Фтор-18
| Фтор-18 | |
|---|---|
 Розпад за 24 години | |
| Загальні відомості | |
| Назва, символ | Фтор-18,18F |
| Нейтронів | 9 |
| Протонів | 9 |
| Властивості ізотопу | |
| Природна концентрація | Радіонуклід |
| Період напіврозпаду | 109,771(20) хв |
| Продукти розпаду | 18Кисень-18 |
| Атомна маса | 18,0009380(6) а.о.м |
| Спін | 1+ |
| Дефект маси | 873,431 ± 0,593 кеВ кеВ |
| Енергія зв'язку | 137369,199 ± 0,593 кеВ кеВ |
| Канал розпаду | Енергія розпаду |
| Позитронний розпад (97%) | 0,6335 МеВ |
| Електронне захоплення (3%) | 1,6555 МеВ |
Фтор-18 (18F, також званий радіофтор) — це радіоізотоп фтору, який є важливим джерелом позитронів. Він має масу 18,0009380 (6) а.о.м., а період напіврозпаду становить 109,771 (20) хвилин. Він розпадається за рахунок випромінювання позитронів у 96,7 % випадків і захоплення електронів у 3,3 % випадків. Обидва способи розпаду дають стабільний кисень-18.
Фтор-18 виробляється на циклотроні переважно опроміненням протонами 18O, стабільного природного ізотопу кисню. Коли ціллю опромінення є рідка H218О, отримують водний розчин 18F-фторид-іона; коли ціллю є газ 18O2 , отримують газ 18F−F2. 18F−F2 також отримують опроміненням Ne дейтронами. Використовуваний метод виробництва залежить від бажаних подальших хімічних реакцій; 18F-фторид виробляється для використання як нуклеофіл, тоді як 18F-фтор виробляється для використання в електрофільних методах.[1]
Перший опублікований синтез і повідомлення про властивості фтору-18 були в 1937 році Артуром Г. Снеллом, утвореним ядерною реакцією 20Ne(d,α) 18F в циклотронних лабораторіях Ернеста О. Лоуренса.[2]
Фтор-18 є одним із перших індикаторів, що використовуються в позитронно-емісійній томографії (ПЕТ), і використовується з 1960-х років.[3] Його значення пояснюється як його коротким періодом напіврозпаду, так і випромінюванням лише позитронів з низькою енергією при розпаді, що покращує якість зображень.[1]
Основним медичним застосуванням фтору-18 є: ПЕТ для візуалізації мозку та серця; для візуалізації щитовидної залози; як радіоіндикатор для зображення кісток і пошуку ракових пухлин, які метастазували в інших місцях тіла, а також у променевій терапії при лікуванні внутрішніх пухлин.[4]
Індикатори включають фторид натрію, який може бути корисним для візуалізації скелета, оскільки він демонструє високе та швидке поглинання кістками, що супроводжується дуже швидким очищенням крові, що призводить до високого співвідношення кісткової тканини до фону за короткий час[5] і фтордезоксиглюкозу (FDG), де 18F замінює гідроксил. Нова хімія діоксаборолану дозволяє позначати антитіла радіоактивним фторидом (18F), що дозволяє отримати зображення раку за допомогою позитронно-емісійної томографії (ПЕТ).[6] Отримана людиною, генетична, позитронно - випромінююча та флуоресцентна репортерна система (HD-GPF) використовує людський білок, PSMA та неімуногенний, а також невелику молекулу, яка випромінює позитрони (18F) та флуоресцентна для подвійної модальності ПЕТ та флуоресцентної візуалізації модифікованих геномом клітин, наприклад раку, CRISPR/Cas9, або Т-клітини CAR, у всій миші.[7] Двомодальну малу молекулу, націлену на PSMA, було протестовано на людях і виявлено локалізацію первинного та метастатичного раку простати, видалення раку під контролем флуоресценції та виявлення окремих ракових клітин на краях тканини.[8]
- ↑ а б Jacobson, Orit; Kiesewetter, Dale O.; Chen, Xiaoyuan (21 січня 2015). Fluorine-18 Radiochemistry, Labeling Strategies and Synthetic Routes. Bioconjugate Chemistry (англ.). Т. 26, № 1. с. 1—18. doi:10.1021/bc500475e. ISSN 1043-1802. Процитовано 2 березня 2025.
- ↑ Anonymous (15 січня 1937). #5 shows the abstract of Arthur H. Snell about the discovery of the first produced fluorine-18. Minutes of the Pasadena Meeting, December 18 and 19, 1936. Physical Review (англ.). 51 (2): 142—150. Bibcode:1937PhRv...51..142.. doi:10.1103/PhysRev.51.142. ISSN 0031-899X.
- ↑ Blau, Monte; Ganatra, Ramanik; Bender, Merrill A. (January 1972). 18F-fluoride for bone imaging. Seminars in Nuclear Medicine. 2 (1): 31—37. doi:10.1016/S0001-2998(72)80005-9. PMID 5059349.
- ↑ Rigo, P.; Paulus, P.; Kaschten, B. J.; Hustinx, R.; Bury, T.; Jerusalem, G.; Foidart-Willems, J. (12, December 1996). Oncological applications of positron emission tomography with fluorine-18 fluorodeoxyglucose (PDF). European journal of nuclear medicine. 23: 1641—1674.
- ↑ Ordonez, A. A.; DeMarco, V. P.; Klunk, M. H.; Pokkali, S.; Jain, S.K. (October 2015). Imaging Chronic Tuberculous Lesions Using Sodium [18F]Fluoride Positron Emission Tomography in Mice. Molecular Imaging and Biology. 17 (5): 609—614. doi:10.1007/s11307-015-0836-6. PMC 4561601. PMID 25750032.
- ↑ Rodriguez, Erik A.; Wang, Ye; Crisp, Jessica L.; Vera, David R.; Tsien, Roger Y.; Ting, Richard (27 квітня 2016). New Dioxaborolane Chemistry Enables [18F]-Positron-Emitting, Fluorescent [18F]-Multimodality Biomolecule Generation from the Solid Phase. Bioconjugate Chemistry (англ.). 27 (5): 1390—1399. doi:10.1021/acs.bioconjchem.6b00164. PMC 4916912. PMID 27064381.
- ↑ Guo, Hua; Harikrishna, Kommidi; Vedvyas, Yogindra; McCloskey, Jaclyn E; Zhang, Weiqi; Chen, Nandi; Nurili, Fuad; Wu, Amy P; Sayman, Haluk B. (23 травня 2019). A fluorescent, [ 18 F]-positron-emitting agent for imaging PMSA allows genetic reporting in adoptively-transferred, genetically-modified cells. ACS Chemical Biology (англ.). 14 (7): 1449—1459. doi:10.1021/acschembio.9b00160. ISSN 1554-8929. PMC 6775626. PMID 31120734.
- ↑ Aras, Omer; Demirdag, Cetin; Kommidi, Harikrishna; Guo, Hua; Pavlova, Ina; Aygun, Aslan; Karayel, Emre; Pehlivanoglu, Hüseyin; Yeyin, Nami (March 2021). Small Molecule, Multimodal [18F]-PET and Fluorescence Imaging Agent Targeting Prostate Specific Membrane Antigen: First-in-Human Study. Clinical Genitourinary Cancer (англ.). 19 (5): 405—416. doi:10.1016/j.clgc.2021.03.011. PMC 8449790. PMID 33879400.