{"id":17908,"date":"2023-09-20T17:14:09","date_gmt":"2023-09-20T15:14:09","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bmscience.net\/blog\/?p=17908"},"modified":"2023-12-29T19:23:24","modified_gmt":"2023-12-29T18:23:24","slug":"la-diagnostica-medico-nucleare-e-il-ruolo-del-tecnezio-99m","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bmscience.net\/blog\/la-diagnostica-medico-nucleare-e-il-ruolo-del-tecnezio-99m\/","title":{"rendered":"La diagnostica medico-nucleare e il ruolo del Tecnezio-99m"},"content":{"rendered":"\n

Il Tecnezio-99 metastabile<\/strong> (99m<\/sup>Tc) \u00e8 un radioisotopo di fondamentale importanza nella diagnostica medico-nucleare, grazie alle sue eccellenti caratteristiche fisico-biochimiche. Questo isotopo \u00e8 ampiamente utilizzato nella diagnostica medico-nucleare convenzionale, basata sull’emissione di fotoni singoli. Una delle sue caratteristiche pi\u00f9 notevoli \u00e8 l’emissione di radiazione \u03b3 pura<\/strong> con un’energia ottimale per la visualizzazione tramite gamma camera<\/strong>. Inoltre, grazie alla sua breve emivita e all’assenza di emissione di particelle \u03b2, il 99m<\/sup>Tc comporta una bassa esposizione dosimetrica per il paziente.<\/p>\n\n\n\n

Ciascun radiofarmaco marcato con il 99m<\/sup>Tc \u00e8 un composto di coordinazione<\/strong>, ovvero un complesso formato da un metallo di transizione, in questo caso il tecnezio, al quale sono legate molecole chiamate leganti. Questi leganti possono essere singoli atomi come cloro, bromo, ossigeno, azoto o vere e proprie molecole come ammoniaca, acqua, ossido di carbonio e amminoacidi. In specifiche condizioni, questi leganti si legano al metallo. In un complesso, il metallo pu\u00f2 formare un numero significativo di legami con i leganti, noto come numero di coordinazione<\/strong>. Ad esempio, il tecnezio pu\u00f2 formare complessi con numeri di coordinazione da 4 a 7, con 5 e 6 che sono i pi\u00f9 comuni.<\/p>\n\n\n\n

Un aspetto importante dei composti di coordinazione \u00e8 la loro geometria molecolare<\/strong>. Ciascun complesso pu\u00f2 essere descritto da una forma geometrica solida particolare, ottenuta idealmente congiungendo le posizioni degli atomi dei leganti coordinati al metallo e posizionando il metallo al centro della figura risultante. Le geometrie pi\u00f9 comuni nei complessi di tecnezio utilizzati come agenti diagnostici sono l’ottaedro<\/strong> e la piramide a base quadrata<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Un altro parametro cruciale per la comprensione dei composti di coordinazione \u00e8 il numero (o stato) di ossidazione<\/strong> del metallo. Questo parametro influenza la geometria del complesso, poich\u00e9 la configurazione elettronica del metallo nello stato di legame segue precise regole spaziali. La conoscenza dello stato di ossidazione \u00e8 fondamentale per determinare la carica elettrica totale<\/strong> del complesso e identificare il metodo di marcatura pi\u00f9 efficace per la preparazione di un radiofarmaco specifico.<\/p>\n\n\n

Caricamento…<\/p><\/div>\r\n\r\n<\/div>\n\n\n

Un requisito cruciale per un legante che deve essere marcato con il 99m<\/sup>Tc \u00e8 la presenza nella sua struttura molecolare di un gruppo adeguato di atomi capaci di legarsi in modo stabile al centro metallico. Il radionuclide 99m<\/sup>Tc \u00e8 comunemente ottenuto attraverso l’eluizione con soluzione fisiologica da un generatore 99<\/sup>Mo\/99m<\/sup>Tc<\/strong>, ed \u00e8 presente sotto forma di un anione noto come pertecnetato<\/strong> ([99m<\/sup>TcO4<\/sub>]–<\/sup>). Questo anione \u00e8 costituito da quattro atomi di ossigeno legati all’atomo di tecnezio, formando una struttura tetraedrica molto compatta con uno stato di ossidazione +7. Il pertecnetato rappresenta il massimo stato di ossidazione raggiungibile per questo metallo ed \u00e8 la forma chimica pi\u00f9 stabile del tecnezio in soluzione acquosa.<\/p>\n\n\n\n

