Tehnecij sestamibi. Tehnicij Krvne stanice obilježene radionuklidima

Ovo je završni dio serije članaka o Istraživačkom institutu za atomske reaktore, koji se nalazi u gradu Dimitrovgradu, Uljanovska oblast. Već smo se upoznali s tehnologijom proizvodnje najskupljeg metala na planeti - naučili smo kako se izrađuju gorivi sklopovi za nuklearne reaktore i vidjeli smo jedinstveni reaktor SM-3, sposoban generirati vrlo gust tok neutrona . Ali ipak, ovo nije glavni proizvod koji proizvodi istraživački institut. Postoji jedna tvar bez koje sve onkološke klinike u svijetu ne mogu živjeti ni dana. Cijena ovog radioizotopa doseže 46 milijuna dolara po gramu. O kakvoj je tvari riječ i zašto i najmanji poremećaj u njenoj opskrbi izaziva veliku pometnju u svjetskoj nuklearnoj medicini - čitajte dalje...


Tehnecij i molibden

Ta tvar je molibden-99 uz pomoć koje se danas provodi oko 70% dijagnostičkih postupaka u području onkologije, 50% u kardiologiji i oko 90% u radionuklidnoj dijagnostici. Budući da ga je teško i skupo nabaviti, široko je dostupan samo u nekoliko razvijenih zemalja. Ali kako molibden-99 pomaže u dijagnostici?



U stvarnosti to nije tako jednostavno. Molibden-99 nije konačni proizvod koji se koristi u nuklearnoj medicini. Njegov radni konj je još jedan radioaktivni metal - tehnecij-99.

Zbunjeni? Pokušat ću objasniti.

Većina umjetno proizvedenih izotopa (varijanti istog kemijskog elementa) vrlo su nestabilni i brzo se raspadaju zbog radioaktivnog zračenja. Vrijeme nakon kojeg ostaje točno polovica izvorne količine tvari (zapravo, mjerenja se vrše na temelju vrijednosti aktivnosti u Curieu, ali radi jednostavnosti računat ćemo masu) naziva se poluvrijeme raspada. Primjerice, jedan gram tog vrlo skupog California-252 nakon 2,5 godine pretvara se u pola grama, a najnoviji i posljednji dobiveni 118. element periodnog sustava Ununoctium-294 prepolovljen je za samo 1 ms. Vrijeme poluraspada našeg megakorisnog izotopa tehnecija-99 je samo 6 sati. To je i njegova prednost i nedostatak.


Zgrada reaktora u RIAR-u

Zračenje ovog izotopa je prilično mekano, ne utječe na susjedne organe, te je idealno za snimanje posebnom opremom. Tehnecij se može akumulirati u organima zahvaćenim tumorom ili mrtvim područjima srčanog mišića, tako da je pomoću ove metode moguće, na primjer, identificirati žarište infarkta miokarda unutar 24 sata nakon njegovog početka - problematična područja u tijelu jednostavno će biti istaknuto na slici ili ekranu. Nekoliko sati nakon primjene tehnecij-99 prelazi u stabilniji izotop i potpuno se izlučuje iz organizma bez ikakvih zdravstvenih posljedica. Međutim, ovih 6 sati također su glavobolja za liječnike, jer je u tako kratkom vremenu jednostavno nemoguće dostaviti ga u kliniku s mjesta proizvodnje.


RIAR u Dimitrovgradu

Jedini izlaz iz ove situacije je proizvodnja tehnecija-99 na licu mjesta, u dijagnostičkoj klinici. Ali kako to učiniti? Je li doista potrebno svaku kliniku opremiti nuklearnim reaktorom? Srećom, to nije bilo potrebno. Stvar je u tome što se tehnecij-99 relativno lako i bez reaktora može dobiti iz drugog izotopa - molibdena-99, čije je vrijeme poluraspada već 66 sati! I to je manje-više odgovarajuće vrijeme tijekom kojeg se izotop može dostaviti u kliniku s bilo kojeg mjesta u svijetu. Stručnjaci u klinici mogu pretvoriti molibden-99 u tehnecij-99 samo pomoću posebnog generatora tehnecija


U generatoru dolazi do prirodne razgradnje molibdena-99, čiji je jedan od proizvoda tehnecij-99, koji se kemijski izolira - slana otopina ispire tehnecij, ali ostavlja molibden na mjestu. Sličan postupak može se provesti nekoliko puta dnevno tjedan dana, nakon čega se generator mora zamijeniti svježim. Ova potreba povezana je sa smanjenjem aktivnosti molibdena-99 zbog njegovog raspada, kao i s početkom kontaminacije tehnecija molibdenom. "Stari" generator postaje neprikladan za medicinske potrebe. Zbog kratkog poluživota molibdena-99, nemoguće je skladištiti generatore tehnecija. Potrebne su njihove redovite isporuke na tjednoj bazi ili čak u kraćim razdobljima.

Stoga je molibden-99 vrsta matičnog izotopa koji je pogodan za transport do krajnjeg korisnika. Sada dolazimo do najvažnije stvari - procesa dobivanja molibdena-99.

Kako se proizvodi molibden-99

Molibden-99 se može dobiti samo na dva načina i samo u nuklearnom reaktoru. Prvi način je uzeti stabilni izotop molibden-98 i upotrijebiti nuklearnu reakciju hvatanja neutrona da ga pretvorimo u molibden-99. Ovo je "najčišća" metoda, koja, međutim, ne dopušta dobivanje komercijalnih volumena izotopa. Treba napomenuti da je ova metoda obećavajuća i trenutno se poboljšava. Danas će Japan ovom metodom proizvoditi molibden za vlastite potrebe.

Druga metoda je fisija jezgri visoko obogaćenog urana-235 gustim protokom neutrona. Kada se uranova meta "ispali" neutronima, ona se raspada na mnogo lakših elemenata, od kojih je jedan molibden-99. Ako ste već pročitali prvi dio ove serije članaka, onda bi se vjerojatno trebali sjetiti jedinstvenog takve vrste, koji generira onaj isti gusti tok neutrona - projektila koji razbijaju uranove "maline" u nekoliko malih "bobica" .

Mete mogu biti raznih oblika - ploče, šipke i sl. Mogu biti izrađene od metalnog urana, njegovog oksida ili legure s drugim metalom (na primjer, aluminijem). U aktivni kanal reaktora postavljaju se mete u aluminijskim ili nehrđajućim čeličnim školjkama i tamo se drže određeno vrijeme.


Reaktor SM-3 u RIAR-u

Nakon vađenja mete iz reaktora, ona se pola dana hladi vodom i prenosi u poseban "vrući" laboratorij, gdje se željeni molibden-99 kemijski izolira iz smjese produkata fisije urana, od kojih će samo 6% budi tamo. Od ovog trenutka počinje odbrojavanje životnog vijeka našeg molibdena, za koji je kupac spreman platiti. Ovaj postupak se mora provesti što je brže moguće, jer se nakon ozračivanja mete svakih sat vremena gubi do 1% molibdena zbog njegovog raspada.

U “vrućoj” komori uz pomoć elektromehaničkih manipulatora ciljni materijal se uz pomoć lužine ili kiseline pretvara u tekuću otopinu iz koje se različitim kemijskim reagensima oslobađa molibden. RIAR koristi alkalnu metodu, koja je sigurnija od kisele metode, jer za sobom ostavlja manje opasni tekući otpad.

Konačni proizvod izgleda kao bezbojna tekućina - otopina soli natrijevog molibdata.


fotografija ngs.ru

Boca tekućine stavlja se u poseban olovni spremnik i šalje potrošaču posebnim letom iz najbliže zračne luke Ulyanovsk.

Cijeli proces kontrolira računalni sustav. isključujući pogreške operatera i ljudski faktor, što je vrlo važno u proizvodnji molibdena-99. Također je potrebno pridržavati se svih sigurnosnih zahtjeva.

Nažalost, gore opisana metoda je izuzetno “prljava” sa stajališta proizvodnje velike količine radioaktivnog otpada, koji se u budućnosti praktički ne koristi i treba ga zakopati. Situaciju dodatno otežava činjenica da je riječ o tekućem otpadu - najteže ga je skladištiti i zbrinjavati. Usput, 97% početnog punjenja urana u metu završi u otpadu! Čisto teoretski, visoko obogaćeni uran iz otpada može se izdvojiti za daljnju upotrebu, ali u praksi to nitko ne radi.

Problemi

Donedavno su u svijetu postojala samo 3 glavna proizvođača molibdena-99 i oni su činili 95% svih zaliha. Dimitrovgradski RIAR pokrivao je samo do 5% potreba za ovim izotopom. Najmoćniji igrači u ovoj industriji bili su Kanada (40%), Nizozemska + Belgija (45%) i Južnoafrička Republika (10%). Međutim, najveći kanadski dobavljač imao je problema sa svojim glavnim proizvodnim reaktorom i niša je odjednom postala dostupna. Rosatom je u tome vidio priliku da ga zauzme na kratko vrijeme.

Nedostatak molibdena-99 na svjetskom tržištu sada premašuje 30%, s prosječnim potrebama do 12 000 kirija tjedno (ova proizvodnja se ne mjeri u gramima, već u jedinicama materijalne aktivnosti). A cijene ove supstance dosežu 1500 dolara po kiriju.

Međutim, s takvim količinama proizvodnje molibdena-99 postavlja se pitanje proporcionalnog povećanja količine radioaktivnog otpada koji treba negdje uskladištiti. Nažalost, jedini način da se tekući otpad zakopa u RIAR-u još uvijek je njegovo pumpanje pod pritiskom na dubinu od 1300 metara. To je vrlo opasno, s obzirom na lokaciju skladišta na raskrižju tektonskih grešaka (prema istraživanju TsNIIgeolneruda). Danas je to najbolnije pitanje za koje još nema rješenja: pod zemljom kod Dimitrovgrada već se formiralo malo more radioaktivnog otpada koje bi teoretski moglo završiti u Volgi.



Izgradnja novog višenamjenskog reaktora na brze neutrone u RIAR-u

Kao dobro pravilo, tekući otpad se mora cementiranjem pretvoriti u čvrsti otpad i pohraniti u posebne spremnike. U 2015. godini RIAR je izgradio novo skladište krutog otpada kapaciteta 8000 kubičnih metara s tehnološkim prostorima za sortiranje, obradu i kondicioniranje.


fotografija niiar.ru

IAEA je više od dva desetljeća izražavala krajnje nezadovoljstvo tehnologijom korištenja visoko obogaćenog urana u proizvodnji molibdena-99. Ali tehnologija koja se koristi u RIAR-u dizajnirana je posebno za ovu metodu. S vremenom Dimitrovgradski istraživački institut planira prijeći na rad s nisko obogaćenim uranom. No, to je pitanje budućnosti, a za sada najteže pitanje u proizvodnji molibdena ostaje zbrinjavanje radioaktivnog otpada.

