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