Фтор-18
 Распад в течение 24 часов | |
| Общий | |
|---|---|
| Символ | 18 Ф |
| Имена | фтор-18, 18Ф, Ф-18, Фтор-18 |
| Протоны ( С ) | 9 |
| Нейтроны ( Н ) | 9 |
| Данные о нуклидах | |
| Природное изобилие | Радиоизотоп |
| Период полураспада ( т 1/2 ) | 109,771(20) мин. |
| масса изотопа | 18.0009380(6) Да |
| Вращаться | 1 + |
| Избыточная энергия | 873,431 ± 0,593 кэВ |
| Энергия связи | 137 369 , 199 ± 0,593 кэВ |
| Продукты распада | 18 ТО |
| Режимы затухания | |
| Режим затухания | Энергия распада ( МэВ ) |
| Позитронная эмиссия (97%) | 0.6335 |
| Электронный захват (3%) | 1.6555 |
| Изотопы фтора Полная таблица нуклидов | |
Фтор-18 ( 18 F) — фтора радиоизотоп , который является важным источником позитронов . Он имеет массу 18,0009380(6) u и период полураспада 109,771(20) минут. Он распадается за счет эмиссии позитронов в 96,7% случаев и захвата электронов в 3,3% случаев. Оба режима распада дают стабильный кислород-18 .
Естественное явление
[ редактировать ]18
F представляет собой природный следовой радиоизотоп, образующийся в результате расщепления атмосферного аргона космическими лучами, а также в результате реакции протонов с природным кислородом: 18 О + р → 18 Ф+н. [1]
Синтез
[ редактировать ]В радиофармацевтической промышленности фтор-18 производят с помощью циклотрона или линейного ускорителя частиц для бомбардировки мишени, обычно природной или обогащенной. 18 О]вода [2] высокой энергии с протонами (обычно ~ 18 МэВ ). Получаемый фтор находится в виде водного раствора [ 18 F] фторид , который затем используется в быстром химическом синтезе различных радиофармацевтических препаратов. Фармацевтическая молекула органического кислорода-18 не производится до производства радиофармпрепарата, поскольку протоны высокой энергии разрушают такие молекулы ( радиолиз ). Поэтому радиофармпрепараты, использующие фтор, необходимо синтезировать после получения фтора-18.
История
[ редактировать ]Впервые опубликованный синтез и отчет о свойствах фтора-18 были в 1937 году Артуром Х. Снеллом, полученным с помощью ядерной реакции 20 Ne(d,α) 18 F в циклотронных лабораториях Эрнеста О. Лоуренса . [3]
Химия
[ редактировать ]Фтор-18 часто заменяет гидроксильную группу (–OH) в исходной молекуле радиофармпрепарата из-за схожих стерических и электростатических свойств. молекулы Однако в некоторых приложениях это может быть проблематичным из-за возможных изменений полярности .
Приложения
[ редактировать ]Фтор-18 — один из первых индикаторов, используемых в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), который используется с 1960-х годов. [4] Его значение обусловлено как коротким периодом полураспада, так и испусканием позитронов при распаде. Основное медицинское применение фтора-18: в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) для визуализации мозга и сердца; визуализировать щитовидную железу; в качестве радиофармпрепарата для визуализации костей и выявления раковых опухолей, метастазировавших из других частей тела, а также при лучевой терапии для лечения внутренних опухолей.
Трейсеры включают фторид натрия , который может быть полезен для визуализации скелета, поскольку он обеспечивает высокое и быстрое поглощение костной тканью, сопровождающееся очень быстрым выведением из крови, что приводит к высокому соотношению кости к фону за короткое время. [5] и фтордезоксиглюкоза (ФДГ), где 18 F заменяет гидроксил .Новая химия диоксаборолана позволяет использовать радиоактивный фторид ( 18 F) маркировка антител , которая позволяет получать с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) изображения рака . [6] Генетическая репортерная система человеческого происхождения - GPF). , позитроны и излучающая флуоресцентная HD (HD-GPF) использует человеческий белок PSMA , неиммуногенный, и небольшую молекулу, излучающую позитроны ( 18 F) и флуоресцентный для двухмодальной ПЭТ и флуоресцентной визуализации клеток с модифицированным геномом, например раковых , CRISPR/Cas9 или CAR T -клеток, у целой мыши. [7] Двухмодальная малая молекула, нацеленная на PSMA, была протестирована на людях и позволила обнаружить локализацию первичного и метастатического рака простаты , удаление рака под контролем флуоресценции и обнаружить одиночные раковые клетки на краях тканей. [8]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ SCOPE 50 - Радиоэкология после Чернобыля. Архивировано 13 мая 2014 г. в Wayback Machine , Научный комитет по проблемам окружающей среды (SCOPE), 1993. См. таблицу 1.9 в разделе 1.4.5.2.
