Rendimiento radioquímico

Qué mide el rendimiento radioquímico

El concepto pertenece al vocabulario técnico de la radiofarmacia y de la química de radioisótopos, y responde a una pregunta muy concreta: de toda la radiactividad que se puso a reaccionar, ¿qué fracción terminó formando parte del compuesto deseado? Un grupo internacional de expertos en radioquímica y radiofarmacia fijó su definición formal en 2017, dentro de un documento de consenso destinado a poner orden en una terminología que, hasta entonces, se usaba de forma poco uniforme entre laboratorios. Según esa definición, el rendimiento radioquímico equivale a la actividad presente en el producto, expresada como porcentaje de la actividad de partida empleada en el proceso.

La comparación exige un matiz que se olvida con frecuencia. Ambas actividades, la de partida y la del producto, deben corregirse por decaimiento radiactivo hasta un mismo instante antes de calcular el porcentaje: de lo contrario, el simple paso del tiempo durante la síntesis falsearía el resultado, al alza o a la baja según el momento en que se tome cada medida. Corregido de este modo, el rendimiento radioquímico coincide exactamente con el concepto químico clásico de rendimiento de una reacción. Nada más.

Rendimiento frente a pureza radioquímica

Rendimiento y pureza se confunden con facilidad, pero miden cosas distintas. El rendimiento evalúa la eficiencia del proceso: cuánta actividad se aprovechó. La pureza radioquímica, en cambio, describe la calidad del producto ya terminado, en el momento en que se mide, con independencia de cómo se llegó hasta él: es la fracción del total de la actividad de ese radionúclido que se encuentra en la forma química declarada, frente a la que aparece como impurezas (precursor sin reaccionar, productos de degradación, especies libres del propio radionúclido).

Las dos cifras pueden divergir en cualquier dirección. Una síntesis con un rendimiento modesto puede, tras una purificación cuidadosa, entregar un producto con una pureza radioquímica muy alta: lo que se perdió por el camino no contamina lo que queda. Y a la inversa, un rendimiento alto en el momento de la síntesis no garantiza nada sobre la pureza horas después, porque la propia radiación que emite el compuesto puede degradarlo por radiólisis y hacer caer la pureza sin que el rendimiento original se haya visto afectado.

Cómo se determina

El método más extendido es la cromatografía radiactiva, en capa fina o en papel, con lectura mediante un radiocromatógrafo o mediante el corte y recuento de la tira en fracciones. La cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) acoplada a un detector de radiactividad ofrece mayor capacidad de resolución y detecta productos de degradación que la cromatografía en capa fina puede pasar por alto. Sea cual sea la técnica, el cálculo exige siempre la misma corrección: llevar todas las medidas de actividad al mismo instante antes de compararlas.

Esa corrección importa más cuanto más corta es la semivida del radionúclido empleado. Con el carbono-11, de semivida cercana a veinte minutos, o con el flúor-18, los minutos que dura el propio análisis cromatográfico representan una fracción nada desdeñable de la semivida, y omitirla puede alterar sensiblemente el resultado. El control de calidad de estos compuestos, por ello, se automatiza y se cronometra con precisión.

Marco regulatorio

En España, la preparación y el control de calidad de los radiofármacos deben ajustarse a la ficha técnica autorizada o, en su defecto, a la monografía correspondiente de la Real Farmacopea Española, según establece la normativa que regula su preparación extemporánea. La Farmacopea recoge, junto a la pureza radioquímica y la pureza radionucleídica, los límites que cada preparación debe cumplir antes de administrarse.

La propia comunidad científica internacional sintió la necesidad de fijar por escrito, en 2017, qué se entiende exactamente por rendimiento radioquímico y por conceptos vecinos como el rendimiento de actividad. El motivo no fue trivial: el uso incorrecto o inconsistente de estos términos entre publicaciones y laboratorios dificultaba comparar resultados y replicar procedimientos, algo especialmente delicado en un campo donde cada lote se fabrica, se mide y se administra en cuestión de horas.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo el rendimiento radioquímico que la pureza radioquímica?

No. El rendimiento mide la eficiencia de la reacción que produjo el compuesto; la pureza describe la calidad del producto final en el momento de medirla, al margen del proceso que lo generó.

¿Por qué hay que corregir por decaimiento radiactivo al calcularlo?

Porque la actividad de partida y la del producto casi nunca se miden en el mismo instante. El radionúclido sigue decayendo mientras dura la síntesis y el análisis, así que ambas cifras deben llevarse a un tiempo común antes de dividirlas. Sin esa corrección, el resultado dependería del reloj, no de la química.

¿Puede un proceso tener buen rendimiento y mala pureza, o al contrario?

Sí, y sucede con frecuencia. Un rendimiento alto en el momento de la síntesis no impide que el producto se degrade después y pierda pureza. Y una síntesis de rendimiento modesto puede, tras purificarse bien, entregar un producto muy puro.

¿Quién fija los criterios oficiales para medirlo?

En España, la Real Farmacopea Española y la normativa sobre preparación extemporánea de radiofármacos. A escala internacional, un grupo de expertos en radioquímica publicó en 2017 un documento de consenso, hoy seguido por las principales revistas del sector, para unificar esta y otras definiciones.

Referencias

1. Coenen HH, Gee AD, Adam M, Antoni G, Cutler CS, Fujibayashi Y, Jeong JM, Mach RH, Mindt TL, Pike VW, Windhorst AD. Consensus nomenclature rules for radiopharmaceutical chemistry, setting the record straight. Nuclear Medicine and Biology.
2. Boletín Oficial del Estado. Orden SND/939/2022, normas de correcta preparación extemporánea de radiofármacos.
3. Pinilla Román C, Ramos Membrive R, Pareja del Río F, Quincoces Fernández G, Peñuelas Sánchez I. Evaluación de la robustez y reproducibilidad del método de determinación de pureza radioquímica del [99mTc]Tc-MAA propuesto por ficha técnica. Revista Española de Medicina Nuclear e Imagen Molecular.
4. EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry. Radiolabeling and quality control of therapeutic radiopharmaceuticals: comparación de análisis radio-TLC/HPLC.