RADIOFARMASI
Radiopharmaceuticals can be classified into four categories: 1 - Ready-for-use radioactive products. 2 - Radionuclide generators. 3 -Non-radioactive components (kits) for the preparation of compounds with a radioactive component (usually the elute from a radionuclide generator). 4 - Precursors used for radiolabeling other substances before administration.
Application of radiopharmaceuticals: 1 - Treatment of disease: (therapeutic radiopharmaceuticals) They are radiolabeled molecules designed to deliver therapeutic doses of ionizing radiation to specific diseased sites. • Chromic phosphate P 32 for lung, ovarian, uterine, and prostate cancers • Sodium iodide I 131 for thyroid cancer • Samarium Sm 153 for cancerous bone tissue • Sodium phosphate P 32 for cancerous bone tissue and other types of cancers • Strontium chloride Sr 89 for cancerous bone tissue
Application of radiopharmaceuticals: 2 - As an aid in the diagnosis of disease (diagnostic radiopharmaceuticals) The radiopharmaceutical accumulated in an organ of interest emit gamma radiation which are used for imaging of the organs with the help of an external imaging device called gamma camera. Radiopharmaceuticals used in tracer techniques for measuring physiological parameters (e. g. 51 Cr EDTA for measuring glomerular filtration rate). Radiopharmaceuticals for diagnostic imaging (e. g. 99 m TC methylene diphosphonate (MDP) used in bone scanning).
Sifat sifat radiofarmaka diagnostik yang ideal 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Pemancar gamma murni 100 ke. V < energi gamma < 250 ke. V Waktu paruh efektif = 1. 5 x lamanya pemeriksaan. Target to non target ratio tinggi. Dosis radiasi yang diterima pasien dan petugas kedokteran nuklir minimal. Keselamatan pasien Reaktivitas kimia Tidak mahal dan tersedia dengan mudah. Penyiapan serta kendali kualitasnya sederhana jika dibuat ditempat (rumah sakit).
Sifat sifat radiofarmaka diagnostik yang ideal 1. Pemancar gamma murni Meluruh melalui electron capture atau isomeric transition. Radiasi yang mempunyai daya tembus rendah, seperti partikel alfa dan beta tidak diinginkan, karena: linear energy transfer (LET) tinggi, fraksi energi yang didepositkan per cm jarak tempuh sangat tinggi, yang mengakibatkan absorpsi kuantitatif di dalam tubuh. sedikit partikel yang sampai ke detektor, sehingga partikel alfa dan beta tidak memberikan citra. Partikel dengan LET yang tinggi mengakibatkan dosis radiasi sangat significant terhadap pasien.
Sifat sifat radiofarmaka diagnostik yang ideal 2. 100 ke. V < energi gamma < 250 ke. V Umumnya peralatan “imaging” (kamera gamma) didisain berfungsi dengan baik dengan memberikan kualitas citra (image) optimal di daerah rentang energi ini. Meskipun demikian ada juga radionuklida tertentu yang memiliki energi sinar gamma dibawah 100 ke. V atau diatas 250 ke. V telah umum digunakan secara klinis. Misalnya, 201 Tl dan 133 Xe memancarkan foton dengan energi kira 70 80 ke. V, sedangkan 67 Ga dan 131 I memancarkan foton dengan energi masing 300 dan 364. 5 ke. V. Penggunaan energi lebih tinggi ini akan memerlukan kolimasi lebih tinggi untuk mendapatkan kualitas citra yang lebih baik, tetapi menurunkan sensitivitas dan resolusi. Radionuklida yang ideal dan umum digunakan untuk rentang energi 100 ke. V – 250 ke. V adalah 99 m Tc, 111 In, dan 123 I.