Per preparare un radiofarmaco a partire da [99m<\/sup>TcO4<\/sub>]–<\/sup>, \u00e8 necessario rimuovere gli atomi di ossigeno legati al metallo attraverso un agente riducente e sostituirli con gli atomi dei nuovi leganti. Durante questo processo, lo stato di ossidazione del tecnezio subisce una riduzione, assumendo valori inferiori a +7. Lo ione stannoso<\/strong> (Sn2+<\/sup>) \u00e8 comunemente utilizzato come specie riducente ed \u00e8 introdotto in soluzione acquosa sotto forma di sale di cloro<\/strong> (SnCl2<\/sub>). Questo metodo di marcatura pu\u00f2 essere facilmente applicato in condizioni fisiologiche, utilizzando una quantit\u00e0 relativamente bassa di SnCl2<\/sub> per ottenere la completa riduzione del tecnezio a partire dall’anione pertecnetato. Questa piccola quantit\u00e0 di SnCl2<\/sub> non causa problemi di solubilit\u00e0 nella preparazione n\u00e9 di tossicit\u00e0 per il paziente.<\/p>\n\n\n\n

La rimozione degli atomi di ossigeno dall’anione [99m<\/sup>TcO4<\/sub>]–<\/sup> avviene attraverso la formazione di specie come Sn(OH)4<\/sub> e altre simili, in cui lo stagno si lega all’ossigeno del gruppo OH–<\/sup>, allontanandolo dall’atomo di tecnezio. Ci\u00f2 permette all’atomo di tecnezio di coordinarsi con i nuovi leganti, che devono essere presenti contemporaneamente per evitare la formazione di un colloide di tecnezio ridotto<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Il legante deve possedere un’elevata capacit\u00e0 coordinante nei confronti del tecnezio, in modo da stabilizzarlo fortemente e garantire la stabilit\u00e0 della marcatura. \u00c8 importante condurre questa reazione in assenza di ossigeno per prevenire il ricostituirsi dell’anione pertecnetato o di specie ossigenate secondarie come il biossido di tecnezio<\/strong> (TcO2<\/sub>), che \u00e8 poco solubile e tende a formare particelle colloidali.<\/p>\n\n\n\n

Il 99m<\/sup>Tc si decompone in 99<\/sup>Tc attraverso una transizione interna<\/strong> con un’emivita di 6,02 ore, emettendo radiazioni \u03b3 a 140 keV. Esistono due fonti principali per ottenere il 99m<\/sup>Tc, cio\u00e8 dal 99<\/sup>Mo prodotto tramite fissione o attivazione. In entrambi i casi, il 99m<\/sup>Tc \u00e8 ottenuto sotto forma di soluzione di pertecnetato di sodio<\/strong>. Questa soluzione \u00e8 fondamentale per la preparazione di radiofarmaci utilizzati in medicina nucleare.<\/p>\n\n\n

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Il generatore 99<\/sup>Mo\/99m<\/sup>Tc<\/strong> \u00e8 un dispositivo che sfrutta il decadimento radioattivo del “padre”, il 99<\/sup>Mo con un’emivita di 67,7 ore, per generare il “figlio”, il 99m<\/sup>Tc, che ha un’emivita molto pi\u00f9 breve. Questo generatore \u00e8 costituito da una colonna cromatografica che contiene il 99<\/sup>Mo sotto forma di anione molibdato<\/strong> (99<\/sup>MoO4<\/sub>2-<\/sup>) adsorbito su allumina (Al2<\/sub>O3<\/sub>). La colonna \u00e8 collegata esternamente attraverso due tubi con aghi fissati in cavit\u00e0 sulla parte superiore del generatore.<\/p>\n\n\n\n

Il processo di eluizione<\/strong> inizia quando si fa passare una soluzione fisiologica di NaCl (eluente) attraverso la colonna. Gli ioni cloruro si scambiano con gli ioni pertecnetato, che sono solubili in questa soluzione, mentre il molibdato rimane adsorbito sulla colonna poich\u00e9 \u00e8 insolubile in soluzione fisiologica. Questo processo produce una soluzione eluita di pertecnetato di sodio (Na99m<\/sup>TcO4<\/sub>). Per estrarre il 99m<\/sup>Tc, un ago viene infilato in un flaconcino contenente soluzione fisiologica sterile, mentre un altro ago viene inserito in un flaconcino con un “vuoto d’aria” all’interno, posto in un contenitore schermato. Il vuoto crea una depressione che fa s\u00ec che la soluzione fisiologica “eluisca” dalla colonna, portando con s\u00e9 solo il 99m<\/sup>Tc. Alla fine dell’eluizione, tutto il 99m<\/sup>Tc \u00e8 contenuto nel secondo flacone.<\/p>\n\n\n\n

