테크네티움 세스타미비. 방사성 핵종으로 표지된 테크네튬 혈액 세포

이것은 Ulyanovsk 지역의 Dimitrovgrad시에 위치한 원자로 연구소에 관한 일련의 기사 중 마지막 부분입니다. 우리는 이미 지구상에서 가장 비싼 금속을 생산하는 기술에 대해 잘 알고 있습니다. 원자로용 연료 집합체가 어떻게 만들어지는지 배웠고, 매우 조밀한 중성자 플럭스를 생성할 수 있는 독특한 SM-3 원자로를 보았습니다. . 그러나 이것은 연구소에서 생산하는 주요 제품은 아닙니다. 전 세계의 모든 종양학 클리닉이 하루도 살 수 없는 물질이 하나 있습니다. 이 방사성동위원소의 가격은 그램당 4,600만 달러에 이릅니다. 이것은 어떤 종류의 물질이며, 그 공급에 조금만 차질이 생겨도 전 세계 핵의학에 큰 동요를 일으키는 이유는 무엇입니까? 계속 읽어보세요...


테크네튬과 몰리브덴

이 물질은 Molybdenum-99이며, 오늘날 종양학 분야 진단 절차의 약 70%, 심장학 분야에서 50%, 방사성 핵종 진단에서 약 90%가 수행됩니다. 구하기 어렵고 비용이 많이 들기 때문에 일부 선진국에서만 널리 사용 가능합니다. 그러나 Molybdenum-99는 진단에 어떻게 도움이 됩니까?



실제로는 그렇게 간단하지 않습니다. 몰리브덴-99는 핵의학에 사용되는 최종 제품이 아닙니다. 그것의 주력은 또 다른 방사성 금속인 Technetium-99입니다.

혼란스러운? 나는 설명하려고 노력할 것이다.

대부분의 인공적으로 생성된 동위원소(동일한 화학 원소의 변종)는 방사성 방사선으로 인해 매우 불안정하고 빠르게 붕괴됩니다. 물질의 원래 양의 정확히 절반이 남아 있는 시간(실제로 측정은 퀴리의 활성 값을 기준으로 이루어졌지만 단순화를 위해 질량을 계산함)을 반감기라고 합니다. 예를 들어, 매우 비싼 캘리포니아-252 1그램은 2.5년 후에 0.5그램으로 변하고, 가장 최근에 얻은 주기율표 우누녹튬-294의 118번째 원소는 단 1ms 만에 절반으로 줄어듭니다. 매우 유용한 동위원소인 테크네튬-99의 반감기는 6시간에 불과합니다. 이것이 장점이자 단점입니다.


RIAR의 원자로 건물

이 동위원소의 방사선은 매우 부드러워 주변 장기에 영향을 주지 않으며 특수 장비를 사용하여 기록하는 데 이상적입니다. 테크네튬은 종양에 감염된 기관이나 심장 근육의 죽은 부위에 축적될 수 있으므로 이 방법을 사용하면 예를 들어 심근경색 발병 후 24시간 이내에 심근경색의 초점을 식별할 수 있습니다. 즉, 신체의 문제 부위는 단순히 이미지나 화면에서 강조 표시됩니다. 투여 후 몇 시간이 지나면 Technetium-99는 보다 안정적인 동위원소로 변하여 건강에 아무런 영향을 주지 않고 신체에서 완전히 제거됩니다. 그러나이 6 시간은 의사에게도 골치 아픈 일입니다. 짧은 시간 안에 생산지에서 진료소로 전달하는 것이 불가능하기 때문입니다.


디미트로브그라드의 RIAR

이 상황에서 벗어날 수 있는 유일한 방법은 진단 클리닉에서 현장에서 Technetium-99를 생산하는 것입니다. 하지만 어떻게 해야 할까요? 모든 진료소에 원자로를 갖추는 것이 정말 필요한가요? 다행히도 그럴 필요는 없었습니다. 문제는 Technetium-99를 다른 동위원소인 Molybdenum-99의 반응기 없이 비교적 쉽게 얻을 수 있다는 것입니다. 몰리브덴-99의 반감기는 이미 66시간입니다! 그리고 이것은 세계 어느 곳에서나 동위원소가 병원으로 전달될 수 있는 어느 정도 적절한 시간입니다. 클리닉의 전문가들은 특수 테크네튬 생성기를 사용하여 몰리브덴-99를 테크네튬-99로만 변환할 수 있습니다.