Energy (ke. V) Image Quality
Sifat sifat radiofarmaka diagnostik yang ideal 3. Waktu paruh efektif = 1. 5 x lamanya pemeriksaan. • Batasan waktu ini memberikan kesepakatan yang baik antara ke nginan untuk meminimalkan dosis terhadap pasien dan memaksimal kan dosis yang diinjeksikan agar statistik pencacahan dan kualitas citra optimal. Perkecualian untuk 133 Xe atau gas mulia yang lain yang di gunakan untuk ventilation study. • Selain diinginkan harus memberikan citra yang baik, radiofarmaka harus bisa dikeluarkan dari tubuh secara kuantitatif dalam beberapa menit setelah diagnosa selesai. Kebanyakan radiofarmaka menunjuk kan pola “clearance” eksponensial sehingga waktu paruh efektinya cukup panjang (dalam hitungan jam atau hari bukan detik atau menit). • Hubungan antara waktu paruh efektif, waktu paruh biologis, dan waktu paruh fisis dinyatakan dengan persamaan berikut:
Sifat sifat radiofarmaka diagnostik yang ideal 4. Target to non-target ratio tinggi. Jika ratio ini tidak cukup tinggi (5: 1 minimum untuk planar imaging, kira 2: 1 for SPECT imaging), maka hasil scan menunjukkan adanya “non diagnostic can” dan hal ini akan menyulitkan atau tidak s memungkinkan untuk membedakan organ berpenyakit (pathology) dari latar belakang. Misalnya, bila melakukan ‘thyroid scan’, idealnya semua radioaktivitas erada di dalam thyroid dan tidak berada tempat lain di daerah sekitar leher. Begitu juga dari sudut dosimetri ‘liver uptake’ dari radioiodida sama sekali tidak diinginkan, disamping tentunya tidak mempunyai dampak di dalam proses penyidikan (imaging) yang sesungguhnya karena tidak berada dalam daerah pandang. Rendahnya ratio juga menimbulkan radiasi yang tidak perlu yang diterima pasien.
Sifat sifat radiofarmaka diagnostik yang ideal 5. Dosimetri Radiasi Internal Dosimetri radiasi baik terhadap pasien maupun petugas kedokteran nuklir memerlukan perhatian khusus, terutama dalam memenuhi per syaratan sesuai dengan panduan ALARA (As Low As Reasonably Achievable). Konsep ALARA didasarkan terhadap upaya memperta hankan dosis radiasi serendah mungkin yang dapat dicapai. Dengan konsep ini telah dapat diimplementasikan pengurangan menyeluruh dosis terhadap pekerja radiasi. Tentunya meskipun dosis radiasi yang diinjeksikan ke pasien harus sekecil mungkin, tetapi harus konsisten memberikan kualitas citra yang baik. Untuk pekerja radiasi Maximum Permissible Dose (MPD), untuk keseluruhan tubuh, 1 Rem per year tahun untuk tiap tahun umur pekerja radiasi tersebut. Misal: jika pekerja berumur 30 tahun, maka MPD adalah 30 R.
Sifat sifat radiofarmaka diagnostik yang ideal 6. Keselamatan pasien Radiofarmaka harus memperlihatkan tidak adanya toksisitas terhadap pasien. Misalnya, mengapa kita tidak mempersoalkan 201 Tl sebagai thallous klorida, Tl. Cl, yang dewasa ini secara rutin diinjeksikan ke pasien untuk sidik kelainan jantung? Padahal diketahui ion thallous (Tl 1+) di ketahui sebagai cardiotoxin yang potent. Hal ini bisa diterima dalam praktek sehari, karena keaktifan jenis (specific activity), 201 Tl bebas pengemban adalah sangat tinggi dan jumlah Tl 201 yang terkandung di dalam sediaan adalah 3 m. Ci (hanya sekitar 42 ng), suatu jumlah yang sangat kecil dan berada di level bawah yang signifikan untuk dapat memberikan respon fisiologis dari pasien.
Sifat sifat radiofarmaka diagnostik yang ideal 7. Reaktivitas kimia Salah satu ciri khas yang membuat 99 m. Tc sebagai radioisotop ideal untuk sidik diagnosa adalah kemampuannya untuk terikat dengan mudah terhadap berbagai jenis senyawa dalam kondisi fisiologis, mulai dari molekul yang sederhana, seperti pyrophosphate sampai sejenis gula seperti glucoheptonat; dari peptida sampai antibodi; dari koloid yang tidak larut sampai dan makroaggregat sampai antibiotik and molekul komplek yang lain. Pertimbangan khusus, harus tersedia substrate untuk reaksi penandaan radioaktif. Tidak setiap senyawa dapat ditandai dengan setiap isotop dan dalam kenyataannya penandaan sering cukup selektif. Senyawa yang menunjukkan biodistribusi yang dapat diterima sering tidak berguna bila telah ditandai logam radioaktif atau telah diiodinasi. Bahkan perubahan yang minimal dalam struktur molekul sering cukup merubah sama sekali biodistri busi. Karena itu penelitian yang ekstensif diperlukan untuk menentukan struktur molekul optimal untuk bisa ditandai dengan suatu isotop spesifik.
Sifat sifat radiofarmaka diagnostik yang ideal 8. Tidak mahal dan tersedia dengan mudah. Radiofarmaka harus stabil baik sebelum dan sesudah proses penandaan ( pre and post reconstitution). Apabila suatu senyawa tertentu memperlihatkan kinerja yang baik untuk suatu prosedur tertentu, dan hanya tersedia di suatu rumah sakit besar, maka penggunaanya dengan jelas akan sangat terbatas. Karena itu dengan melihat kondisi ekonomi dewasa ini, maka radiofarmaka yang sangat mahal tentu penggunaanya akan terbatas dan tidak populer, apalagi bila ada metoda alternatif yang lebih murah.