A takvih je mnogo i svi su izuzetno opasni za okoliš i stanovništvo. Uzmimo, na primjer, izotope stroncija i joda, koji lako mogu ući u atmosferu i proširiti se stotinama kilometara uokolo. Za regiju u kojoj stanovništvo ima prirodni nedostatak joda, to je posebno opasno. Tijelo uzima potrebni jod iz okoliša, uključujući i radioaktivni, što dovodi do tužnih posljedica za zdravlje. No, prema RIAR-u, njihov tehnološki proces vrlo je zaštićen od emisija joda u atmosferu.


Postolar bez cipela

Svake godine u svijetu se izvede više od 30 milijuna medicinskih zahvata koji koriste radionuklide. Međutim, u samoj Rusiji, koja tvrdi da je glavni dobavljač molibdena-99, potreba za ovim izotopom je minimalna. Više od 70% svih radioaktivnih izotopa proizvedenih u Rusiji izvozi se. Oboljeli od raka u Rusiji imaju šanse za primanje modernog i pravodobnog liječenja ne prelaze 10% zbog banalnog nedostatka specijaliziranih dijagnostičkih centara. U zemlji postoji samo sedam takvih centara. Ali mora ih biti najmanje 140. Ispada da se najnovije tehnologije koje koriste izotope u Rusiji često jednostavno nemaju gdje primijeniti.

Usporedbe radi, u Sjedinjenim Državama postoji više od 2000 centara za nuklearnu medicinu. U drugim razvijenim zemljama postoji jedan takav centar na svakih 500 tisuća ljudi. Nije iznenađujuće da je, prema WHO-u, petogodišnja stopa preživljavanja pacijenata s rakom u SAD-u 62%, u Francuskoj - 58%, u Rusiji ta brojka ne doseže ni 43%.

To stvara ne baš sretnu sliku: nekima vrhovi, a nama korijeni.

rusko ime

Tehnecij sestamibi

Latinski naziv tvari je Technetium sestamibi

Technetii sestamibi ( rod. Technetii sestamibi)

Farmakološka skupina tvari Technetium sestamibi

Tipični klinički i farmakološki članak 1

Farmaceutsko djelovanje. Dijagnostičko sredstvo (radiofarmak) dizajnirano za procjenu perfuzije miokarda u različitim patološkim stanjima.

Farmakokinetika. Nakon IV primjene, brzo napušta vaskularni krevet, a nakon 3-5 minuta njegova koncentracija u krvi nije veća od 2%. Maksimalna akumulacija lijeka u zdravom miokardu opažena je 5 minuta nakon primjene i prosječno iznosi 2,2% primijenjene doze. Ova razina unosa miokarda ostaje nepromijenjena 3 sata, što određuje optimalno vrijeme planarne ili jednofotonske emisijske tomografije (unutar 1-2 sata nakon primjene lijeka).Koncentracija lijeka u plućima je beznačajna (nakon 5 minuta - ne više od 3-5%), a njegovo uklanjanje značajno će odrediti klirens lijeka iz miokarda. Izlučuje se putem hepatobilijarnog trakta i tankog crijeva (oko 40% unutar 2 dana). Manja količina (oko 22%) izlučuje se mokraćom.

Indikacije. Planarna ili jednofotonska emisijska tomografija za procjenu prokrvljenosti miokarda kod različitih patoloških procesa koji dovode do poremećaja miokardijalne perfuzije (koronarna ateroskleroza, akutni infarkt miokarda, postinfarktna i postmiokardijalna kardioskleroza itd.), kao i kod koronarne arterijske bolesti.

Kontraindikacije. Preosjetljivost, trudnoća.

Doziranje. IV natašte ili najmanje 4 sata nakon obroka. Pri ispitivanju pacijenata u mirovanju i pod uvjetima testa opterećenja s intervalom od oko 24 sata u studijama - 259-370 MBq (7-10 mKu) za svaku studiju.

Nuspojava. Alergijske reakcije.

Posebne upute. Postupak pripreme: u aseptičnim uvjetima dodajte 3 ml eluata iz 99mTc generatora u bočicu s reagensom. Po potrebi se eluat najprije razrijedi 0,9% otopinom NaCl do potrebne volumetrijske aktivnosti. Boca s lijekom stavlja se u olovni spremnik i zagrijava u kipućoj vodenoj kupelji 15 minuta od trenutka kada voda proključa. Razina vode u vodenoj kupelji treba biti viša od razine otopine lijeka u bočici. Lijek je spreman za upotrebu nakon hlađenja sadržaja bočice na sobnu temperaturu. Nemojte koristiti zračnu iglu.

Gotov lijek, pripremljen na temelju reagensa koji se nalazi u 1 bočici, može se koristiti za proučavanje 5 pacijenata.

Majke koje doje trebale bi se suzdržati od hranjenja djeteta 24 sata nakon primjene lijeka.

Državni registar lijekova. Službeno izdanje: u 2 sveska - M.: Medicinsko vijeće, 2009. - Svezak 2, 1. dio - 568 str.; 2. dio - 560 s.

Sadržaj članka

TEHNETIJ– tehnecij (lat. Technetium, simbol Tc) – element 7 (VIIb) skupine periodnog sustava, atomski broj 43. Tehnecij je najlakši od onih elemenata periodnog sustava koji nemaju stabilne izotope i prvi je element dobiven umjetnim putem. . Do danas su sintetizirana 33 izotopa tehnecija s masenim brojevima 86–118, od kojih su najstabilniji 97 Tc (vrijeme poluraspada 2,6 10 6 godina), 98 Tc (1,5 10 6) i 99 Tc (2,12 ·10 5 godine).

U spojevima, tehnecij ima oksidacijska stanja od 0 do +7, pri čemu je sedmerovalentno stanje najstabilnije.

Povijest otkrića elementa.

Usmjerene potrage za elementom br. 43 započele su otkrićem periodičkog zakona D. I. Mendeljejeva 1869. U periodnom sustavu neke su ćelije bile prazne, budući da im odgovarajući elementi (među njima je bio i 43. - ekamangan) još nisu bili poznati. . Nakon otkrića periodičkog zakona, mnogi su autori najavili izdvajanje analoga mangana s atomskom težinom od oko stotinu iz raznih minerala i predložili nazive za njega: davy (Kern, 1877), lucij (Barrier, 1896) i niponij (Ogawa, 1908.), ali sva ova izvješća nisu dodatno potvrđena.

Dvadesetih godina prošlog stoljeća skupina njemačkih znanstvenika predvođena profesorom Walterom Noddackom započela je potragu za ekamanganom. Nakon što su pratili obrasce promjena svojstava elemenata kroz skupine i razdoblja, došli su do zaključka da bi po svojim kemijskim svojstvima element broj 43 trebao biti mnogo bliži ne manganu, već svojim susjedima u razdoblju: molibdenu i osmiju, pa ga je bilo potrebno tražiti u rudama platine i molibdena. Eksperimentalni rad Noddackove grupe trajao je dvije i pol godine, au lipnju 1925. Walter Noddack izvijestio je o otkriću elemenata br. 43 i br. 75, za koje je predloženo da se nazovu masurij i renij. Godine 1927. konačno je potvrđeno otkriće renija, a sve snage ove skupine prešle su na izolaciju masurija. Ida Noddack-Tacke, zaposlenica i supruga Waltera Noddacka, čak je izjavila da će "uskoro masurij, poput renija, biti dostupan za kupnju u trgovinama", ali takvoj nepromišljenoj izjavi nije bilo suđeno da se obistini. Njemački kemičar W. Prandtl pokazao je da je par zamijenio nečistoće za masurij koji nemaju nikakve veze s elementom broj 43. Nakon neuspjeha Noddakovih, mnogi su znanstvenici počeli sumnjati u postojanje elementa broj 43 u prirodi.

Još 1920-ih, zaposlenik Lenjingradskog sveučilišta S.A. Shchukarev primijetio je određeni obrazac u raspodjeli radioaktivnih izotopa, koji je 1934. godine konačno formulirao njemački fizičar G. Matthauch. Prema Mattauch-Shchukarevovom pravilu dva stabilna izotopa s istim masenim brojevima i nuklearnim nabojem koji se razlikuju za jedan ne mogu postojati u prirodi. Barem jedan od njih mora biti radioaktivan. Element br. 43 nalazi se između molibdena (atomske mase 95,9) i rutenija (atomske mase 101,1), ali sve masene brojeve od 96 do 102 zauzimaju stabilni izotopi: Mo-96, Mo-97, Mo-98, Ru-99 , Mo-100, Ru-101 i Ru-102. Stoga element broj 43 ne može imati neradioaktivne izotope. No, to ne znači da ga se ne može pronaći na Zemlji: uostalom, uran i torij također su radioaktivni, ali su preživjeli do danas zbog dugog vremena poluraspada. Pa ipak, njihove rezerve tijekom postojanja Zemlje (oko 4,5 milijardi godina) smanjile su se 100 puta. Jednostavni izračuni pokazuju da se radioaktivni izotop može zadržati u značajnim količinama na našem planetu samo ako mu vrijeme poluraspada prelazi 150 milijuna godina. Nakon neuspjeha potrage Noddakove grupe, nada u pronalazak takvog izotopa praktički je nestala. Sada se zna da najstabilniji izotop tehnecija ima vrijeme poluraspada od 2,6 milijuna godina, pa je za proučavanje svojstava elementa br. 43 bilo potrebno stvoriti ga iznova. Mladi talijanski fizičar Emilio Gino Segre preuzeo je taj zadatak 1936. godine. Temeljnu mogućnost umjetne proizvodnje atoma demonstrirao je još 1919. veliki engleski fizičar Ernest Rutherford.

Nakon što je diplomirao na Sveučilištu u Rimu i odslužio četverogodišnju vojnu službu, Segre je radio u laboratoriju Enrica Fermija sve dok nije dobio ponudu da vodi odjel za fiziku na Sveučilištu u Palermu. Naravno, kada je tamo otišao, nadao se da će nastaviti svoj rad na nuklearnoj fizici, ali laboratorij u kojem je trebao raditi bio je vrlo skroman i nije poticao znanstvena dostignuća. Godine 1936. odlazi na poslovno putovanje u SAD, u grad Berkeley, gdje je već nekoliko godina u Laboratoriju za radijaciju Kalifornijskog sveučilišta radio prvi akcelerator nabijenih čestica na svijetu, ciklotron. Dok je radio na Berkeleyju, došao je na ideju analize molibdenske ploče koja je služila za odbijanje snopa jezgri deuterija, teškog izotopa vodika. “Imali smo dobar razlog misliti”, napisao je Segre, “da bi se molibden, nakon bombardiranja deuteronima, trebao pretvoriti u element broj 43...” Doista, u jezgri atoma molibdena postoje 42 protona, au deuteriju jezgra – 1. Kada bi se te čestice mogle spojiti dobile bi jezgru 43. elementa. Prirodni molibden sastoji se od šest izotopa, što znači da bi nekoliko izotopa novog elementa moglo biti prisutno u ozračenoj ploči. Segre se nadao da su barem neki od njih dovoljno dugovječni da prežive na ploči nakon povratka u Italiju, gdje je namjeravao tražiti element br. 43. Zadatak je dodatno komplicirala činjenica da je molibden korišten za izradu mete nisu bili posebno pročišćeni i nuklearne reakcije koje uključuju nečistoće mogle bi se dogoditi u ploči.

