来源|山西省核医学
作者|鄢敏
科普浅谈(一)出生18F-FDG全称“氟[18F]脱氧葡萄糖”,其完整的化学名为“2-氟-2-脱氧-D-葡萄糖”,通常简称为FDG。
为何我们要特意为它写传?因为,它被誉为“世纪分子”,是21世纪最重要的影像学检查PET/CT最常用的显像剂。PET/CT就是那个检查费用近万元的高端检查,而18F-FDG则是PET/CT标配的嫡系神药。
它的神奇之处,在于它被静脉注射进入人体后,能被不同的组织吸收,尤其是被可恶的肿瘤细胞狼吞虎咽的吞入,接下来的事情,就是肿瘤细胞吃的太多,肚子太大,在人群中一眼就被发现,然后被手术刀切掉、被化疗药物毒死,被放射线照死……
这么重要的神药是在哪些神器中产生的呢?
这要分两部分来说,18F-FDG一部分是葡萄糖类似物FDG,它奏是传说中的糖衣炮弹,进入人体之后把肿瘤喂饱、甜晕;另一部分是放射性核素18F,它的存在其实是个不折不扣的追踪器,完美暴露出美晕了的肿瘤细胞行踪。两人一唱一和,协同作战,将肿瘤细胞手到擒来。
第一步、
18F-离子的产生
18F-离子就是在下面图1这个大容器中生产的。
图1医用住友回旋加速器HM-12及其工作原理图
H2在离子源的电离下形成H+和H-粒子,H-粒子在D电盒作用下加速,在主磁体的作用下做圆周运动,通过C膜剥离电子形成质子轰击18O-H2O,核反应为:18O(p,n)18F
18F-离子的妈妈是18O-H2O,爸爸是H-,爷爷是H2。第二步、FDG的产生及其与18F-离子的结合图F-FDG的反应方程式
图3住友CFN模块18F-FDG合成流程
如图3,吸附在QMA柱上的18F-离子用K2CO3和K溶液淋洗到反应管中,通过两次加热除水后与前体三氟甘露糖反应,反应方程式如图2,最后在NaOH溶液中水解形成18F-FDG。
第三步、18F-FDG的纯化初合成的18F-FDG中含有干扰影像判读的18F-离子和对人体有害物质OH-、CH3CN、致热源。
图4复合柱图5液体滤膜
如图4、5在复合柱的过滤下能除去18F-离子、OH-和中间体,在液体滤膜过滤下能除去细菌热源,CH3CN在两次加热中已除去。
如果第一步、第二步操作失败,第三步纯化过后会得不到产品,如果能得到产品则一般是质量合格的18F-FDG。一般产品的放化纯>92%即合格。
这个宝贝分子18F-FDG就是这样出生的。
最后不得不提它的接生者——化学师、物理师,这些幕后英雄每日钻在放化实验室,玩弄试剂瓶,常常徒手接触射线,为前台PET/CT医师提供精心准备的肿瘤大餐。
向这些默默无闻的幕后英雄们致敬!!!