Sifat sifat radiofarmaka diagnostik yang ideal 9. Penyiapan serta kendali kualitasnya sederhana jika dibuat ditempat (rumah sakit). • Penyiapan suatu obat tentu harus sederhana dengan tahapan pengerjaan yang relatif sedikit. Prosedur dengan tahapan lebih dari tifa tahap umumnya tidak memenhui persyaratan inin. Disamping itu tidak diperlukan suatu peralatan yang rumit dan tidak ada tahap dengan waktu pengerjaan yang lama. • Jika radiofarmaka dibuat ditempat (in house), maka sangatlah penting kendali kualitas (quality control) dilaksanakan untuk setiap batch yang disiapkan dalam upaya menjamin bahwa tiap sediaan akan memberikan citra (image) kualitas tinggi sementara bisa meminimalkan dosis radiasi terhadap pasien.
Sifat sifat radiofarmaka terapi yang ideal 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Pemancar partikel bermuatan yang murni (b- atau a). Memiliki energi cukup tinggi atau sedang (>1 me. V). Waktu paruh effektif cukup panjang, misalnya dalam hari. Perbandingan uptake di dalam target terhadap organ bukan target tinggi Dosis radiasi yang diterima pasien harus minimal dan juga yang diterima petugas kedokteran nuklir. Keselamatan pasien diutamakan. Radiofarmaka tersedia dengan mudah dan harganya murah. Preparasi dan QC radiofarmaka mudah dan sederhana bila radiofarmaka disiapkan ditempat.
Sifat sifat radiofarmaka terapi yang ideal 1. Pemancar b- atau a murni • Berbeda dengan radiofarmaka diagnostik, maka radiofarmaka terapi dirancang untuk merusak sel berpenyakit. • Bentuk peluruhan (decay) yang diinginkan adalah dengan memancarkan b- atau a murni • Karena LET yang tinggi dari partikel beta dan alfa, maka kedua partikel mampu merusak jaringan. • Partikel beta jauh lebih mudah dapat dikontrol daripada partikel alfa karena distribusinya di dalam jaringan hampir sempurna untuk suatu terapi yang efektif dan ini disebabkan jangkauan kedua partikel di dalam jaringan sangat berbeda (beberapa mikrometer untuk pemancar alfa dan beberapa mm sampai cm untuk beta). • Pemancar beta mudah terdeteksi bila tumpah.
Sifat sifat radiofarmaka terapi yang ideal 2. Memiliki energi cukup tinggi atau sedang (>1 me. V). Radionuklida yang memancarkan pertikel energi tinggi diperlukan untuk merusak sel berpenyakit. Meskipun tidak ada batasan energi minimum yang eksak, untuk partikel b lebih disukai yang memiliki Emax >1 me. V. LET dari partikel energi yang tinggi ini cukup untuk menyebabkan kerusakan sel, tetapi masih terkendali. Beberapa radionuklida terapi, seperti 131 I, selain berperan untuk terapi juga dapat disidik (imageable) sehingga dapat memberikan informasi selama terapi berlangsung.
Sifat sifat radiofarmaka terapi yang ideal 3. Waktu paruh effektif cukup panjang, misalnya dalam hari. Efek terapi umumnya diinginkan relatif cepat setelah pemberian eadiofarmaka terapi. Karena itu, wakru paruh efektif idealnya harus dalam prde jam atau hari. Contoh radiofarmaka terapa yang baik dengan teff yang ideal adalah 131 I natrium iodida untuk pengobatan hyperthyroid (teff adalah 6 hari) dan 166 Ho FHMA (ferric hydroxide macroaggregate) untuk intraarticular radiation synovectomy (teff adalah 1. 2 hari).
Sifat sifat radiofarmaka terapi yang ideal 4. Perbandingan uptake di dalam target terhadap organ bukan target yang tinggi Di dalam prosedur terapi “target: non target ratio” adalah sangat menentukan. ”Target: non target ratio” yang rendah bisa menghasilkan penyembuhan tidak memadai terhadap penyakit utama dan bahkan menimbulkan dosis radiasi letal yang potensial terhadap sumsum tulang atau jaringan sensitif radiasi lainnya. Karena itu penting untuk menjamin bahwa radiofarmaka memiliki kemurnian radiokimia yang tinggi.