Šef laboratorija za zračenje Ernest Lawrence dopustio je Segreu da ponese ploču sa sobom i 30. siječnja 1937. u Palermu su Emilio Segre i mineralog Carlo Perrier započeli s radom. Najprije su ustanovili da doneseni uzorak molibdena emitira beta čestice, što znači da su u njemu doista prisutni radioaktivni izotopi, ali je među njima i element broj 43, jer bi izvori detektirane radijacije mogli biti izotopi cirkonija, niobija, rutenija. , renij, fosfor i sam molibden ? Da bi se odgovorilo na ovo pitanje, dio ozračenog molibdena otopljen je u aqua regia (mješavina klorovodične i dušične kiseline), radioaktivni fosfor, niobij i cirkonij su kemijski uklonjeni, a zatim je precipitiran molibden sulfid. Preostala otopina je i dalje bila radioaktivna, sadržavala je renij i, moguće, element broj 43. Sada je preostalo najteže - razdvojiti ova dva elementa sličnih svojstava. Segre i Perrier su se nosili s ovim zadatkom. Otkrili su da kada se renijev sulfid istaloži s vodikovim sulfidom iz koncentrirane otopine klorovodične kiseline, dio aktivnosti ostaje u otopini. Nakon kontrolnih eksperimenata razdvajanja izotopa rutenija i mangana, postalo je jasno da beta čestice mogu emitirati samo atomi novog elementa, koji je nazvan tehnecij od grčke riječi tecnh ós - “umjetan”. Ovo je ime konačno odobreno na kongresu kemičara održanom u rujnu 1949. u Amsterdamu. Cijeli rad trajao je više od četiri mjeseca i završio je u lipnju 1937. godine, pri čemu je dobiveno samo 10-10 grama tehnecija.

Iako su Segre i Perrier u rukama imali tragove elementa br. 43, ipak su uspjeli odrediti neka od njegovih kemijskih svojstava i potvrdili su sličnost tehnecija i renija predviđenu na temelju periodičnog zakona. Jasno je da su htjeli znati više o novom elementu, ali da bi ga proučavali morali su imati težine tehnecija, a ozračeni molibden sadržavao je premalo tehnecija, pa su morali pronaći prikladnijeg kandidata za opskrbu ovim elementom. Njezina je potraga okrunjena uspjehom 1939. godine, kada su O. Hahn i F. Strassmann otkrili da "fragmenti" nastali tijekom fisije urana-235 u nuklearnom reaktoru pod utjecajem neutrona sadrže prilično značajne količine dugoživućeg izotopa 99 Tc. Sljedeće godine, Emilio Segre i njegov suradnik Wu Jianxiong uspjeli su ga izolirati u čistom obliku. Za svaki kilogram takvih "fragmenata" dolazi do deset grama tehnecija-99. U početku je tehnecij, dobiven iz otpada nuklearnih reaktora, bio vrlo skup, tisućama puta skuplji od zlata, ali se nuklearna energija razvijala vrlo brzo i do 1965. cijena "sintetičkog" metala pala je na 90 dolara po gramu, njegova globalna proizvodnja bila je više se ne računa u miligramima, već u stotinama grama. Imajući takve količine ovog elementa, znanstvenici su mogli sveobuhvatno proučiti fizikalna i kemijska svojstva tehnecija i njegovih spojeva.

Pronalaženje tehnecija u prirodi. Unatoč činjenici da je vrijeme poluraspada (T 1/2) najdugovječnijeg izotopa tehnecija - 97 Tc 2,6 milijuna godina, što bi naizgled potpuno isključilo mogućnost detekcije ovog elementa u zemljinoj kori, tehnecij se može neprestano nastaju na Zemlji kao rezultat nuklearnih reakcija. Godine 1956. Boyd i Larson su sugerirali da je tehnecij sekundarnog podrijetla prisutan u zemljinoj kori, nastao kada se molibden, niobij i rutenij aktiviraju jakim kozmičkim zračenjem.

Postoji još jedan način stvaranja tehnecija. Ida Noddack-Tacke u jednoj je svojoj publikaciji predvidjela mogućnost spontane fisije jezgri urana, a 1939. njemački radiokemičari Otto Hahn i Fritz Strassmann to su eksperimentalno potvrdili. Jedan od proizvoda spontane fisije su atomi elementa br. 43. Godine 1961. Kuroda je, preradivši oko pet kilograma uranove rude, uspio uvjerljivo dokazati prisutnost tehnecija u njoj u količini od 10 -9 grama po kilogram rude.

Godine 1951. američka astronomka Charlotte Moore pretpostavila je da bi tehnecij mogao biti prisutan u nebeskim tijelima. Godinu dana kasnije, engleski astrofizičar R. Merrill, proučavajući spektre svemirskih tijela, otkrio je tehnecij u nekim zvijezdama iz zviježđa Andromede i Kita. Njegovo otkriće naknadno su potvrdile neovisne studije, a količina tehnecija na nekim zvijezdama malo se razlikuje od sadržaja susjednih stabilnih elemenata: cirkonija, niobija, molibdena i rutenija. Kako bi se objasnila ova činjenica, sugerirano je da se tehnecij formira u današnjim zvijezdama kao rezultat nuklearnih reakcija. Ovo je opažanje opovrglo sve brojne teorije o predzvjezdanom nastanku elemenata i dokazalo da su zvijezde jedinstvene “tvornice” za proizvodnju kemijskih elemenata.

Dobivanje tehnecija.

Danas se tehnecij dobiva ili iz otpada prerade nuklearnog goriva ili iz molibdenske mete ozračene u ciklotronu.

Prilikom fisije urana, uzrokovane sporim neutronima, nastaju dva nuklearna fragmenta - laki i teški. Rezultirajući izotopi imaju višak neutrona i, kao rezultat beta raspada ili emisije neutrona, pretvaraju se u druge elemente, što dovodi do lanaca radioaktivnih transformacija. Izotopi tehnecija nastaju u nekim od ovih lanaca:

235 U + 1 n = 99 Mo + 136 Sn + 1 n

99 Mo = 99m Tc + b – (T 1/2 = 66 sati)

99m Tc = 99 Tc (T 1/2 = 6 sati)

99 Tc = 99 Ru (stabilno) + 227 – (T 1/2 = 2,12 10 5 godina)

Ovaj lanac uključuje izotop 99m Tc, nuklearni izomer tehnecija-99. Jezgre ovih izotopa identične su po nukleonskom sastavu, ali se razlikuju po radioaktivnim svojstvima. Jezgra 99m Tc ima veću energiju i, gubeći je u obliku kvanta g-zračenja, prelazi u jezgru 99 Tc.

Tehnološke sheme za koncentriranje tehnecija i njegovo odvajanje od popratnih elemenata vrlo su raznolike. Uključuju kombinaciju koraka destilacije, taloženja, ekstrakcije i kromatografije ionske izmjene. Domaća shema prerade istrošenih gorivih elemenata (gorivih elemenata) nuklearnih reaktora predviđa njihovo mehaničko drobljenje, odvajanje metalne ljuske, otapanje jezgre u dušičnoj kiselini i ekstrakcijsko odvajanje urana i plutonija. U tom slučaju tehnecij u obliku pertehnetatnog iona ostaje u otopini zajedno s ostalim produktima fisije. Propuštanjem te otopine kroz posebno odabranu anionsku izmjenjivačku smolu, te desorpcijom dušičnom kiselinom, dobiva se otopina pertehnetske kiseline (HTcO 4) iz koje se nakon neutralizacije taloži tehnecij (VII) sulfid s vodikovim sulfidom:

2HTcO 4 + 7H 2 S = Tc 2 S 7 + 8H 2 O

Za dublje pročišćavanje tehnecija iz produkata fisije, tehnecij sulfid se tretira mješavinom vodikovog peroksida i amonijaka:

Tc 2 S 7 + 2NH 3 + 7H 2 O 2 = 2NH 4 TcO 4 + 6H 2 O + 7S

Zatim se amonijev pertehnetat ekstrahira iz otopine, a naknadnom kristalizacijom dobiva se kemijski čisti pripravak tehnecija.

Metalni tehnecij obično se dobiva redukcijom amonijevog pertehnetata ili tehnecijevog dioksida u struji vodika na 800–1000 °C ili elektrokemijskom redukcijom pertehnetata:

2NH 4 TcO 4 + 7H 2 = 2Tc + 2NH 3 + 8H 2 O

Izolacija tehnecija iz ozračenog molibdena bila je glavna metoda industrijske proizvodnje metala. Ova se metoda danas koristi za dobivanje tehnecija u laboratoriju. Tehnecij-99m nastaje radioaktivnim raspadom molibdena-99. Velika razlika u poluživotima 99m Tc i 99Mo omogućuje da se potonji koristi za periodičnu izolaciju tehnecija. Takvi parovi radionuklida poznati su kao generatori izotopa. Maksimalna akumulacija 99m Tc u generatoru 99 Mo/ 99m Tc događa se 23 sata nakon svake operacije odvajanja izotopa iz matičnog molibdena-99, ali nakon 6 sati sadržaj tehnecija je polovica maksimalnog. To omogućuje izolaciju tehnecija-99m nekoliko puta dnevno. Postoje 3 glavna tipa 99m Tc generatora koji se temelje na metodi odvajanja izotopa kćeri: kromatografski, ekstrakcijski i sublimacijski. Kromatografski generatori koriste razliku u koeficijentima raspodjele tehnecija i molibdena na različitim sorbentima. Tipično, molibden je fiksiran na oksidnu podlogu u obliku molibdata (MoO 4 2–) ili fosfomolibdat iona (H 4 3–). Akumulirani kćerki izotop eluira se fiziološkom otopinom (iz generatora koji se koriste u nuklearnoj medicini) ili razrijeđenim kiselim otopinama. Za proizvodnju generatora za ekstrakciju, ozračena meta se otapa u vodenoj otopini kalijevog hidroksida ili karbonata. Nakon ekstrakcije metil etil ketonom ili drugom tvari, ekstraktant se uklanja isparavanjem, a preostali pertehnetat se otapa u vodi. Djelovanje sublimacijskih generatora temelji se na velikoj razlici u hlapljivosti viših oksida molibdena i tehnecija. Kada zagrijani plin nosač (kisik) prolazi kroz sloj molibden trioksida zagrijanog na 700-800° C, ispareni tehnecij heptoksid se uklanja u hladni dio uređaja, gdje se kondenzira. Svaki tip generatora ima svoje karakteristične prednosti i nedostatke, stoga se proizvode generatori svih gore navedenih tipova.

Jednostavna tvar.

Osnovna fizikalno-kemijska svojstva tehnecija proučavana su na izotopu masenog broja 99. Tehnecij je plastični paramagnetski metal srebrnosive boje. Talište oko 2150° C, vrelište » 4700° C, gustoća 11,487 g/cm 3 . Tehnecij ima heksagonalnu kristalnu rešetku, a u filmovima manjim od 150 Å ima kubičnu rešetku usmjerenu na lice. Na temperaturi od 8 K, tehnecij postaje supravodič tipa II ().

