produção de Radioisótopos

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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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