Fluor-18 - Fluorine-18

Fluor-18,  ¹⁸ F

Zerfall über 24 Stunden
Allgemein
Symbol	18 F
Namen	Fluor-18, F-18, Fluor-18
Protonen	9
Neutronen	9
Nukliddaten
Natürliche Fülle	Radioisotop
Halbes Leben	109.771(20) min
Zerfallsprodukte	18 O
Isotopenmasse	18.0009380(6) u
Drehen	1 +
Überschüssige Energie	873,431± 0,593 keV
Bindungsenergie	137369,199 ± 0,593 keV
Decay-Modi
Decay-Modus	Zerfallsenergie ( MeV )
Positronenemission (97%)	0,6335
Elektroneneinfang (3%)	1.6555
Isotope von Fluor Vollständige Tabelle der Nuklide

Fluor-18 ( ¹⁸ F) ist ein Fluor- Radioisotop, das eine wichtige Positronenquelle darstellt . Es hat eine Masse von 18.0009380(6) u und seine Halbwertszeit beträgt 109.771(20) Minuten. Es zerfällt in 96 % der Fälle durch Positronenemission und in 4 % der Fälle durch Elektroneneinfang . Beide Zerfallsarten ergeben stabilen Sauerstoff-18 .

Synthese

In der radiopharmazeutischen Industrie wird Fluor-18 unter Verwendung eines Zyklotrons oder eines linearen Teilchenbeschleunigers hergestellt , um ein Target, normalerweise aus reinem oder angereichertem [ ¹⁸ O]Wasser, mit hochenergetischen Protonen (typischerweise ~18 MeV Protonen) zu beschießen . Das produzierte Fluor liegt in Form einer wässrigen Lösung von [ ¹⁸ F] -Fluorid vor , die dann in einer schnellen chemischen Synthese verschiedener Radiopharmaka verwendet wird. Das organische Sauerstoff-18-Pharmamolekül wird nicht vor der Herstellung des Radiopharmazeutikums hergestellt, da hochenergetische Protonen solche Moleküle zerstören ( Radiolyse ). Fluor verwendende Radiopharmaka müssen daher nach der Herstellung von Fluor-18 synthetisiert werden.

Chemie

Fluor-18 wird aufgrund ähnlicher sterischer und elektrostatischer Eigenschaften oft für eine Hydroxylgruppe (-OH) in einem Radiotracer- Stammmolekül ersetzt . Dies kann jedoch problematisch sein , bei bestimmten Anwendungen aufgrund möglicher Änderungen im Moleküle Polarität .

Anwendungen

Fluor-18 ist einer der frühen Tracer, die in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) verwendet wurden und seit den 1960er Jahren verwendet wird. Seine Bedeutung beruht sowohl auf seiner kurzen Halbwertszeit als auch auf der Emission von Positronen beim Zerfall. Eine wichtige medizinische Verwendung von Fluor-18 ist: in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET), um das Gehirn und das Herz abzubilden; um die Schilddrüse abzubilden; als Radiotracer zur Abbildung von Knochen, zur Suche nach Krebserkrankungen, die an anderen Stellen im Körper metastasiert haben, und in der Strahlentherapie zur Behandlung von inneren Tumoren

Zu den Tracern gehören Natriumfluorid, das für die Skelettbildgebung nützlich sein kann, da es eine hohe und schnelle Knochenaufnahme zeigt, begleitet von einer sehr schnellen Blutclearance, was in kurzer Zeit zu einem hohen Knochen-Hintergrund-Verhältnis führt, und Fluordesoxyglucose (FDG), bei der die ¹⁸ F ersetzt ein Hydroxyl . Neue Dioxaborolan-Chemie ermöglicht die Markierung von Antikörpern mit radioaktivem Fluorid ( ¹⁸ F) , was die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) von Krebs ermöglicht . A H uman- D erived, G enetic, P OSITRON emittierenden und F luorescent (HD-GPF) Reportersystem verwendet ein menschliches Protein, PSMA und nicht immunogen, und ein kleines Molekül , das Positronen emittierende (ist ¹⁸ F) und fluoreszierendes für duale PET und Fluoreszenzbildgebung von genommodifizierten Zellen, zB Krebs , CRISPR/Cas9 oder CAR T- Zellen, in einer ganzen Maus. Das auf PSMA abzielende Dual-Modality Small Molecule wurde am Menschen getestet und fand die Lokalisation von primärem und metastasiertem Prostatakrebs , fluoreszenzgesteuerte Entfernung von Krebs und erkennt einzelne Krebszellen in Geweberändern.

Verweise