Kemijska aktivnost metalnog tehnecija je bliska aktivnosti renija, njegovog susjeda u podskupini, i ovisi o stupnju mljevenja. Dakle, kompaktni tehnecij polako blijedi na vlažnom zraku i ne mijenja se na suhom zraku, dok tehnecij u prahu brzo oksidira u viši oksid:

4Tc + 7O 2 = 2Tc 2 O 7

Kada se lagano zagrije, tehnecij reagira sa sumporom i halogenima i stvara spojeve u oksidacijskim stupnjevima +4 i +6:

Tc + 3F 2 = TcF 6 (zlatno žuta)

Tc + 3Cl 2 = TcCl 6 (tamnozeleno)

Tc + 2Cl 2 = TcCl 4 (crveno-smeđa)

a na 700° C stupa u interakciju s ugljikom, stvarajući TcC karbid. Tehnecij se otapa u oksidirajućim kiselinama (nitratnoj i koncentriranoj sumpornoj), bromovoj vodi i vodikovom peroksidu:

Tc + 7HNO 3 = HTcO 4 + 7NO 2 + 3H 2 O

Tc + 7Br 2 + 4H 2 O = HTcO 4 + 7HBr

Spojevi tehnecija.

Od najvećeg praktičnog interesa su spojevi sedmerovalentnog i četverovalentnog tehnecija.

Tehnecij dioksid TcO 2 je važan spoj u tehnološkoj shemi za dobivanje tehnecija visoke čistoće. TcO 2 je crni prah gustoće 6,9 ​​g/cm 3, stabilan na zraku pri sobnoj temperaturi, sublimira na 900–1100° C. Kada se zagrije na 300° C, tehnecij dioksid snažno reagira s atmosferskim kisikom (tvoreći Tc 2 O 7), s fluorom, klorom i bromom (uz stvaranje oksohalida). U neutralnim i alkalnim vodenim otopinama lako se oksidira u tehnetsku kiselinu ili njezine soli.

4TcO 2 + 3O 2 + 2H 2 O = 4HTcO 4

Tehnecij(VII) oksid Tc 2O 7 – žuto-narančasta kristalna tvar, lako topljiva u vodi i nastaje bezbojna otopina tehničke kiseline:

Tc 2 O 7 + H 2 O = 2HTcO 4

Talište 119,5° C, vrelište 310,5° C. Tc 2 O 7 je jak oksidans i lako se reducira čak i parama organskih tvari. Služi kao početni materijal za pripravu tehnecijevih spojeva.

Amonijev pertehnetat NH 4TCO 4 – bezbojna tvar, topljiva u vodi, međuproizvod u dobivanju metalnog tehnecija.

Tehnecij(VII) sulfid– teško topljiva tvar tamnosmeđe boje, intermedijarni spoj u pročišćavanju tehnecija, zagrijavanjem se raspada u disulfid TcS 2. Tehnecij (VII) sulfid se dobiva taloženjem sumporovodikom iz kiselih otopina sedmerovalentnih tehnecijevih spojeva:

2NH 4 TcO 4 + 8H 2 S = Tc 2 S 7 + (NH 4) 2 S + 8H 2 O

Primjena tehnecija i njegovih spojeva. Nedostatak stabilnih izotopa tehnecija, s jedne strane, sprječava njegovu široku upotrebu, as druge, otvara mu nove horizonte.

Korozija uzrokuje ogromnu štetu čovječanstvu, "jedući" do 10% cjelokupnog taljenog željeza. Iako su poznati recepti za izradu nehrđajućeg čelika, njegova uporaba nije uvijek preporučljiva iz ekonomskih i tehničkih razloga. Neke kemikalije - inhibitori, koje čine metalnu površinu inertnom na korozivna sredstva, pomažu u zaštiti čelika od hrđanja. Godine 1955. Cartledge je ustanovio izuzetno visoku sposobnost pasiviranja soli tehničke kiseline. Daljnja istraživanja su pokazala da su pertehnetati najučinkovitiji inhibitori korozije za željezo i ugljični čelik. Njihov se učinak očituje već pri koncentraciji od 10 –4 –10 –5 mol/l i traje do 250° C. Primjena tehnecijevih spojeva za zaštitu čelika ograničena je na zatvorene tehnološke sustave kako bi se izbjeglo ispuštanje radionuklida u okoliš. Međutim, zbog svoje visoke otpornosti na g-radiolizu, soli tehnetske kiseline izvrsne su za sprječavanje korozije u nuklearnim reaktorima hlađenim vodom.

Brojne primjene tehnecija duguju svoje postojanje njegovoj radioaktivnosti. Stoga se izotop 99 Tc koristi za proizvodnju standardnih izvora b-zračenja za detekciju grešaka, ionizaciju plina i proizvodnju standardnih standarda. Zbog dugog vremena poluraspada (212 tisuća godina) mogu raditi jako dugo bez značajnog smanjenja aktivnosti. Sada izotop 99m Tc zauzima vodeću poziciju u nuklearnoj medicini. Tehnecij-99m je kratkotrajni izotop (vrijeme poluraspada 6 sati). Tijekom izomernog prijelaza na 99 Tc emitira samo g-zrake, što osigurava dovoljnu moć prodora i značajno manju dozu za pacijenta u usporedbi s drugim izotopima. Pertehnetat ion nema izraženu selektivnost prema određenim stanicama, što mu omogućuje dijagnostiku oštećenja većine organa. Tehnecij se vrlo brzo eliminira iz organizma (unutar jednog dana), pa primjena 99m Tc omogućuje višekratno ispitivanje istog predmeta u kratkim vremenskim razmacima, čime se sprječava njegovo prekomjerno zračenje.

Jurij Krutjakov


Državna proračunska obrazovna ustanova
Visoko stručno obrazovanje
"Sibirsko državno medicinsko sveučilište"
Ministarstvo zdravstva i socijalnog razvoja
Farmaceutski fakultet
Zavod za farmaceutsku kemiju

Ondar Ainara Demyanovna
Technecium 99 – koji sadrži radiofarmaceutike. Značajke analize i primjene
Tečajni rad

Student IV godine
_______ A. D. Ondar
Učitelj, nastavnik, profesor
_______ M. S. Larkina

Tomsk -2012
Sadržaj:
Uvod…………………………………………………………………………3-4

    Radioaktivni lijekovi………………………………………………………5-7
    Radiofarmaci koji sadrže tehnecij-99…..8
      Povijest otkrića tehnecija…………………………………8-10
      Metode i tehnologije za dobivanje tehnecija-99m……………..11-12
        Kromatografski generatori tehnecij-99m…………..12-13
        Sublimacijski generatori tehnecija-99m………………….14
        Proizvodnja ekstrakcije 99m Ts……………………………15-16
    Pripravci na bazi tehnecija-99. Analiza i primjena…………….17-22
      Opće metode za analizu radiofarmaceutika.23-33
      Pripravci Technecium-99…………………………………………………………34
        Tehnecij (99 Ts) koloidna injekcija renij sulfida……..34-36
        Tehnecij (99 Ts) ubrizgavanje koloidnog sumpora………………..37-39
        Tehnecij (99 Tc) injekcija koloidnog kositra………………..40-42
        Tehnecij (99 Tc) etifenin injekcija……………………….43-46
        Tehnecij (99 Tc) injekcija exametazyme………………….47-50
        Injekcija tehnecij (99 Tc) glukonata…………………………51-53
Zaključak……………………………………………………………….54-55
Literatura………………………………………………………………………56-57

Uvod.
Napredak u području atomske nuklearne fizike ima vrlo velik utjecaj na razvoj gotovo svih grana ljudskog znanja. Ovladavanje atomskom energijom dalo je znanstvenicima najrazličitijih specijalnosti nova sredstva i metode znanstvenog istraživanja. Mogućnosti znanstvene spoznaje nemjerljivo su porasle. Od svog početka, znanstvena medicina je iz fizike i kemije crpila nove ideje i sredstva za prevenciju i borbu protiv bolesti. Ova grana znanosti obogaćena je novim, vrlo vrijednim metodama proučavanja životnih procesa, dijagnosticiranja i liječenja bolesti.
Medicinska fizika je znanost o sustavu koji se sastoji od fizičkih uređaja i zračenja, medicinskih i dijagnostičkih uređaja i tehnologija.
Cilj medicinske fizike je proučavanje ovih sustava za prevenciju i dijagnostiku bolesti, kao i liječenje bolesnika primjenom metoda i sredstava fizike, matematike i tehnologije. Priroda bolesti i mehanizam oporavka u mnogim slučajevima imaju biofizičko objašnjenje.
Problem pravovremene i točne dijagnoze ostaje jedan od glavnih problema kliničke medicine 21. stoljeća. U kompleksu kliničkih i instrumentalnih dijagnostičkih alata za različite organe i tkiva, jedno od vodećih mjesta pripada metodama istraživanja radionukleotida (radioizotopa). (1)
Zahvaljujući raznolikosti radionukleotida i velikom broju “vozila” koja isporučuju izotop do ciljanog organa, danas je moguće proučavati bilo koji tjelesni sustav.
Dijagnostika pomoću radiofarmaceutika omogućuje otkrivanje disfunkcije organa puno ranije nego anatomske promjene koje se otkrivaju drugim dijagnostičkim pretragama (rendgensko snimanje, kompjutorizirana tomografija i nuklearna magnetska rezonancija, ultrazvuk). Ovakva rana dijagnoza omogućuje rano liječenje, kada je ono najučinkovitije i kada je moguća povoljna prognoza, što je posebno važno za onkološke, kardiološke i neurološke bolesti.

