Фтор-18

Фтор-18, ¹⁸ F
Общий
Распад более 24 часов
Символ	¹⁸ F
Имена	фтор-18, F-18, фтор-18
Протоны	9
Нейтронов	9
Данные о нуклидах
Природное изобилие	Радиоизотоп
Период полураспада	109,771 (20) мин
Продукты распада	¹⁸ O
Изотопная масса	18.0009380 (6) ед.
Вращение	1 ⁺
Избыточная энергия	873,431 ± 0,593 кэВ
Связующая энергия	137369,199 ± 0,593 кэВ
Режимы распада
Режим распада	Энергия распада ( МэВ )
Позитронное излучение (97%)	0,6335
Электронный захват (3%)	1,6555
Изотопы фтора Полная таблица нуклидов

Фтор-18 ( ¹⁸ F) - радиоизотоп фтора, который является важным источником позитронов . Он имеет массу 18,0009380 (6) u, а его период полураспада составляет 109,771 (20) минут. Он распадается из-за испускания позитронов в 97% случаев и захвата электронов в 3% случаев. Оба режима распада дают стабильный кислород-18 .

Синтез [ править ]

В радиофармацевтической промышленности фтор-18 производится с использованием циклотрона или линейного ускорителя частиц для бомбардировки мишени, обычно чистой или обогащенной [ ¹⁸ O] воды ^[1] протонами высокой энергии (обычно протонами с энергией ~ 18 МэВ ). Производимый фтор находится в виде водного раствора [ ¹⁸ F] фторида., который затем используется в быстром химическом синтезе радиофармпрепарата. Фармацевтическая молекула органического кислорода-18 не производится до производства радиофармпрепарата, поскольку протоны высокой энергии разрушают такие молекулы. Поэтому радиофармацевтические препараты, в которых используется фтор, необходимо синтезировать после того, как будет произведен фтор-18.

Химия [ править ]

Фтор-18 часто замещает гидроксильную группу в исходной молекуле радиоактивного индикатора из-за сходных стерических и электростатических свойств. Однако это может быть проблематичным в некоторых приложениях из-за возможных изменений полярности молекул .

Приложения [ править ]

Фтор-18 - один из первых индикаторов, используемых в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), который используется с 1960-х годов. ^[2] Его значение связано как с его коротким периодом полураспада, так и с испусканием позитронов при распаде.

Индикаторы включают фторид натрия, который может быть полезен для визуализации скелета, поскольку он показывает высокое и быстрое поглощение костной тканью, сопровождаемое очень быстрым клиренсом крови, что приводит к высокому соотношению костной массы к фону за короткое время ^[3] и фтордезоксиглюкозу (ФДГ), где ¹⁸ F замещает гидроксил . Новый химический состав диоксаборолана позволяет маркировать антитела радиоактивным фторидом ( ¹⁸ F) , что позволяет получать изображения рака с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) . ^[4] A H uman- D erived, G enetic,Р ositron-излучающий и F luorescent (HD-ГПФ) Система репортера использует белка человека, PSMA и неиммуногенную, и небольшую молекулу , которая является позитроном-излучающим ( ¹⁸ F) , и флуоресцентным для двойного модальности ПЭТ и флуоресценции визуализации генома модифицированной клетки, например раковые , CRISPR / Cas9 или CAR T -клетки, у всей мыши. ^[5]

Ссылки [ править ]