Poich\u00e9 il 99<\/sup>Mo si decompone gradualmente in 99m<\/sup>Tc (con un’emivita di circa 6 ore), durante il tempo tra un’eluizione e l’altra, nella colonna sono presenti sia il 99<\/sup>Mo che il 99m<\/sup>Tc in equilibrio. Subito dopo l’eluizione, la colonna contiene solo il 99<\/sup>Mo, ma il suo decadimento prosegue, producendo nuovamente 99m<\/sup>Tc. Questo processo di rigenerazione avviene in modo esponenziale: circa il 50% del 99m<\/sup>Tc si rigenera in circa 6 ore, il 75% in 12 ore e il 90% in 18 ore. Dopo 4 emivite (24 ore), il 99<\/sup>Mo e il 99m<\/sup>Tc tornano all’equilibrio, e il generatore \u00e8 pronto per un’altra eluizione. Tuttavia, poich\u00e9 nel frattempo il 99<\/sup>Mo \u00e8 decaduto, la quantit\u00e0 di 99m<\/sup>Tc ottenuta non sar\u00e0 la stessa di prima, ma circa il 70%.<\/p>\n\n\n\n

Inoltre, se passa molto tempo tra un’eluizione e l’altra, si accumuler\u00e0 una quantit\u00e0 significativa di tecnezio-99, il che pu\u00f2 causare problemi in alcune marcature in cui il rapporto tra l’agente riducente e il tecnezio \u00e8 critico.<\/p>\n\n\n\n

La soluzione eluita<\/strong>, che \u00e8 sterile, isotonica e limpida, pu\u00f2 essere iniettata direttamente (il pertecnetato \u00e8 un radiofarmaco soggetto a controlli di qualit\u00e0 periodici) o utilizzata per la sintesi di complessi radiofarmaci. La soluzione di 99m<\/sup>TcO4<\/sub>–<\/sup> iniettabile deve rispettare specifiche norme di purezza e contenuto radiochimico per garantire la sua sicurezza ed efficacia nell’uso clinico.<\/p>\n\n\n

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Attualmente, sul mercato sono disponibili due tipi di generatori: quelli definiti come “a umido” e quelli “a secco”. Entrambi sono confezionati in modo da garantire la sterilit\u00e0. Le principali differenze tra di essi riguardano la presenza o l’assenza di acqua nella colonna cromatografica tra un’eluizione e l’altra.<\/p>\n\n\n\n

Nel caso dei generatori “a umido”<\/strong>, si suppone che all’interno della colonna rimanga una certa quantit\u00e0 di soluzione fisiologica tra un’eluizione e l’altra, da cui deriva il termine “a umido”. Tuttavia, questa piccola quantit\u00e0 di acqua pu\u00f2 causare la formazione di piccole quantit\u00e0 di specie chimiche di tecnezio diverse dal pertecnetato. Queste specie diverse potrebbero non partecipare efficacemente ai processi di marcatura dei radiofarmaci. Inoltre, la presenza persistente di acqua all’interno della colonna potrebbe favorire la crescita di batteri, mettendo in discussione la sterilit\u00e0 dell’eluato successivo.<\/p>\n\n\n

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Acquista ora<\/a><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Nei generatori “a secco”<\/strong>, invece, si effettua un prosciugamento completo della colonna cromatografica dopo l’eluizione. Questo processo elimina la presenza di acqua all’interno della colonna e riduce la possibilit\u00e0 di formazione di specie chimiche indesiderate o la crescita batterica tra un’eluizione e l’altra. Questa configurazione a secco \u00e8 progettata per garantire una maggiore purezza del pertecnetato.<\/p>\n\n\n\n

\u00c8 importante notare che il pertecnetato pu\u00f2 anche essere separato dal molibdato utilizzando altre tecniche, come l’estrazione con metil-etil-chetone<\/strong> (MEK<\/strong>) da una soluzione acquosa contenente entrambe le specie. In questa procedura, il pertecnetato passa nella fase organica, mentre il molibdato rimane nella fase acquosa. Tuttavia, queste tecniche di separazione non sono comunemente adottate per i generatori attualmente in commercio.<\/p>\n\n\n\n

Inoltre, \u00e8 possibile separare il 99m<\/sup>Tc dal 99<\/sup>Mo sfruttando il fatto che alcuni composti del tecnezio sublimano a temperature molto pi\u00f9 basse rispetto ai corrispondenti del molibdeno. Questa tecnica di separazione per sublimazione non \u00e8 comunemente utilizzata nei generatori disponibili sul mercato.<\/p>\n\n\n\n

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Fonte: <\/em>Fondamenti di medicina nucleare. Tecniche e applicazioni.<\/a><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n

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