    Radioaktivni lijekovi.
Radioaktivni lijekovi (eng. radiopharmaceuticals; radiopharmaceuticals (compounds, agents)) su radioaktivni izotopi ili njihovi spojevi s različitim anorganskim ili organskim tvarima, namijenjeni biomedicinskim istraživanjima, radioizotopskoj dijagnostici i liječenju raznih bolesti, uglavnom za terapiju zračenjem zloćudnih tumora.
Radioaktivne lijekove dijelimo na:
      Zatvoreni radiofarmaci;
Kod zatvorenih radiofarmaceutika, radioaktivni materijal je zatvoren u ovojnici (zaštitnoj ovojnici ili kapsuli) koja sprječava kontakt bolesnika i osoblja s njim i radioaktivnu kontaminaciju okoliša. U kliničkoj praksi zatvoreni radiofarmaci koriste se za kontaktnu (aplikacionu, intrakavitarnu i intersticijsku) terapiju zračenjem, a posebni izvori niskoenergetskog fotonskog zračenja koriste se i za transiluminaciju i ispitivanje mineralnog sastava koštanog tkiva.
      Otvoreni radiofarmaci.
U otvorenim radiofarmacima moguć je izravan kontakt radioaktivne tvari s okolinom, uključujući i tjelesna tkiva, a njezina radioaktivna kontaminacija veća je od dopuštene razine utvrđene za zatvorene izvore. Pripravci ove vrste uključuju, posebno, označene spojeve koji se koriste u studijama s radioizotopnim obilježivačima koji se koriste in vivo, terapeutske i dijagnostičke radiofarmaceutike, lijekove koji se apsorbiraju u tijelu (niti, filmovi, spužve) za kontaktnu terapiju zračenjem, kao i one koji se koriste in vitro radiofarmaci za radioimunotestiranje. Za terapiju zračenjem koristi se više od 200 zatvorenih radiofarmaka.
U dijagnostičke svrhe koriste se radioizotopi koji unesenim u organizam sudjeluju u vrstama metabolizma koji se proučavaju ili aktivnosti organa i sustava koji se proučavaju, a ujedno se mogu bilježiti radiometrijskim metodama. Takvi radioaktivni lijekovi u pravilu imaju kratko efektivno vrijeme poluraspada, što rezultira neznatnom izloženošću zračenju tijela subjekta.
Kriterij za izbor radioaktivnih lijekova namijenjenih zračenju malignih tumora je sposobnost stvaranja potrebne terapijske doze ionizirajućeg zračenja u području tumora uz minimalan utjecaj na okolno zdravo tkivo. Taj se učinak postiže primjenom radiofarmaka u različitim agregatnim stanjima i oblicima dostave u organizam (otopine, suspenzije, granule, igle, žice, aplikativni zavoji i dr.) te korištenjem najprikladnijih izotopa s obzirom na vrstu i energiju radijacija.
Za njezine potrebe troši se više od 50% godišnje proizvodnje radionuklida u svijetu. Kao što znate, živi organizam, osim 5 glavnih elemenata (kisik, vodik, ugljik, dušik i kalcij), uključuje još 67 elemenata Mendelejeva periodnog sustava. Stoga je danas teško zamisliti kliniku kod nas ili u inozemstvu u kojoj se za postavljanje dijagnoze bolesti ne bi koristili različiti radioaktivni lijekovi i njima obilježeni spojevi. Radionuklidi se u nuklearnoj medicini koriste uglavnom u obliku radiofarmaka za ranu dijagnostiku bolesti raznih ljudskih organa iu terapijske svrhe. Posebnost dijagnostičkog radiofarmaka je odsutnost farmakološkog učinka. Zračenje u medicini ima za cilj ozdravljenje bolesnika. Međutim, doze su često neopravdano visoke. Bolesnik tijekom pregleda treba primiti minimalnu dozu. U tom smislu, jedan od najvažnijih zadataka s kojima se suočavaju razvijači radiofarmaceutika je smanjenje doza zračenja pacijenata tijekom različitih studija s radionuklidima, odnosno odabir takvih radionuklida i njima obilježenih spojeva, čija uporaba omogućuje dobivanje potrebne dijagnostičke informacije kod bolesnika s najmanjim mogućim dozama zračenja.
Radionuklidi se sustavno koriste u medicinske svrhe od ranih 40-ih godina prošlog stoljeća. Tada je uspostavljen strogi obrazac raspodjele radioaktivnog joda u različitim patološkim stanjima štitnjače. Naknadno je korištenje spojeva obilježenih radioaktivnim nuklidima omogućilo određivanje položaja i veličine primarnih tumora, prepoznavanje širenja tumorskih procesa i praćenje učinkovitosti liječenja lijekovima. Zahvaljujući velikom izboru radionuklida i njima obilježenih lijekova, danas je moguće proučavati gotovo sve fiziološke i morfološke sustave ljudskog tijela: kardiovaskularni i hematopoetski, urinarni i metabolizam vode i soli, dišni i probavni, koštani i limfni itd. .
    Radiofarmaci koji sadrže tehnecij 99.
Tehnecij (lat. Technetium, simbol Tc) je element 7 (VII b) skupine periodnog sustava, atomski broj 43. Tehnecij je najlakši od onih elemenata periodnog sustava koji nemaju stabilne izotope i prvi je element dobiven umjetnim putem. . Do danas su sintetizirana 33 izotopa tehnecija s masenim brojevima 86-118, od kojih su najstabilniji 97 Tc (vrijeme poluraspada 2,6 * 10 6 godina), 98 Tc (1,5 * 10 6) i 99 Tc (2,12 * 10 5).
U spojevima, tehnecij ima oksidacijska stanja od 0 do +7, pri čemu je sedmerovalentno stanje najstabilnije.
      Povijest otkrića tehnecija.
Usmjerene potrage za elementom br. 43 počele su od trenutka pronalaska D.I. Mendeljejevljev periodični zakon iz 1896. U periodnom sustavu neke su ćelije bile prazne, jer elementi koji im odgovaraju (među njima je bio i 43. - ekamangan) još nisu bili poznati. Nakon otkrića periodičkog zakona, mnogi su autori tvrdili da je analog mangana s atomskom težinom od oko stotinu izdvojen iz raznih minerala i predlagali nazive za njega: davitum (Kern, 1877), lucij (Barrier, 1896) i nipponium (Ogawa, 1908.), ali sva ova izvješća nisu naknadno potvrđena.
Dvadesetih godina prošlog stoljeća skupina njemačkih znanstvenika predvođena profesorom Walterom Noddackom započela je potragu za ekamanganom, no potraga je bila neuspješna.
Nakon neuspjeha potrage Noddakove grupe, nada u pronalazak takvog izotopa praktički je nestala. Sada se zna da najstabilniji izotop tehnecija ima vrijeme poluraspada od 2,6 milijuna godina, pa je za proučavanje svojstava elementa br. 43 bilo potrebno stvoriti ga iznova. Mladi talijanski fizičar Emilio Gino Segre preuzeo je taj zadatak 1936. godine. Temeljnu mogućnost umjetne proizvodnje atoma demonstrirao je još 1919. veliki engleski fizičar Ernest Rutherford.
Nakon što je diplomirao na Sveučilištu u Rimu, vodio je odjel za fiziku na Sveučilištu u Palermu. Laboratorij u kojem je radio bio je vrlo skroman i nije poticao znanstvena dostignuća. Godine 1936. odlazi na službeni put u SAD, Berkeley, gdje dolazi na ideju da analizira molibdensku ploču koja je služila za odbijanje snopa jezgri deuterija, teškog izotopa vodika. “Imali smo dobar razlog misliti,” napisao je Serge, “da bi se molibden, nakon što ga bombardiramo deuteronima, trebao pretvoriti u element broj 43...” Doista, postoje 42 protona u jezgri atoma molibdena, a 1 u jezgra deuterija.ujediniti, tada bi se dobila jezgra 43. elementa. Prirodni molibden sastoji se od šest izotopa, što znači da bi nekoliko izotopa novog elementa moglo biti prisutno u ozračenoj ploči.
Dana 30. siječnja 1937. u Palermu, Emilio Serge i mineralog Carlo Perrier započeli su s radom. U početku su utvrdili da doneseni uzorak molibdena emitira? - čestica, što znači da su u njemu doista bili prisutni radioaktivni izotopi, no je li među njima i element broj 43, budući da bi izvori detektirane radijacije mogli biti izotopi cirkonija, niobija, rutenija, renija, fosfora i samog molibdena? Da bi se odgovorilo na ovo pitanje, dio ozračenog molibdena otopljen je u aqua regia (mješavina klorovodične i dušične kiseline), radioaktivni fosfor, niobij i cirkonij su kemijski uklonjeni, a zatim je precipitiran molibden sulfid. Preostala otopina je i dalje bila radioaktivna, sadržavala je renij i moguće element br. 43. Sada je preostala najteža stvar - razdvojiti ova dva elementa sa sličnim svojstvima. Serge i Perrier su se nosili s ovim zadatkom. Otkrili su da kada se renijev sulfid istaloži s vodikovim sulfidom iz koncentrirane otopine klorovodične kiseline, dio aktivnosti ostaje u otopini. Nakon kontrolnih pokusa razdvajanja izotopa rutenija i mangana postalo je jasno da? – čestice mogu emitirati samo atomi novog elementa koji je od grčke riječi nazvan tehnecij??????? - "Umjetna". Ovo je ime konačno odobreno na kongresu kemičara održanom u rujnu 1949. u Amsterdamu. Cijeli rad je trajao više od četiri mjeseca i završio je 1937. godine, a rezultat je bio samo 10 -10 grama tehnecija.
Iako su Serge i Perrier u rukama imali neznatne količine elementa br. 43, ipak su uspjeli odrediti neka njegova kemijska svojstva i potvrdili sličnost tehnecija i renija predviđenu na temelju periodičnog zakona. Jasno je da su htjeli znati više o novom elementu, ali da bi ga proučavali morali su imati težine tehnecija, a ozračeni molibden sadržavao je premalo tehnecija, pa su morali pronaći prikladnijeg kandidata za opskrbu ovim elementom. Njezina je potraga okrunjena uspjehom 1939. godine, kada su O. Hahn i F. Strassmann otkrili da "fragmenti" nastali tijekom fisije urana-235 u nuklearnom reaktoru pod utjecajem neutrona sadrže prilično značajne količine dugoživućeg izotopa 99 Tc. Sljedeće godine, Emilio Serge i njegov suradnik Wu Jianxiong uspjeli su ga izolirati u čistom obliku. Za svaki kilogram takvih "fragmenata" dolazi do nekoliko desetaka grama tehnecija-99.
      Metode i tehnologije dobivanja tehnecija-99m.
U suvremenoj medicini kratkotrajni 99m Tc i njegovi radiofarmaci koriste se za dijagnosticiranje bolesti gotovo svih glavnih ljudskih organa. Koristi se u 80-85% dijagnostičkih postupaka s obilježenim atomima. Samo u SAD-u broj postupaka s pripravcima 99m Tc doseže 12 milijuna godišnje. Godišnji obujam globalnog tržišta 99m Tc procjenjuje se na 3,7 milijardi dolara.
Velika potražnja za 99m Tc posljedica je relativno kratkog vremena poluraspada od 6,02 sata i niske energije gama zračenja od 0,1405 MeV, što osigurava nisku dozu izloženosti (0,5–5% dopuštene razine) i istovremeno dovoljnu moć prodora za radiometrijska mjerenja. Osim toga, kemijska svojstva 99m Tc omogućuju dobivanje različitih jednostavnih i složenih složenih spojeva koji se koriste u medicini.
Tehnecij-99m nastaje kao rezultat b-raspada molibdena-99 prema shemi:

U ovom slučaju, 87,5% jezgri 99 Mo pretvara se u 99m Tc, a 12,5% u 99 Tc, nakon čega slijedi njihov prijelaz u stabilni rutenij.
Za par generatora 99 Mo/99m Tc zadovoljeni su sljedeći odnosi:
, (1)
, (2)
gdje su N 1, N 2 i A 1, A 2 broj jezgri i aktivnost 99 Mo odnosno 99 m Tc; l 1 i l 2 – konstante raspada 99 Mo i 99m Tc; t – vrijeme raspadanja; (A 1) 0 – početna aktivnost 99 Mo. Trajanje maksimalne akumulacije 99m Ts u takvom sustavu je tmax = 22,89 sati, što određuje periodičnost njegovog odvajanja od matičnog izotopa.
Za odvajanje 99m Tc od 99Mo koriste se posebni uređaji koji se nazivaju generatori tehnecija. Na temelju korištene metode odvajanja, generatori se dijele na tri glavne vrste: sorpcijski (kromatografski), sublimacijski i ekstrakcijski.