발생기에서는 Molybdenum-99의 자연 분해가 발생하며 그 중 하나는 화학적으로 분리된 Technetium-99입니다. 식염수 용액은 테크네튬을 씻어내지만 몰리브덴은 그대로 남습니다. 유사한 절차를 일주일 동안 하루에 여러 번 수행할 수 있으며 그 후에는 발전기를 새 것으로 교체해야 합니다. 이러한 필요성은 몰리브덴으로 인한 테크네튬 오염의 시작뿐만 아니라 붕괴로 인한 몰리브덴-99의 활동 감소와 관련이 있습니다. "오래된" 발전기는 의학적 요구에 적합하지 않게 됩니다. 몰리브덴-99는 반감기가 짧아 테크네튬 발전기 비축이 불가능하다. 정기적인 배송은 매주 또는 더 짧은 기간으로 필요합니다.

따라서 몰리브덴-99는 최종 사용자에게 운반하기 편리한 일종의 모동위원소입니다. 이제 우리는 가장 중요한 것, 즉 Molybdenum-99를 얻는 과정에 이르렀습니다.

몰리브덴-99는 어떻게 만들어지는가

몰리브덴-99는 두 가지 방법으로만 얻을 수 있으며 원자로에서만 얻을 수 있습니다. 첫 번째 방법은 안정 동위원소인 몰리브덴-98을 취하고 핵 중성자 포획 반응을 사용하여 이를 몰리브덴-99로 변환하는 것입니다. 이것은 "가장 깨끗한" 방법이지만, 상업적인 양의 동위원소를 얻는 것을 허용하지 않습니다. 이 방법은 유망하며 현재 개선되고 있다는 점에 유의해야 합니다. 오늘날 일본은 이 방법을 사용하여 자국의 필요에 맞는 몰리브덴을 생산할 예정입니다.

두 번째 방법은 밀도가 높은 중성자 흐름을 사용하여 고농축 우라늄-235의 핵을 핵분열하는 것입니다. 우라늄 표적이 중성자와 함께 "발사"되면 많은 가벼운 원소로 분해되며 그 중 하나가 몰리브덴-99입니다. 이 기사 시리즈의 첫 번째 부분을 이미 읽었다면 아마도 동일한 밀도의 중성자 흐름, 즉 우라늄 "라스베리"를 여러 개의 작은 "베리"로 분해하는 발사체를 생성하는 독특한 종류의 중성자에 대해 기억해야 할 것입니다. .

타겟은 판, 막대 등 다양한 모양이 될 수 있습니다. 우라늄 금속, 그 산화물 또는 다른 금속(예: 알루미늄)과의 합금으로 만들 수 있습니다. 알루미늄이나 스테인리스강 껍질에 담긴 표적은 원자로의 활성 채널에 배치되고 일정 시간 동안 유지됩니다.


RIAR의 원자로 SM-3

원자로에서 목표물을 제거한 후 반나절 동안 물로 냉각시킨 후 특별한 "뜨거운" 실험실로 옮깁니다. 그곳에서 원하는 몰리브덴-99가 우라늄 핵분열 생성물의 혼합물로부터 화학적으로 분리됩니다. 그 중 6%만이 거기 있어라. 이 순간부터 고객이 기꺼이 비용을 지불할 수 있는 몰리브덴의 수명 카운트다운이 시작됩니다. 이 절차는 타겟에 방사선을 조사한 후 부패로 인해 매시간 최대 1%의 몰리브덴이 손실되므로 가능한 한 빨리 수행해야 합니다.

"뜨거운" 챔버에서는 전자 기계 조작기의 도움으로 표적 물질이 알칼리 또는 산의 도움으로 액체 용액으로 변환되고, 여기에서 다양한 화학 시약을 사용하여 몰리브덴이 방출됩니다. RIAR은 알칼리성 방법을 사용하는데, 이는 산성 방법보다 덜 유해한 액체 폐기물을 남기기 때문에 더 안전합니다.

최종 제품은 무색 액체, 즉 몰리브덴산나트륨 용액처럼 보입니다.


사진 ngs.ru

액체 병은 특수 납 용기에 담겨 가장 가까운 Ulyanovsk 공항에서 특별 항공편으로 소비자에게 보내집니다.

전체 프로세스는 컴퓨터 시스템에 의해 제어됩니다. Molybdenum-99 생산에서 매우 중요한 작업자 오류 및 인적 요소는 제외됩니다. 또한 모든 안전 요구 사항을 준수해야 합니다.

