2) окислительно-восстановительной реакции
3) реактора
4) циклотрона (+)
11C получают на медицинском циклотроне — ускорителе заряженных частиц. В стандартной ядерной реакции протоны воздействуют на азот-14 в мишени: 14N(p,α)11C. Образовавшийся углерод-11 является позитрон-излучающим радионуклидом и используется для мечения радиофармпрепаратов в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).
Период полураспада 11C составляет около 20,4 минуты, поэтому его нельзя эффективно транспортировать на значительные расстояния; радионуклид обычно производят непосредственно в ПЭТ-центре или рядом с ним, после чего быстро включают в состав радиофармпрепарата. Короткий период полураспада позволяет применять 11C-меченые соединения для изучения метаболизма, рецепторных систем и кинетики лекарственных веществ, например 11C-метионина или 11C-раклоприда.
Генераторный метод основан на распаде материнского радионуклида и используется, например, для получения 68Ga из 68Ge или 82Rb из 82Sr. Окислительно-восстановительные реакции изменяют химическую форму уже полученного радионуклида, но не создают ядро 11C. Ядерный реактор также не является стандартным источником углерода-11, поскольку для его образования необходима реакция с ускоренными протонами.
| Радионуклид | Основной способ получения | Период полураспада | Пример применения |
|---|---|---|---|
| 11C | Циклотрон; реакция 14N(p,α)11C | Около 20,4 мин | ПЭТ-исследования метаболизма и рецепторных систем |
| 18F | Циклотрон; ядерные реакции с протонами | Около 109,8 мин | 18F-ФДГ для оценки глюкозного метаболизма |
| 13N | Циклотрон | Около 9,97 мин | 13N-аммиак для перфузии миокарда |
| 15O | Циклотрон | Около 2,04 мин | Исследование мозгового кровотока и метаболизма кислорода |
| 68Ga | Генератор 68Ge/68Ga или циклотрон | Около 67,7 мин | ПЭТ с меченными пептидами и аналогами соматостатина |
| 82Rb | Генератор 82Sr/82Rb | Около 76 с | Оценка перфузии миокарда |
Циклотронное производство особенно важно для короткоживущих ПЭТ-радионуклидов, поскольку обеспечивает их получение непосредственно перед исследованием. После облучения мишени выполняют радиохимическое выделение и синтез соответствующего радиофармпрепарата. Перед введением пациенту контролируют радиохимическую чистоту, активность, стерильность и отсутствие пирогенов. Таким образом, выбор циклотрона определяется не только способом ядерного превращения, но и необходимостью минимизировать потери активности во времени.