        Kromatografski generatori tehnecija-99m.
Po obimu proizvodnje i primjeni u svjetskoj medicini ovi generatori zauzimaju vodeće mjesto, što je posljedica njihove kompaktnosti i mogućnosti sigurnog transporta na velike udaljenosti od mjesta proizvodnje. Osim toga, imaju stabilan 99m Tc prinos od 80–90% u kombinaciji s lakoćom rada.
Kromatografski generator razvio je Tucker D. 1958. Sastoji se od kromatografske kolone ispunjene sorbentom ili smolom za ionsku izmjenu, s komunikacijama spojenim na nju za dovod eluenta i skupljanje eluata, te smještene u zaštitni spremnik (Sl. 1).

Riža. 1. Shema kromatografskog generatora tehnecij-99m:
1 – stupac; 2 – zaštita od zračenja; 3 – kućište generatora; 4 – vod eluenta; 5 – linija eluata; 6 – zaštitni čep; 7 – filter; 8 – prirubnica generatora; 9 – boca s eluentom; 10 – zaštitni medicinski spremnik s vakuumiranom bocom

Kolona je "napunjena" otopinom koja sadrži molibden-99. Naknadno odvajanje (eluiranje) 99m Tc iz njega u obliku otopine natrijevog pertehnetata, 99m Tc provodi se pumpanjem fiziološke otopine kroz kolonu.
Karakteristike rada kromatografskog generatora ovise o sljedećim glavnim čimbenicima:

    značajke dizajna instalacije;
    sastav sorbiranog oblika - otopina koja sadrži 99 Mo;
    priroda i struktura sorbenta, tehnologija njegove pripreme;
    sastav otopine za eluiranje i tehnika eluiranja.
      Sublimacijski generatori tehnecij-99m
Princip rada generatora sublimacije temelji se na razlici u temperaturama sublimacije (hlapljivosti) spojeva 99m Tc i 99Mo. U općem slučaju, instalacija je grijana cijev u koju je postavljena ozračena molibdenska meta. Plin nositelj (vlažan zrak, kisik itd.) prolazi kroz cijev. Hlađeni kondenzator postavljen je na izlazu cijevi za hvatanje para tehnecija.
Jedan od prvih industrijskih sublimacijskih generatora koji proizvodi 99m Tc razvijen je u Lucas Heightsu u Australiji. Separacija je provedena u postrojenju s horizontalnom peći u struji kisika pri temperaturi od 850 °C. Meta je bio anhidrid molibdena. Ova instalacija omogućila je dobivanje do 75 Ci 99m Tc u volumenu od 20 ml fiziološke otopine iz niskoaktivnog 99 Mo (1 Ci/g) težine 200 g. Prinos tehnecija nije bio veći od 20-40%. Kasnije studije su pokazale da se prinos 99m Tc povećava s povećanjem vremena sublimacije i smanjuje s povećanjem ciljne mase. Koristeći ovo opažanje, Colombetti L. J. razvio je mali generator koji pokreće 99 Mo, produkt razgradnje, za kliničke laboratorije. Ovo postrojenje imalo je učinkovitost odvajanja od 70-80%.
Radiokemijski oblik izoliranog 99m Tc u uvjetima visoke temperature i u prisutnosti kisika odgovara Tc(VII) pertehnetatu. Jednostavnost instalacije za sublimaciju i odsutnost potrebe za korištenjem bilo kojih drugih reagensa, posebice organskih, u ovom procesu smanjuje vjerojatnost stvaranja reduciranih ili složenih oblika 99m Tc svojstvenih kromatografskoj tehnologiji. Glavni nedostatak metode sublimacije je niža učinkovitost oslobađanja 99m Tc u usporedbi sa svim ostalim metodama koje se trenutno koriste.
        Proizvodnja ekstrakcije 99 m Tf.
Generatori za ekstrakciju 99m Tc korišteni su (ili su se pokušali koristiti) u različitim vremenima u Velikoj Britaniji, SAD-u, Francuskoj, Čehoslovačkoj, Indiji, Iranu, Australiji i drugim zemljama. Oni su, u pravilu, stacionarne instalacije koje mogu zadovoljiti potražnju za lijekovima 99m Tc u prilično velikim gradovima.
Tradicionalna tehnološka shema za proizvodnju ekstrakcije 99m Ts uključuje sljedeće glavne operacije:
    otapanje ozračene 99Mo mete u otopini KOH ili NaOH u prisutnosti oksidacijskih sredstava (H2O2, NaOCl), nakon čega slijedi uvođenje K2CO3 u dobivenu otopinu kao sredstvo za soljenje;
    ekstrakcija 99m Ts s organskim ekstraktantom;
    destilacija ekstraktanta i otapanje suhog ostatka koji sadrži 99m Tc u fiziološkoj otopini.
Metil etil keton (MEK), koji ima temperaturu destilacije od 76-78 o C i koji se relativno lako pročišćava za ponovnu upotrebu, obično se koristi kao ekstraktant za ekstrakciju 99m Tc.
Princip rada generatora ekstrakcije može se ilustrirati dijagramom prikazanim na sl. 2. Postrojenje se sastoji od ekstraktora (1) s mješalicom u koju se dovodi početna alkalna otopina 99 Mo i ekstraktant. Princip rada generatora ekstrakcije može se ilustrirati dijagramom prikazanim na sl. 2.

sl.2. Shema generatora za ekstrakciju tehnecija-99m s mehaničkim miješanjem faza.
Princip rada generatora ekstrakcije može se ilustrirati dijagramom prikazanim na sl. 2. Postrojenje se sastoji od ekstraktora (1) s mješalicom u koju se dovodi početna alkalna otopina 99 Mo i ekstraktant. Nakon miješanja smjese i odvajanja organske faze, ona se uvodi u isparivač (2) pomoću usisne cijevi, čiji se kraj nalazi iznad sučelja faza. Ekstraktant se destilira u isparivač (3).
Općenito, prinos 99m Tc iz generatora ekstrakcije ovisi o učinkovitosti procesa ekstrakcije i količini gubitka ekstrakta s 99m Tc tijekom njegove selekcije. Učinkovitost ekstrakcije ovisi o koeficijentu raspodjele 99m Ts u sustavu vodena – organska faza, intenzitetu miješanja i vremenu kontakta faza. Problem smanjenja gubitaka uglavnom se rješava sužavanjem promjera ekstraktora u području odabira i korištenjem senzora za kontrolu razine ekstraktanta. Nisku razinu gubitaka osiguravaju i centrifugalni ekstraktori (NPO Radium Institute).

    Pripravci na bazi tehnecija-99. Analiza i primjena.
Područja primjene pripravaka tehnecija-99m u različitim dijagnostičkim studijama navedena su u tablici. 1.
Treba napomenuti da je pripravak tehnecija-99m, dobiven izravno iz generatora bilo kojeg dizajna, 0,9% otopina natrijevog klorida koja sadrži 99m Tc u obliku natrijevog pertehnetata Na 99m TcO 4, gdje više od 99% atoma tehnecija ima najviše oksidacijsko stanje (VII ). Dijagnostička upotreba lijeka u ovom kemijskom obliku ograničena je na scintigrafiju štitnjače i žlijezda slinovnica. Stoga se u praksi, za dobivanje širokog spektra 99m Tc radiofarmaka, početna otopina natrijevog pertehnetata miješa s posebnim setovima reagensa, što rezultira stvaranjem različitih 99m Tc kompleksnih spojeva, selektivnih u odnosu na određene organe koji se proučavaju. Budući da sam 99m Tc (VII) nije sklon stvaranju kompleksa, prvo prelazi u niže oksidacijsko stanje (+IV ili +V), što olakšava stvaranje različitih agregiranih struktura s vezama metal-metal, okso spojeva itd.
Za redukciju pertehnetata koriste se razni redukcijski agensi, od kojih se najčešće koristi dvovalentni kositar (SnCl 2). U nekim slučajevima, proces redukcije tehnecija odvija se postupno uz stvaranje intermedijarnih spojeva 5-valentnog tehnecija, koji se zatim mogu reducirati u tro- ili monovalentno stanje. Proces dobivanja 99m Tc radiofarmaka u prisutnosti iona Sn 2+ može se približno opisati sljedećom shemom:

Ovdje je L tvar za označavanje tehnecijem.
Stol 1.
Radiofarmaci tehnecij-99m koji se koriste u dijagnostičkim studijama

Označene čestice
Makroagregati 99m Tc-albumina, 10–50 µm (Macrotech)
plućna perfuzija
99m Tc-DTPA, aerosol 1–4 µm
ventilacija
99m Tc-sumporni koloid, 0,1–1,0 µm
jetra, slezena, koštana srž
99m Tc-SC,
filtriran, 0,1–0,3 µm
limfni kolektori, rak dojke (BC), melanom
99m Tc-HAS (nanokoloid) 0,02 µm
sentinel limfni čvorovi, rak dojke, melanom

Radioaktivni plinovi

99m Tc-tehnegal, 0,004–0,25 µm
Ventilacija

Označeni kelati

99m Tc-MDP, HDP
metastaze tumora u kosti, osteo-
sarkom, neuroblastom
99m Tc-DTPA
tumori mozga, bubrežni protok krvi i scintigrafija bubrega
99m Tc-MAG3
scintigrafija bubrega
99m Tc-DMSA
Scintigrafija bubrega, medularni karcinom štitnjače
99m Tc-Ceretec (HMPAO)
cerebralna perfuzija
99m Tc-Sestamibi i tetrafosmin (Technetril)
perfuzija miokarda, rak dojke, tumori mozga

Krvne stanice obilježene radionuklidima

99m Tc-eritrociti
ejekcijska frakcija, prepoznavanje hemangioma i gastrointestinalnog krvarenja
Radiofarmaci za vezanje na receptore
99m Tc-P829, Neotec
maligni tumori pluća, neuroendokrini tumori
99m Tc-P280, Akutekt
vizualizacija krvnih ugrušaka, dijagnoza duboke venske tromboze
99m Tc-Disofenin i Choletec
hepatobiliscintigrafija

Označena monoklonska antitijela

99m Tc-CEA-Scan, IMMU = 4Fab '
maligni tumori debelog crijeva
99m Tc-Verluma, NR-LU-10-Fab '
maligni tumor pluća

Kompleti reagensa koji se koriste u klinikama za pripremu tehnecijevih radiofarmaceutika obično sadrže izmjerene količine redukcijskog sredstva kao i kompleksirajućih (ili koloidnih) sredstava. U nekim slučajevima reagensi sadrže pufer ili stabilizirajuće aditive. Obično je rok trajanja takvih standardnih kompleta 6-12 mjeseci ako su zadovoljeni odgovarajući uvjeti skladištenja.
U Rusiji je glavni proizvođač kompleta reagensa za generatore tehnecija-99m Savezno državno jedinstveno poduzeće Tvornica "Medradiopreparat" Savezne uprave "Medbioextrem". U inozemstvu slične proizvode proizvode tvrtke "Amercham", "Malincrodt" itd. Danas se u Rusiji proizvode sljedeći setovi reagensa za pripremu 99m Tc - radiofarmaceutika:

