Radyonüklid Jeneratörleri Arş. Gör. Meliha Ekinci Ege Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Radyofarmasi Anabilim Dalı

Radyonüklid Üretim Yolları 1. Nükleer reaktörler 2. Siklotronlar 3. Jeneratörler Doğrudan üretim Dolaylı üretim Nükleer reaktörlerde ya da siklotronlarda üretilen bir ana radyonüklid, jeneratörde yeni bir radyonüklidin kaynağı olarak kullanılır. Nükleer reaktör SiklotronJeneratör

Radyonüklid üretim yöntemleri Taşıyıcılı (Carrier added) Radyoaktif olmayan radyometal izotoplarını içermesi Taşıyıcısız (Non-carrier added) Radyoaktif olmayan radyometal izotoplarını içermemesi Kompleks oluşum oranı Jeneratör ve siklotron ile taşıyıcısız radyonüklidler elde edilir. I-131 çözeltisinin içinde stabil I-127 izotoplarının bulunması

Radyonüklid Jeneratörlerin Çalışma Prensibi Radyonüklid jeneratör sistemleri, ana radyonüklidin bozunmasıyla tamamen farklı kimyasal yapıda bir kız (ürün) radyonüklidin ortaya çıkması prensibine dayanır. Kız ve ana radyonüklid birbirinden tamamen farklı bir kimyasal elementtir ve bu nedenle ana radyonüklidin kimyasal ve fiziksel özelliklerinden faydalanarak yüksek radyonüklidik ve radyokimyasal saflığa sahip bir kız radyonüklid elde edilir.

Radyonüklid Jeneratörlerin Avantajları Radyonüklid jeneratörleri, kısa yarı ömürlü radyonüklidlerin üretim yerlerinden uzakta da kullanımına olanak sağlar. Tıbbi uygulamalarda yarı ömür ve taşıma maliyeti gibi zorluklardan dolayı, kısa yarı ömürlü radyonüklidlerin temini için jeneratör sistemleri kullanılmaktadır. Radyonüklid jeneratörleri ucuz ve taşınabilir özelliktedir ve yüksek spesifik aktivitede kız radyonüklid üretilmesini sağlar.

İdeal Bir Radyonüklid Jeneratörü Kız radyonüklidin ana radyonüklitten etkin bir şekilde ayrılmasını sağlamak için kız radyonüklidin kimyasal ve/veya fiziksel özellikleri ana radyonüklitten farklı olmalıdır. Sağım sıvısı radyofarmasötik hazırlamaya uygun olmalıdır. Kız radyonüklid uygun kimyasal veya fiziksel teknikler kullanılarak ana radyonüklitten kolay ve verimli ayrılmalıdır.  Çözücü ekstraksiyonu  İyon değişimi  Adsorbsiyon kromatografisi  Presipitasyon  Distilasyon  Süblimasyon  Elektrokimyasal yöntem

İdeal Bir Radyonüklid Jeneratörü Kız radyonüklidin ayırımında şiddetli kimyasal reaksiyonlar olmamalıdır. Radyasyon dozunu en aza indirmek için jeneratör sağımında çalışanın müdahalesi az olmalıdır. Kız radyonüklidin elüsyon verimi ve saflığı kabul edilebilir aralıkta olmalıdır. Ana radyonüklidin fiziksel yarı ömrü jeneratörün raf ömrünü uzatmak için yeterince uzun olmalıdır. Jeneratör bileşenleri radyasyona dayanıklı olmalıdır.

İdeal Bir Radyonüklid Jeneratörü Kız radyonüklidin kimyası, radyoizleyici uygulamaları için çok çeşitli bileşiklerin hazırlanmasına uygun olmalıdır. Jeneratörün zırhlanması, kullanımı ve taşınması basit olmalıdır. Kız radyonüklidin bozunduğu çekirdek, kontaminasyon, çevresel süreklilik ve atık bertaraf etme konuları ile ilgili endişeleri sınırlandırmak için kararlı (ya da çok uzun yarı ömürlü) olmalıdır. Kız radyonüklid tanı için kullanılacaksa PET görüntüleme için pozitron ya da SPECT için uygun gama enerjide olmalıdır. Tedavi için kullanılacak ürün radyonüklid parçacıklı radyasyon yaymalıdır.

Radyonüklid Jeneratörlerinde Denge Radyonüklid jeneratör sistemlerinde uzun yarı ömürlü ana radyonüklid ile daha kısa yarı ömürlü kız radyonüklid arasındaki yarı ömür farkına bağlı olarak ana ve kız radyonüklid miktarı arasında geçici ya da daimi denge oluşmaktadır. Kız radyonüklid ana radyonüklidin bozunma hızında oluşur. Ana radyonüklidin aktivitesinin kız radyonüklidin aktivitesine oranının sabit olduğu duruma radyoaktif denge denir.

