UNIVERSITÀ - OSPEDALE di PADOVA MEDICINA NUCLEARE 1. Medicina Nucleare in Vitro o metodiche radionuclidiche non imaging.

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1 UNIVERSITÀ - OSPEDALE di PADOVA MEDICINA NUCLEARE 1 Medicina Nucleare in Vitro o metodiche radionuclidiche non imaging Lezione 3: Controlli di qualità D. Cecchin, F. Bui Che controlli? 1 - Radiation Tests 2 - Pharmaceuticals Tests

2 1 Purezza radionuclidica (radionuclidic purity) E la frazione del totale di radioattività in una sorgente che è presente nella forma del radionuclide prescelto (espresso in percentuale). Quando sorge il problema? - Nel metodo di produzione del radionuclide ( 125 I, 123 I presenti come scarto ecc) - Nella incompleta separazione durante le procedure - Presenza di genitori/figli (Es 99 Mo con un T1/2 d60h assieme al 99m Tc con T1/2 di 6h) Purezza radionuclidica (radionuclidic purity) N.B. Poiché l!emivita del radionuclide contaminante può essere più lunga di quella del radionuclide di interesse, come nel caso del tecnezio, la quota di impurità aumenta nel tempo. Questa considerazione insegna che il controllo di qualità del radiofarmaco va fatto subito prima dell!utilizzo dello stesso e non molte ore prima! Come esempio eclatante si ricordi il 201 Tl (emivita di 73 h) che può essere contaminato dal 202 Tl (emivita di 12.2 giorni). Esistono dei limiti tollerati: Per esempio per il 99m Tc prodotto con generatore 99 Mo -> 99m Tc in cui il molibdeno sia prodotto per fissione i limiti accettati sono di <0.15 microci di 99 Mo / mci di 99m Tc ovvero lo 0.1%.

3 Valutazione semiquantitativa 99 Mo In un generatore 99 Mo-> 99m Tc il così detto 99 Mo breakthrough ovvero la presenza di MOLIBDENO nell!eluato dovrebbe essere minima. Per verificarlo si possono effettuare misure, senza e con schermatura, del contenitore contenente una aliquota di eluato. La schermatura dovrà essere tale da attenuare quasi completamente i fotoni di 140 KeV del tecnezio ma dovrà permettere il passaggio dei più energetici fotoni del Molibdeno ( KeV). Correggendo la misura ottenuta dal contenitore schermato per il coefficente di attenuazione del materiale utilizzato per la schermatura e per lo spessore utilizzato si ottiene una stima del molibdeno presente nell!eluato. 2 Purezza radiochimica È la percentuale della radioattività che è presente nella forma desiderata Quando sorge il problema? - Reazioni chimiche di competizione durante il processo di marcatura - Decomposizione da radiolisi del prodotto finale - Agenti ossidanti e riducenti - Variazioni in ph e temperatura - Solventi - Luce N.B. I composti radiochimici impuri si comportano come farmaci diversi e possono avere biodistribuzione diversa! Spesso si rileva un aumento del fondo nelle immagini. La logica conseguenza è che nel caso di impurezze si inietta una dose non utile di radiazioni.

4 Purezza radiochimica Le tre specie radionuclidiche per un farmaco legato (usando come riducente lo stagno) al tecnezio sono: - 99m Tc legato al farmaco (che è la forma che voglio ottenere) - 99m Tc libero sotto forma di pertecnetato che non è stato ridotto dallo stagno bivalente Sn 2+ oppure che è stato ridotto e poi ossidato. La conseguenza è che si vedono fondo stomaco, tiroide e ghiandole salivari. - 99m Tc idrolisato o ridotto (H-R 99m Tc) che comprende 99m TcO 2 (che non ha reagito con il chelante) e 99m Tccolloide (formato da 99m Tc-ridotto e Sn 2+ -idrolisato). La conseguenza di queste impurità e! che si vede il sistema reticolo endoteliale (fegato,milza ecc). (Il tecnezio è in stato di ossidazione 7+ e non è reattivo. Lo stagno presente in eccesso rispetto al tecnezio lo riduce a ). Purezza radiochimica: Come si fa? METODI ANALITICI: - Thin Layer (il gold standard fra le tre) - Instant Thin Layer (risoluzione circa come la carta) - Paper cromatography (che ha lo svantaggio di essere fragile e di avere una sensibilità minore ) CROMATOGRAFIA LIQUIDA (HPLC) E una metodica che permette, meglio della precedente, di quantificare. Si utilizza una colonna con una serie di solventi di polarità crescente che servono a separare le diverse specie radiochimiche. Vantaggi : È molto più precisa Svantaggi: 1. È più lenta 2. Costa di più 3. Servono dosi molto più grandi (volumi di soluzione) e quindi maggiori sprechi di radiofarmaco ed irradiazione del personale