    Pentatekh, 99 m Tc-kompleks s pentacinom (CaNO 3 - DTPA sol) za određivanje brzine glomerularne filtracije bubrega, gama scintigrafiju bubrega, radionuklidnu angiografiju i vizualizaciju tumora mozga.
    Pirfotech, 99 m Tc-kompleks s pirofosfatom za scintigrafiju skeleta, akutni infarkt miokarda, maligni tumori jajnika, za in vivo obilježavanje eritrocita.
    Citratekh, 99 m Tc-kompleks s citratom za scintigrafiju i radionuklidnu angiografiju bubrega.
    Koren, 99 m Tc-koloidna otopina na bazi renijevog sulfida za scintigrafiju jetre, slezene i koštane srži.
    Technefor, 99 m Tc-kompleks s oksabiforom (oksa-bis(etilennitril) tetrametilenfosfonska kiselina) za scintigrafiju skeleta.
    Technefit, 99 m Tc-fitat koloidna otopina za scingografiju jetre, slezene i koštane srži.
    Technemek, 99 m Tc-kompleks s dimerkaptojantarnom kiselinom za scingografiju (skeniranje) bubrega.
    Bromezid, 99 m Tc-kompleks s Br-3-mkiselinom za dinamičku scintigrafiju jetre, žučnog mjehura i bilijarnog trakta.
    Technetril, 99 m Tc-kompleks s metoksiizobutil izonitrilom za proučavanje perfuzije miokarda i oslikavanje tumora.
    Technemag, 99 m Tc-kompleks s merkaptoacetiltriglicerinom za dinamičku scintigrafiju bubrega.
    Teoksim, 99 m Tc-kompleks s heksametilenpropilenamin oksimom za proučavanje moždane perfuzije.
    Carbomek, 99 m Tc-kompleks Tc(V) s dimerkaptojantarnom kiselinom za dijagnostiku medularnog karcinoma štitnjače, limfoma i drugih tumora.
    Macrotech, 99 m Tc-albumin makroagregata za vizualizaciju
    pluća.
Svi gore navedeni lijekovi i mnogi drugi stvoreni su imajući na umu bogatu koordinacijsku kemiju tehnecija-99m. Budući da nisu biološki analozi spojeva prisutnih u tijelu, njihova biodistribucija i razina akumulacije u određenom području ovisi isključivo o lipofilnosti, veličini i naboju sintetiziranih spojeva. Posljednjih desetljeća smjer istraživanja pomaknuo se prema razvoju radiofarmaceutika s izravnim djelovanjem – liganda receptora obilježenih tehnecijem (kao i drugim RN). Tako označene biomolekule djeluju kao sredstvo za isporuku pH u zahvaćeno područje, koje sadrži značajnu koncentraciju "ciljanog" receptora. Visoka specifičnost vezanja na receptor dovodi do selektivnog nakupljanja obilježenog liganda u zahvaćenom tkivu i daje bolje slike u usporedbi s konvencionalnom scintigrafijom.
Danas se razmatraju tri glavna načina dobivanja ciljanih radiofarmaka. Takozvani integrirani pristup uključuje stvaranje "umjetnog" tehnecij-99m kelata uz uključivanje liganda receptora u njegov sastav uz minimalnu promjenu veličine i zadržavanje specifičnosti liganda. U pravilu, s ovim pristupom, učinkovitost receptorskog vezanja obilježenog spoja na neobilježene receptore je značajno smanjena. Kao druga mogućnost, predložen je bifunkcionalni pristup, koji uključuje dodavanje pH kelata receptorskom ligandu visoke specifičnosti. Također je predložen mješoviti pristup koji se sastoji u dobivanju makrocikličkog metalopeptida s povećanim vezanjem na receptor koji sadrži N 4 , N 3 S ili donorsku skupinu N 2 S 2 .
      Opće metode analize radiofarmaka.
        Fiziološka (biološka) distribucija
Kada je potrebno, za neke radiofarmaceutike propisana su biološka ispitivanja. Raspodjela aktivnosti opažena u određenim organima, tkivima i drugim dijelovima tijela kod relevantnih životinjskih vrsta (obično štakora ili miša) trebala bi realno odražavati očekivanu raspodjelu kod ljudi i time potvrditi funkcionalnu prikladnost lijeka.
Općenito, ispitivanje se provodi na sljedeći način.
Svakoj od tri životinje intravenski se daje ispitivani lijek. Ako je važno, tada FSP označava: vrstu životinje, njen spol, pasminu i težinu i/ili dob. Injekcija radiofarmaka koji se proučava odgovara kliničkoj (po kemijskom sastavu). Po potrebi proizvod se otopi prema uputama proizvođača. U nekim slučajevima potrebno je odmah razrijediti lijek prije primjene.
Za primjenu se obično koristi intravenski put u repnu venu. U odabranim slučajevima mogu se koristiti druge vene, poput femoralne, jugularne vene ili vene penisa, ili drugi načini primjene. Životinje kod kojih se promatra uklanjanje lijeka iz krvnih žila u tkiva (tijekom injekcije ili detektirano nakon mjerenja aktivnosti tkiva) odbijaju se od pokusa. Neposredno nakon primjene, svaka se životinja stavlja u zaseban kavez koji omogućuje prikupljanje izmeta (kontaminacija površine tijela životinje nije dopuštena).
U određenom vremenu nakon ubrizgavanja životinje se usmrćuju na određeni način i seciraju. Aktivnost odabranih organa i tkiva mjeri se odgovarajućim uređajem koji je opisan u privatnom FSP-u. Zatim se izračunava biološka distribucija izražavanjem postotka akumulacije aktivnosti u svakom od odabranih organa i tkiva. Da biste to učinili, aktivnost organa može se povezati s ubrizganom aktivnošću, izračunatom mjerenjem standarda ili sadržaja štrcaljke prije i nakon injekcije. Za neke radiotracere može biti prikladnije odrediti aktivnost (aktivnost/masa) izvaganog uzorka odabranog tkiva.
Lijek zadovoljava zahtjeve ispitivanja ako raspodjela aktivnosti u najmanje dvije od tri životinje zadovoljava utvrđene kriterije.
        Autentifikacija radionuklidom
Svaki radionuklid i nuklearni izomer karakteriziraju vlastito vrijeme poluraspada i specifični, jedinstveni spektri (energije) ionizirajućeg zračenja. To uključuje spektre alfa, beta, gama zračenja, konverzijskih i Augerovih elektrona, kočnog zračenja i karakterističnog rendgenskog zračenja.
Oblik i kvantitativna svojstva svakog spektra, kao i vrijednost T 1/2, koriste se za provjeru vjerodostojnosti radionuklida.
Instrumentalni spektri snimljeni pod strogo reproducibilnim uvjetima mogu također poslužiti kao pojedinačne karakteristike radionuklida; koriste se za određivanje identiteta radionuklida u radiofarmacima u svim odgovarajućim slučajevima.
Vjerodostojnost radionuklida u pripravku smatra se potvrđenom ako je instrumentalni spektar ionizirajućeg zračenja snimljen izvorom pripremljenim od određenog radiofarmaka identičan spektru dobivenom referentnim izvorom ili izvorom pripremljenim iz referentne otopine s istim radionuklidom, i uzeti pod istim uvjetima. Naravno, pretpostavlja se da spektar treba korigirati za doprinos radionuklidnih nečistoća, ako ih ima u radiofarmacima.
Identifikacija radionuklida provodi se:
    prema spektru (gama, beta i x-zračenje);
    slojem poluprigušenja (beta zračenje);
    po poluživotu (svako zračenje).

          Spektrometrija

Za dobivanje spektra a- i b-emitera koriste se tekućinski scintilacijski brojači (vidi mjerenje aktivnosti).
Gama spektrometar se koristi za identifikaciju radionuklida prema energiji i intenzitetu gama zraka ili x-zraka.
Germanijski poluvodički detektor se po mogućnosti koristi za spektrometriju gama i x-zraka.
Također se koristi scintilacijski detektor - NaI-Tl, ali ima nižu energetsku rezoluciju.
Gama detektor se kalibrira pomoću standardnih izvora, budući da učinkovitost detekcije ovisi o energiji gama i x-zraka te o obliku izvora i udaljenosti između detektora i izvora.
Ovo se svojstvo koristi za identificiranje i kvantificiranje radionuklida prisutnih u izvoru, što daje procjenu prisutnosti radionuklidne nečistoće otkrivanjem drugih vrhova koji se razlikuju od očekivanih.
          Poluprigušni sloj
Za identifikaciju čistih beta emitera preporuča se odrediti granične energije beta spektra ili parametre koji o njima ovise. Na primjer, identifikacija se provodi pomoću krivulja apsorpcije beta zračenja u aluminiju na temelju veličine poluprigušenog sloja na sljedeći način: koristeći instalaciju s krajnjim brojačem pod strogo određenim eksperimentalnim uvjetima, pronađite ovisnost brzine brojanja o debljine d sloja aluminijskog apsorbera postavljenog između izvora i prozora brojača, u neposrednoj blizini mjerača. Debljina upijajućeg sloja obično se izražava masom po jedinici površine upijajućeg sloja, u mg/cm 2 .
Da bi se odredila prava vrijednost d 1/2 za određeni radionuklid, provode se slična mjerenja s izvorom iste veličine, oblika i debljine i približno iste aktivnosti, pripremljenim iz otopine uzorka s tim radionuklidom.