Radyonüklid Jeneratörlerinde Geçici Denge Ana radyonüklidin yarılanma ömrünün kız radyonüklidin yarılanma ömrüne oranı 10’dan az ise sistem geçici dengede kalır. Denge kız radyonüklidin yaklaşık 4 yarı ömür süresi geçtikten sonra sağlanır. Ana çekirdeğin aktivitesi kız çekirdeğin aktivitesi arttıkça önemli ölçüde azalır. Denge sağlandığında kız çekirdeğin aktivitesi, ana çekirdeğin aktivitesini geçebilir. Geçici Denge Yarı ömürler yakın

Radyonüklid Jeneratörlerinde Daimi Denge Ana ve kız radyonüklidin yarı ömürleri arasındaki fark çok fazla ise sistem sürekli dengede kalır. Optimum zaman aralıklarında elüe edilen kız radyonüklidin aktivitesi en az on elüsyon süresince neredeyse sabit kalır. Denge kız radyonüklidin 5-6 yarı ömür süresinden sonra sağlanır. Daimi Denge Yarı ömürler uzak

Radyonüklid Jeneratör Türleri Kuru Jeneratör Kolon, ardışık iki elüsyon arasında kuru kalır. Sıklıkla tercih edilir. Islak Jeneratör Kolon, ardışık iki elüsyon arasında SF ile doldurulmuş halde kalır. Mikrobiyal kontaminasyon riski en aza indirilmiştir.

Radyonüklid Jeneratör Sistemleri Denge Türü Ana radyonüklid (T1/2) Kız radyonüklid (T1/2) Kız radyonüklidin bozunma türü Daimi 68 Ge (270 g) 68 Ga (68 dak)β+β+ Daimi 90 Sr (28.6 y) 90 Y (64.1 sa)β-β- Daimi 82 Sr (25.6 sa) 82 Rb (1.27 g)β+β+ Daimi 81 Rb (4.58 sa) 81m Kr (13 sn)γ Daimi 188 W (69 g) 188 Re (16.9 sa)β-β- Daimi 62 Zn (9.26 sa) 62 Cu (9.74 g)β+β+ Daimi 113 Sn (115 g) 113m In (1.7 sa)γ Geçici 99 Mo (2.75 g) 99m Tc (6 sa)γ Geçici 166 Dy (3.40 g) 166 Ho (1.117 g)β-β-

Radyonüklid Jeneratörünün Bileşenleri 1. Ana radyonüklidin adsorbsiyonuna uygun dolgu maddesi içeren cam kolon 2. Kolonun steril sıvıyla yıkanmasına izin verecek medikal onaylı bir boru sistemi 3. Sıvı geçişinin sağlandığı giriş ve çıkış iğneleri 4. Steril ürün eldesini sağlamak için 0.22 µm’lik membran filtre 5. Radyasyonu absorbe edecek kurşun bir zırhlama

99 Mo/ 99m Tc Jeneratörü Tanısal nükleer tıp görüntülemenin % 80’inden fazlası 99 M0/ 99m Tc jeneratöründen elde edilen 99m Tc radyonüklidi içeren radyofarmasötiklerle yapılır. 99 Mo, nükleer araştırma reaktörlerinde 235 U’nun nötron kaynaklı fisyon reaksiyonu sonucunda elde edilir.

99 Mo/ 99m Tc Jeneratörü 99 Mo, kromatografik saflıktaki bir alüminyum yatağa anyon olarak kuvvetlice bağlanır. 99m Tc, alümina kolondan seçici elüsyon ile elde edilir. Elüsyon çözeltisi: % 0.9’luk NaCl (SF) Kolon dolgusu alüminyum parçacıklarının gümüş kaplanması da 99 M0-molibdatın alümina kolona daha yüksek kapasitede fiksasyonunu sağlar. Eluat, berrak, renksiz, izotonik bir perteknetat çözeltisidir.

Jeneratörün Saflığı 1. Radyonüklidik saflık : Üretim yönteminden kaynaklanan 99 Mo safsızlığının 1 mCi başına 0.15 µCi’den fazla olmaması gerekir, doz kalibratörüyle belirlenmelidir. 2. Radyokimyasal saflık : Eluatın % 95’inden fazlasının 99m Tc(VII)-perteknetat olduğu kağıt kromatografisi ile tanımlanmalıdır. 3. Kimyasal saflık : Eluatta 10 ppm konsantrasyondan fazla Al +3 bulunması kimyasal safsızlık olup kolorimetrik testle ölçülmelidir. 4. pH : 4-8 arasında olmalıdır.

68 Ge/ 68 Ga Jeneratörü Elüsyon çözeltisi: HCl Kolon maddesi: alüminyum dioksit, benzoik asid, titanyum dioksit, kalay dioksit, fenolik hidroksil grupları veya pirogallol içeren seçici organik reçineler Eluat +3 değerlikli 68 Ga’dur.

81 Rb/ 81m Kr Jeneratörü 81m Kr; bölgesel pulmoner ventilasyon ve perfüzyon çalışmalarında kullanılmaktadır. 81m Kr’un kısa yarı ömrü (t1/2: 13 sn) yüksek sayım hızlarında görüntülemeyi ve hasta radyasyon dozunun düşük olmasını sağlar. 81 Rb, katyon değişim reçinelerine adsorbe edilir. Elüsyon çözeltisi: Ventilasyon çal. için: Hava ya da O 2 Perfüzyon çal. için: SF ya da % 5 glikoz çöz.

188 W/ 188 Re Jeneratörü 188 W/ 188 Re jeneratör sistemlerinde, tungstik asit alümina bazlı kolona adsorbe edilmiştir. Elüsyon çözeltisi: SF  188 Re, nükleer tıp, onkoloji ve girişimsel kardiyoloji uygulamalarında kullanılan terapötik bir radyonüklittir.

Dinlediğiniz için teşekkür ederim