^ Fowler JS и Wolf AP (1982) Синтез радиоактивных индикаторов, меченных углеродом-11, фтором-18 и азотом-13, для биомедицинских приложений. Nucl. Sci. Сер. Natl Acad. Sci. Natl Res. Совет Моногр. 1982 г.
^ Блау, Монте; Ганатра, Раманик; Бендер, Меррилл А. (январь 1972 г.). «18F-фторид для визуализации костей». Семинары по ядерной медицине . 2 (1): 31–37. DOI : 10.1016 / S0001-2998 (72) 80005-9 .
^ Ордонез, AA; Демарко, вице-президент; Klunk, MH; Поккали, С .; Джайн, СК (октябрь 2015 г.). «Визуализация хронических туберкулезных поражений с использованием натриевой [18F] фторид-позитронно-эмиссионной томографии у мышей» . Молекулярная визуализация и биология . 17 (5): 609–614. DOI : 10.1007 / s11307-015-0836-6 . PMC 4561601 . PMID 25750032 .
^ Родригес, Эрик А .; Ван, Йе; Крисп, Джессика Л .; Вера, Дэвид Р .; Tsien, Roger Y .; Тинг, Ричард (2016-04-27). «Новая химия диоксаборолана позволяет [18F] -излучающие позитроны, флуоресцентные [18F] -многодальные биомолекулы из твердой фазы» . Биоконъюгатная химия . 27 (5): 1390–1399. DOI : 10.1021 / acs.bioconjchem.6b00164 . PMC 4916912 . PMID 27064381 .
^ Го, Хуа; Харикришна, Коммиди; Ведвьяс, Йогиндра; Макклоски, Жаклин Э; Чжан, Вэйци; Чен, Нанди; Нурили, Фуад; Ву, Эми П; Сайман, Халук Б. (23.05.2019). «Флуоресцентный [18 F] -позитрон-испускающий агент для визуализации PMSA позволяет генетическое сообщение в адоптивно перенесенных генетически модифицированных клетках» . ACS Химическая биология . 14 : 1449–1459. DOI : 10.1021 / acschembio.9b00160 . ISSN 1554-8929 . PMC 6775626 . PMID 31120734 .

Зажигалка: фтор-17	Фтор-18 является изотопом из фтора	Тяжелее: фтор-19
Продукт распада : неон-18	Цепочка распада фтора-18	Разлагается на: кислород-18

[1] Fowler JS и Wolf AP (1982) Синтез радиоактивных индикаторов, меченных углеродом-11, фтором-18 и азотом-13, для биомедицинских приложений. Nucl. Sci. Сер. Natl Acad. Sci. Natl Res. Совет Моногр. 1982 г.

[2] Блау, Монте; Ганатра, Раманик; Бендер, Меррилл А. (январь 1972 г.). «18F-фторид для визуализации костей». Семинары по ядерной медицине . 2 (1): 31–37. DOI : 10.1016 / S0001-2998 (72) 80005-9 .

[3] Ордонез, AA; Демарко, вице-президент; Klunk, MH; Поккали, С .; Джайн, СК (октябрь 2015 г.). «Визуализация хронических туберкулезных поражений с использованием натриевой [18F] фторид-позитронно-эмиссионной томографии у мышей» . Молекулярная визуализация и биология . 17 (5): 609–614. DOI : 10.1007 / s11307-015-0836-6 . PMC 4561601 . PMID 25750032 .

[4] Родригес, Эрик А .; Ван, Йе; Крисп, Джессика Л .; Вера, Дэвид Р .; Tsien, Roger Y .; Тинг, Ричард (2016-04-27). «Новая химия диоксаборолана позволяет [18F] -излучающие позитроны, флуоресцентные [18F] -многодальные биомолекулы из твердой фазы» . Биоконъюгатная химия . 27 (5): 1390–1399. DOI : 10.1021 / acs.bioconjchem.6b00164 . PMC 4916912 . PMID 27064381 .

[5] Го, Хуа; Харикришна, Коммиди; Ведвьяс, Йогиндра; Макклоски, Жаклин Э; Чжан, Вэйци; Чен, Нанди; Нурили, Фуад; Ву, Эми П; Сайман, Халук Б. (23.05.2019). «Флуоресцентный [18 F] -позитрон-испускающий агент для визуализации PMSA позволяет генетическое сообщение в адоптивно перенесенных генетически модифицированных клетках» . ACS Химическая биология . 14 : 1449–1459. DOI : 10.1021 / acschembio.9b00160 . ISSN 1554-8929 . PMC 6775626 . PMID 31120734 .

[1]