          Pola zivota

Za određivanje poluživota, vrijednost aktivnosti (ili bilo koja vrijednost proporcionalna njoj, na primjer, brzina brojanja, područje spektra itd.) mjeri se kao funkcija vremena. Detektor se bira ovisno o vrsti zračenja koje emitira nuklid koji se analizira. Mjerenja se provode na strogo fiksnoj lokaciji izvora u odnosu na detektor zračenja, uz redovito praćenje stabilnosti očitanja opreme koja se koristi pomoću izvora s dugoživućim radionuklidom. Trajanje i broj mjerenja određuje se za svaki konkretan slučaj.
        Mjerenje aktivnosti
Aktivnost radionuklida u pripravku (kao i specifična, molarna i volumetrijska aktivnost) označava se na određeni datum, a za pripravke koji sadrže radionuklid s vremenom poluraspada manjim od 10 dana i na određeni sat. Za lijekove koji sadrže radionuklid s poluživotom kraćim od 1 dana, aktivnost je naznačena u minutama.
Apsolutno mjerenje aktivnosti određenog uzorka može se napraviti ako je poznat obrazac raspada radionuklida, ali u praksi se moraju napraviti mnoge prilagodbe da bi se dobili točni rezultati. Stoga se mjerenja obično izvode korištenjem primarnog standardnog izvora.
Rezultati aktivnosti pokazuju razlike koje su uglavnom posljedica rijetkog tipa nuklearne transformacije. Kako bi se kompenzirale razlike u broju prijelaza po jedinici vremena, mora se zabilježiti dovoljan broj impulsa. Na primjer, potrebno je najmanje 10 000 impulsa da bi se dobila relativna standardna devijacija ne veća od 1% (interval pouzdanosti: 1 sigma).
Svi rezultati mjerenja radioaktivnosti daju se uz datum i po potrebi vrijeme mjerenja. Ova indikacija mora biti napravljena uzimajući u obzir vremensku zonu (GMT, CET) (srednje vrijeme po Greenwichu, srednjoeuropsko vrijeme). Radioaktivnost u drugim vremenima izračunava se pomoću eksponencijalne jednadžbe ili se utvrđuje iz tablica.
        Određivanje čistoće radionuklida i radionuklidnih nečistoća
Pojedinačni FSP reguliraju potrebnu čistoću radionuklida (na primjer, spektar gama kvanta malo se razlikuje od spektra standardiziranog pripravka) i mogu postaviti ograničenja za specifične radionuklidne nečistoće (na primjer, kobalt-60 u kobaltu-57). Proizvođač mora detaljno ispitati proizvod na prisutnost dugotrajnih nečistoća nakon određenog vremena poluraspada. To posebno vrijedi za analizu lijekova koji sadrže kratkoživuće radionuklide. Ako je potrebno identificirati i/ili razlikovati dva ili više radionuklida koji emitiraju pozitron, kao što su, na primjer, nečistoće fluora-18 u pripravcima dušika-13, poluživoti se određuju uz gama spektrometriju.
Zbog različitih vremena poluraspada radionuklida prisutnih u radiofarmaku, čistoća radionuklida varira tijekom vremena.
Radionuklidna analiza uključuje sljedeće faze: detekciju radionuklidnih nečistoća i određivanje aktivnosti. Mjerenje aktivnosti identificiranih nečistoća provodi se na isti način kao što je opisano u poglavlju “Mjerenje aktivnosti”, korištenjem odgovarajućih radiometrijskih uređaja s beta i gama brojačima, spektrometara, uređaja za mjerenje aktivnosti slučajnosti i druge opreme. Specifične metode analize za pojedine radionuklidne nečistoće dane su u odgovarajućim privatnim FS ili FSP za one slučajeve kada se analiza može provesti tijekom roka valjanosti lijeka.
Aktivnost detektirane nečistoće data je kao postotak u odnosu na aktivnost glavnog radionuklida u pripravku na određeni datum.
Radionuklidne nečistoće, čija aktivnost nije veća od 0,01% aktivnosti glavnog radionuklida tijekom cijelog roka trajanja, nisu navedene u privatnim FSP-ovima, osim u posebnim slučajevima, ali naznaka granice ukupne nečistoće u obvezna je farmakopejska monografija.
        Određivanje radiokemijske čistoće i radiokemijskih nečistoća
Određivanje radiokemijske čistoće zahtijeva odvajanje različitih kemijskih spojeva koji sadrže radionuklid i izračunavanje postotka aktivnosti povezanog s glavnim kemijskim oblikom. Radiokemijske nečistoće mogu nastati kao rezultat:
    proizvodnja radionuklida;
    naknadne kemijske operacije;
    nepotpuno preparativno odvajanje;
    kemijske promjene uslijed skladištenja.
Zahtjev radiokemijske čistoće mora biti zadovoljen tijekom cijelog razdoblja skladištenja. Za određivanje radiokemijske čistoće, u načelu, može se koristiti bilo koja analitička metoda odvajanja.
Najčešće se koriste tankoslojna kromatografija i kromatografija na papiru. U papirnoj i tankoslojnoj kromatografiji, uzorak čiji je volumen naveden u FSP-u nanosi se na početnu liniju, kao što je opisano u općim metodama kromatografije. Poželjno je ne razrijediti pripravak za analizu, ali je vrlo važno spriječiti primjenu tolike količine aktivnosti koja će izazvati gubitke mjerenja zbog slučajnosti. Stoga se za analizu koristi tolika količina lijeka da se mogu dobiti statistički pouzdani rezultati mjerenja za one nečistoće čija aktivnost iznosi najmanje 0,5% primijenjene količine. U isto vrijeme, aktivnost analiziranog uzorka treba biti takva da korekcija za pogrešne proračune zbog mrtvog vremena instalacije za snimanje ne prelazi 1-2%.
Nakon odvajanja, kromatogram se suši, a položaj radioaktivnih zona određuje se autoradiografijom ili mjerenjem aktivnosti po duljini kromatograma, odgovarajućim kolimiranim brojačima, ili rezanjem trake i mjerenjem aktivnosti svakog dijela trake. . Položaj mrlja i područja može se kemijski identificirati usporedbom s odgovarajućim otopinama iste kemikalije (neradioaktivne) korištenjem odgovarajuće metode detekcije.
        Komponente
Za utvrđivanje identiteta i kvantitativno određivanje komponenata uključenih u radiofarmak mogu se koristiti sve prikladne metode fizikalno-kemijske analize. Međutim, uzimajući u obzir zahtjeve radijacijske sigurnosti, kao i mali broj pakiranja radiofarmaka u seriji, treba uzeti u obzir potrebu minimiziranja uzoraka ispitivanog lijeka, kako volumena tako i mase. Osim toga, poželjno je odabrati metode brze analize pomoću daljinski upravljane opreme. Za obavljanje analiza lijekova u nedostatku domaćih reagensa i materijala dopuštena je uporaba uvezenih reagensa i materijala odgovarajuće kvalifikacije
        Sterilnost
Radiofarmaci za parenteralnu primjenu moraju se pripremati uz mjere opreza kako bi se izbjegla mikrobna kontaminacija i osigurala sterilnost. Međutim, zbog kratkog poluživota radionuklida uključenih u većinu radiofarmaka, rezultat testa sterilnosti obično se dobiva nakon uporabe određene serije. U takvim slučajevima, privatni FS i FSP pokazuju da se rezultat kontrole sterilnosti može dobiti nakon primjene lijeka.
Tipično, za radiofarmaceutike, praćenje sterilizacije mora osigurati sterilnost lijeka, a ispitivanje sterilnosti uključuje ispitivanje svake desete serije lijekova steriliziranih u autoklavu (podložno validaciji procesa sterilizacije) i svake serije lijekova pripremljenih u aseptičnim uvjetima ili steriliziranih u suhoj zagrijati pećnicu.
        Najbolje prije datuma
Rok valjanosti radiofarmaka određen je kombinacijom sljedećih čimbenika:
    stabilnost kemijskog i radiokemijskog sastava lijeka;
    smanjenje aktivnosti lijeka tijekom vremena prema zakonu radioaktivnog raspada;
    povećanje relativnog sadržaja dugoživućih radionuklidnih nečistoća s poluživotom dužim od glavnog radionuklida.
Rok valjanosti svakog lijeka naveden je u pripadajućem privatnom FSP-u, a utvrđuje se na temelju podataka analize lijeka, čuvanog u propisanim uvjetima određeno vrijeme, čime se potvrđuje predloženi rok valjanosti. Učestalost praćenja radiofarmaceutika ovisno o njihovom roku valjanosti prikazana je u tablici. 2.

tablica 2

Učestalost kontrole radiofarmaka pri određivanju roka valjanosti


Za lijekove s rokom trajanja navedenim u stavcima. 3 i 4, ponovno pružaju podatke analize izvan svojih granica. Vremenski interval od datuma isteka do datuma ove analize je 10-50% roka trajanja prema odluci razvijača.
        Skladištenje
Radiofarmaci se skladište u skladu s važećim „Osnovnim sanitarnim pravilima za radijacijsku sigurnost” (OSPORB-99), kao i posebnim zahtjevima, ako postoje, predviđenim Federalnim standardom (FSP) za određene lijekove. Uvjeti skladištenja moraju osigurati smanjenje doze zračenja na prihvatljivu razinu.
Ako je potrebno, privatni FSP ukazuje na posebne uvjete skladištenja lijeka, zbog njegovih specifičnih svojstava i osiguravanja očuvanja kvalitete (temperaturni uvjeti i sl.).
        Mjere opreza
Svi postupci s radiofarmacima provode se u strogom skladu s važećim sanitarnim pravilima za osiguranje radijacijske sigurnosti.
      Pripreme tehnecij-99.
3.2.1. Tehnecij (99 Ts) koloidna injekcija renij sulfida.
Rhenii sulfidi colloidalis et technetii (99mTc) iniectabilis solutio.
Definicija. Tehnicij (99 Tc) koloidna injekcija renijevog sulfida je sterilna, apirogena koloidna disperzija micela renijevog sulfida obilježenih tehnecijem-99m. Stabiliziran je želatinom. Injekcija ne sadrži manje od 90,0% i ne više od 110,0% deklarirane radioaktivnosti tehnecija-99m na datum i vrijeme naznačeno na etiketi. Najmanje 92,0% radioaktivnosti odgovara tehneciju-99m u koloidnom obliku. pH injekcije može se prilagoditi dodavanjem prikladnog pufera, kao što je otopina citratnog pufera. Injekcija sadrži promjenjivu količinu koloidnog renijevog sulfida, ali ne više od 0,22 mg renija kao postotak, na temelju metode pripreme. Priprema se injekcijom natrijevog pertehnetata (99 Tc) (sa ili bez podjele) korištenjem prikladnih sterilnih, apirogenih sastojaka i izračunavanjem omjera radionuklidnih nečistoća na datum i sat pripreme.
Opis. Svijetlosmeđa tekućina. Tehnecij-99m ima poluživot od 6,02 sata i emitira gama zračenje.
Identifikacija.
A. Određivanje g-spektra prikladnim instrumentom. Spektar se ne bi trebao značajno razlikovati od spektra standarda Technetium-99m kada se izravno uspoređuje pomoću uređaja sa standardom ili s podacima regulatornog dokumenta. Standardizirane otopine tehnecija-99m i molibdena-99 dostupne su laboratorijima odlukom nadležnih tijela. Najpoznatiji g-foton, tehnecij-99m, ima energiju od 0,140 MeV.
B. Pregledajte kromatogram u testu radiokemijske čistoće. Raspodjela radioaktivnosti pridonosi određivanju injekcije.
C. U 1 ml dodati 5 ml solne kiseline R, 5 ml 50 g/l otopine tiouree R i 1 ml 200 g/l otopine kositrenog klorida R u solnoj kiselini R. Pojavljuje se žuta boja.
TESTOVI. RN. pH injekcije treba biti između 4,0 i 7,0.
Renij. Test rješenje. Koristite 1 ml injekcije za studiju. Test rješenje. Napravite otopinu koja sadrži 100 mikrograma kalijevog perrenata R (ekvivalentno 60 ppm Re) i 240 mikrograma natrijevog tiosulfata R po mililitru, razrijedite vodom R i izmjerite spektar. Test rješenje. U 1 ml injekcijske otopine dodati 5 ml klorovodične kiseline R, 5 ml 50 g/l otopine tiouree R i 1 ml 200 g/l otopine kositrenog klorida R u klorovodičnoj kiselini.
itd.................
Povezane publikacije