5 Purezza radiochimica: Metodi analitici 1 Deposito una goccia di soluzione da esaminare su di un substrato (generalmente carta cromatografica che è una pellicola costituita da fibre di vetro impregnate di gel siliconico) --> Fase solida 2 Si immerge la cartina suddetta in un solvente (--> fase liquida o mobile) senza bagnare l origine dove è stata depositata la goccia 3 La fase mobile trascina con se le varie specie radionuclidiche in rapporto alla solubilità delle specie nel solvente usato e dal legame tra specie radiochimica e fase solida. Fase solida Fase liquida Solvent front Radiochemical front Origine Purezza radiochimica: Metodi analitici Il solvent front: è la banda identificabile sulla fase solida dove arriva il solvente Il radiochemical front: è la banda dove arriva la specie radiochimica. Il radiochemical front è noto e misurato per le varie specie e si usa per identificarle. In genere: il HR- 99m Tc resta all!origine il 99m Tc libero resta all!origine il legato migra fino al solvent front A questo punto si divide la cartina, la si conta (prima tutta poi i pezzi) e si capiscono così le percentuali di legato. In taluni casi il legato viaggia con l!una o con l!altra impurità e non da solo. In questi casi si utilizzano delle strategie ulteriori (conteggi seriati ed equazioni) per separarli.

6 Purezza radiochimica: Comuni errori 1. Lo spot finisce nel solvente 2. Solventi e cartine vecchie o esposte alla luce 3. Cartina non adatta alla specie che si vuole esaminare. 4. Il solvente viene fatto proseguire oltre il solvent front 5. Grasso da impronte digitali 6. Contaminazioni dello strip 7. Solvente sbagliato 8. Forbici contaminate (usate per un precedente strip!) 3 Stima della attività dell eluato eluato In genere viene valutata in termini di attività/peso (Bq/Kg -1 ) ovvero come attività specifica. Si possono usare: il metodo a contenitore intero cioè si valuta il contenitore con tutto l!eluato (del quale conosco il volume e quindi il peso) nel calibratore di dose. il metodo ad aliquota: dal contenitore intero si preleva una siringa con 1 ml e la si conta. (Ovviamente è poi opportuno vuotare la siringa e calcolare la dose residua nell!ago ) In altri termini l!eluato per superare il controllo deve avere una certa attività specifica (come dichiarato da tabelle rilasciate dalla ditta produttrice della colonna)

7 Resa del generatore È necessario, in altri termini, calcolare la resa teorica che dovrebbe avere un generatore ad un certo momento e verificare che corrisponda (entro un certo range stabilito) alla reale resa del generatore. In genere la resa varia tra il 85% ed il 95% del valore teorico Se la resa di produzione scende sotto il valore dichiarato dal costruttore la colonna va subito sostituita perché sono insorte complicazioni irrimediabili che inficiano la qualità del radiofarmaco prodotto. La conseguenza è una scarsa qualità della marcatura che si traduce, in definitiva, in una scarsa qualità dell!indagine. Resa del generatore I fattori che diminuiscono la resa sono: - Fluttuazioni fisiologiche nella produzione della colonna. (basta ripetere l!analisi nel tempo ) - Canali nella allumina (in questo caso con le opportune cautele si può scuotere un po! la colonna nel tentativo di chiuderli) - Auto-radiolisi: La ionizzazione dell!acqua produce H 2 O 2 e radicali perossidi che essendo forti ossidanti attaccano il pertecnetato e lo rendono irrimovibile dalla allumina I fattori che danno invece uno scarso volume sono: - bolle d!aria - Condutture ostruite - Problemi di tipo meccanico nella allumina