- ^ Фаулер Дж. С. и Вольф AP (1982). Синтез радиофармпрепаратов, меченных углеродом-11, фтором-18 и азотом-13, для биомедицинского применения. Нукл. наук. Сер. Натл Акад. наук. Натл Рез. Совет Моногр. 1982.
- ^ Аноним (15 января 1937 г.). «Протокол собрания в Пасадене, 18 и 19 декабря 1936 г.» . Физический обзор . 51 (2). № 5 показывает реферат Артура Х. Снелла об открытии первого полученного фтора-18: 142–150. Бибкод : 1937PhRv...51..142. . дои : 10.1103/PhysRev.51.142 . ISSN 0031-899X .
- ^ Блау, Монте; Ганатра, Раманик; Бендер, Меррилл А. (январь 1972 г.). «18F-фторид для визуализации костей». Семинары по ядерной медицине . 2 (1): 31–37. дои : 10.1016/S0001-2998(72)80005-9 . ПМИД 5059349 .
- ^ Ордонес, А.А.; ДеМарко, вице-президент; Кланк, Миннесота; Поккали, С.; Джайн, СК (октябрь 2015 г.). «Визуализация хронических туберкулезных поражений с использованием позитронно-эмиссионной томографии фторида натрия у мышей» . Молекулярная визуализация и биология . 17 (5): 609–614. дои : 10.1007/s11307-015-0836-6 . ПМК 4561601 . ПМИД 25750032 .
- ^ Родригес, Эрик А.; Ван, Е; Крисп, Джессика Л.; Вера, Дэвид Р.; Цянь, Роджер Ю.; Тинг, Ричард (27 апреля 2016 г.). «Новая химия диоксаборолана обеспечивает создание [18F]-позитрон-эмиссионных флуоресцентных [18F]-мультимодальных биомолекул из твердой фазы» . Биоконъюгатная химия . 27 (5): 1390–1399. doi : 10.1021/acs.bioconjchem.6b00164 . ПМЦ 4916912 . ПМИД 27064381 .
- ^ Го, Хуа; Харикришна, Коммиди; Ведвьяс, Йогиндра; Макклоски, Жаклин Э; Чжан, Вэйци; Чен, Нанди; Нурили, Фуад; Ву, Эми П; Сайман, Халук Б. (23 мая 2019 г.). «Флуоресцентный [ 18 F]-излучающий позитроны агент для визуализации PMSA позволяет осуществлять генетическую отчетность в адоптивно перенесенных генетически модифицированных клетках» . АКС Химическая биология . 14 (7): 1449–1459. doi : 10.1021/acschembio.9b00160 . ISSN 1554-8929 . ПМЦ 6775626 . ПМИД 31120734 .
- ^ Арас, Омер; Демирдаг, Четин; Коммиди, Харикришна; Го, Хуа; Павлова, Инна; Айгюн, Аслан; Караэль, Эмре; Пехливаноглу, Хусейн; Йеин, Нами; Киприану, Наташа; Чен, Нанди (март 2021 г.). «Маленькие молекулы, мультимодальный [18F]-ПЭТ и агент флуоресцентной визуализации, нацеленный на специфический мембранный антиген простаты: первое исследование на людях» . Клинический рак мочеполовой системы . 19 (5): 405–416. дои : 10.1016/j.clgc.2021.03.011 . ПМЦ 8449790 . ПМИД 33879400 .