El flúor-18 ( 18 F) es un radioisótopo de flúor que es una fuente importante de positrones . Tiene una masa de 18,0009380(6) u y su vida media es 109,771(20) minutos. Se desintegra por emisión de positrones el 96,7% del tiempo y por captura de electrones el 3,3% del tiempo. Ambos modos de desintegración producen oxígeno-18 estable .
18
F es un radioisótopo traza natural producido por espalación de rayos cósmicos del argón atmosférico, así como por reacción de protones con oxígeno natural: 18 O + p → 18 F + n. [1]
En la industria radiofarmacéutica , el flúor-18 se fabrica utilizando un ciclotrón o un acelerador lineal de partículas para bombardear un objetivo, generalmente de agua [ 18 O] natural o enriquecida [2] con protones de alta energía (típicamente ~18 MeV ). El flúor producido se encuentra en forma de una solución acuosa de fluoruro [ 18 F] , que luego se utiliza en una síntesis química rápida de varios radiofármacos. La molécula farmacéutica de oxígeno orgánico-18 no se produce antes de la producción del radiofármaco, ya que los protones de alta energía destruyen dichas moléculas ( radiólisis ). Por lo tanto, los radiofármacos que utilizan flúor deben sintetizarse después de que se haya producido el flúor-18.
La primera síntesis publicada y el informe de las propiedades del flúor-18 fueron en 1937 por Arthur H. Snell, producido por la reacción nuclear de 20 Ne (d, α) 18 F en los laboratorios de ciclotrón de Ernest O. Lawrence . [3]
El flúor-18 a menudo sustituye a un grupo hidroxilo (–OH) en una molécula original del radiotrazador, debido a propiedades estéricas y electrostáticas similares. Sin embargo, esto puede resultar problemático en determinadas aplicaciones debido a posibles cambios en la polaridad de la molécula .
El flúor-18 es uno de los primeros trazadores utilizados en la tomografía por emisión de positrones (PET), y se utiliza desde la década de 1960. [4] Su importancia se debe tanto a su corta vida media como a la emisión de positrones durante la descomposición. Un uso médico importante del flúor-18 es: en tomografía por emisión de positrones (PET) para obtener imágenes del cerebro y el corazón; para obtener imágenes de la glándula tiroides; como radiotrazador para obtener imágenes de huesos y buscar cánceres que han hecho metástasis en otras partes del cuerpo y en radioterapia para el tratamiento de tumores internos.
Los trazadores incluyen fluoruro de sodio , que puede ser útil para obtener imágenes esqueléticas, ya que muestra una captación ósea alta y rápida acompañada de un aclaramiento sanguíneo muy rápido, lo que resulta en una relación hueso-fondo alta en un corto tiempo [5] y fluorodesoxiglucosa (FDG). donde el 18 F sustituye a un hidroxilo . La nueva química del dioxaborolano permite el etiquetado de anticuerpos con fluoruro radiactivo ( 18 F) , lo que permite obtener imágenes del cáncer mediante tomografía por emisión de positrones (PET) . [6] Un sistema indicador de origen humano , genético , emisor de positrones y fluorescente (HD-GPF) utiliza una proteína humana, PSMA y no inmunogénica, y una pequeña molécula que emite positrones ( 18 F) . ) y fluorescente para PET de modalidad dual e imágenes de fluorescencia de células modificadas con genoma, por ejemplo, cáncer , CRISPR/Cas9 o células T CAR , en un ratón completo. [7] La pequeña molécula de modalidad dual dirigida al PSMA se probó en humanos y encontró la ubicación del cáncer de próstata primario y metastásico , la eliminación del cáncer guiada por fluorescencia y detecta células cancerosas individuales en los márgenes del tejido. [8]