Sifat sifat radiofarmaka terapi yang ideal 5. Dosis radiasi yang diterima pasien harus minimal dan juga yang diterima petugas kedokteran nuklir. Sasaran dosis radiasi minimal adalah untuk pasien maupun petugas pelayanan kedokteran nuklir. Konsep yang biasa digunakan adalah TDS, yaitu meminimalkan TIME, memaksimalkan DISTANCE, dan mengunakan sejumlah SHIELDING yang tepat. Ada aturan spesifik yang mengatur pasien meninggalkan rumah sakit setelah pemberian radiofarmaka terapi. Kriteria boleh meninggalkan rumah sakit berdasarkan NRC adalah apabila beban radiasi yang diidap pasien telah menjadi <30 m. Ci atau apabila pembacaan radiasi yang diambil dengan jarak 1 meter dari dada pasien adalah <5 m. R/hr. Tindakan ini perlu dilakukan dalam upaya meminimalkan risiko radiasi terhadap keluarga pasien dan masyarakat umum yang lain.
Sifat sifat radiofarmaka injeksi 1. Harus sterile dan bebas pyrogen 2. Harus isotonic dan mempunyai p. H fisiologis 3. Keradioaktifannya harus dikalibrasi
Radiofarmaka • hampir semua radiofarmaka merupakan senyawa orga nik atau anorganik sederhana yang memiliki komposisi tertentu. • ada beberapa radiofarmaka yang terbentuk dari molekul makro (macromolecules), seperti antibodi monoklonal (monoclonal antibody) atau fragmen antibodi, yang ditandai tidak secara stokiometri dengan suatu radionuklida
Klasifikasi Radiofarmaka berdasarkan mekanisme lokalisasi • Kelompok radiofarmaka yang memiliki pola biodistribusi yang secara esklusif sangat ditentukan oleh sifat fisika dan kimia dari radiofarmaka itu sendiri. • Kelompok radiofarmaka yang biodistribusinya sangat di tentukan oleh ikat reseptor (receptor binding) atau oleh interaksi biologi lainnya. Kelompok radiofarmaka yang terakhir ini sering disebut sebagai radiofarmaka spesifik organ sasaran (target specific radiopharmaceuticals).
Mekanisme Lokalisasi (1) • Transport aktif (active transport) melalui jalur metabolis me yang bekerja secara normal di dalam tubuh dengan ca ra menggerakan atau memindahkan radiofarmaka melin tasi membran sel kemudian masuk kedalam bagian dalam sel. • Fagositosis (phagocytosis), terperangkapnya partikel ko loid oleh sel Kupffer di dalam sistem reticuloendothelial setelah injeksi intravena • Blokade kapiler dengan melibatkan microembolization pada jaringan kapiler oleh partikel sehingga aliran (perfusion) jaringan kapiler tersebut dapat divisualisasi secara eksternal.
Mekanisme Lokalisasi (2) • Cell sequestration melalui penandaan sel darah merah yang telah dirusak dengan cara pemanasan kemudian di injeksikan dalam upaya mendapatkan sidik spleen tanpa visualisasi liver. • Difusi sederhana perunut radioaktif (radiotracer) dengan melintasi membran sel dan selanjutnya mendistribusikan dirinya ditempat lain di dalam tubuh; sedangkan difusi pertukaran (exchange diffusion) diawali dengan proses difusi perunut radioaktif kedalam suatu sel kemudian diikuti dengan pertukaran kimia (chemical exchange). • Lokalisasi kompartemen (compartmental localization) de ngan cara menempatkan radiofarmaka dalam ruang fluida (fluid space) kemudian ruang fluida tersebut disidik.
Mekanisme Lokalisasi (3) • Serapan kimia (chemisorption) dengan terbentuknya ika tan permukaan (surface binding) suatu radiofarmaka ter hadap struktur permukaan. • Reaksi antigen antibodi, yaitu terjadinya uptake pada du dukan tumor (tumor site) disebabkan oleh ikatan spesifik antibodi bertanda nuklida radioaktif pada permukaan antigen yang berada di dalam tumor. • Ikat reseptor (receptor binding), yaitu pengikatan radio farmaka terhadapan dudukan reseptor afinitas tinggi (high affinity receptor sites).
Formulasi dan labeling Formulasi Ligand + reduktor + anti oksidant + stabilizer Kit Radiofarmaka Labeling Radionuklida + Kit Radiofarmaka
Persyaratan Radiofarmaka radiolysis container atmospher specificity temperature p. H medium sensitivity apyrogenicity sterility stability efficacy biodistribution radionuclidic purity Acceptable Radiopharmaceuticals purity safety radiotoxicity chemical purity radiochemical purity
Скачать презентацию RADIOFARMASI Radiopharmaceuticals can be classified into four
829bf79ea5a96599a99bd3837fd3588b.ppt