불행히도, 위에서 설명한 방법은 미래에 실질적으로 사용되지 않고 매립되어야 하는 방사성 폐기물을 대량으로 생산한다는 관점에서 볼 때 매우 "더러운" 방법입니다. 이 폐기물이 액체라는 사실로 인해 상황은 더욱 악화됩니다. 보관 및 처리가 가장 어렵습니다. 그건 그렇고, 목표물에 처음 주입된 우라늄의 97%는 결국 낭비가 됩니다! 순전히 이론적으로는 폐기물에서 고농축 우라늄을 추출하여 추가로 사용할 수 있지만 실제로는 아무도 그렇게 하지 않습니다.

문제

최근까지 전 세계적으로 몰리브덴-99의 주요 생산업체는 3곳뿐이었고 이들이 전체 공급량의 95%를 차지했습니다. Dimitrovgrad RIAR은 이 동위원소 필요성의 최대 5%만을 충족했습니다. 이 업계에서 가장 강력한 기업은 캐나다(40%), 네덜란드 + 벨기에(45%), 남아프리카공화국(10%)이었습니다. 그러나 캐나다 최대 공급업체는 주 생산 원자로에 문제가 있었고 갑자기 틈새 시장이 생겼습니다. Rosatom은 이것을 짧은 기간 동안 점령할 수 있는 기회로 보았습니다.

현재 세계 시장에서 몰리브덴-99의 부족률은 30%를 초과하며, 평균적으로 주당 최대 12,000큐리가 필요합니다(이 생산은 그램 단위가 아니라 물질 활동 단위로 측정됩니다). 그리고 이 물질의 가격은 퀴리당 1,500달러에 달합니다.

그러나 이러한 몰리브덴-99 생산량으로 인해 어딘가에 저장해야 하는 방사성 폐기물의 양이 비례적으로 증가한다는 문제가 발생합니다. 불행하게도 RIAR에 액체 폐기물을 묻는 유일한 방법은 여전히 ​​1300미터 깊이까지 압력을 가해 펌핑하는 것입니다. (TsNIIgeolneruda의 연구에 따르면) 지각 단층의 교차점에 있는 저장 장소의 위치를 ​​고려할 때 이는 매우 위험합니다. 오늘날 이것은 아직 해결책이 없는 가장 고통스러운 문제입니다. 방사성 폐기물의 작은 바다가 이미 Dimitrovgrad 근처 지하에 형성되어 이론적으로 볼가에 도달할 수 있습니다.



RIAR에 새로운 다목적 고속 중성자로 건설

일반적으로 액체 폐기물은 시멘트를 사용하여 고형 폐기물로 변환하고 특수 용기에 보관해야 합니다. 2015년에 RIAR은 분류, 처리 및 조절을 위한 기술 영역을 갖춘 8,000입방미터 용량의 새로운 고형 폐기물 저장 시설을 건설했습니다.


사진 niiar.ru

20년 넘게 IAEA는 몰리브덴-99 생산에 고농축 우라늄을 사용하는 기술에 대해 극도의 불만을 표명해 왔습니다. 하지만 RIAR에서 사용되는 기술은 이 방법을 위해 특별히 설계되었습니다. 시간이 지남에 따라 Dimitrovgrad 연구소는 저농축 우라늄 작업으로 전환할 계획입니다. 그러나 이것은 미래에 대한 질문이며 현재로서는 몰리브덴 생산에서 가장 어려운 문제는 방사성 폐기물 처리입니다.

그리고 그들 중 다수가 있으며 모두 환경과 인구에 극도로 위험합니다. 예를 들어, 쉽게 대기로 유입되어 주변 수백 킬로미터에 퍼질 수 있는 스트론튬과 요오드 동위원소를 생각해 보세요. 인구의 자연적인 요오드 결핍이 있는 지역의 경우 이는 특히 위험합니다. 신체는 방사성 물질을 포함하여 환경에서 필요한 요오드를 섭취하여 건강에 슬픈 결과를 초래합니다. 그러나 RIAR에 따르면 그들의 기술 프로세스는 요오드가 대기로 배출되는 것으로부터 매우 보호됩니다.


신발 없는 제화공

매년 전 세계적으로 방사성 핵종을 사용하는 의료 시술이 3천만 건 이상 이루어집니다. 그러나 몰리브덴-99의 주요 공급원이라고 주장하는 러시아 자체에서는 이 동위원소의 필요성이 최소화됩니다. 러시아에서 생산되는 모든 방사성 동위원소의 70% 이상이 수출됩니다. 러시아의 암 환자는 전문 진단 센터가 부족하기 때문에 현대적이고 시기적절한 치료를 받을 확률이 10%를 넘지 않습니다. 전국에 이런 센터가 7개밖에 없습니다. 하지만 적어도 140개는 있어야 하는데, 러시아에서 동위원소를 사용하는 최신 기술을 적용할 곳이 없는 경우가 많은 것으로 나타났습니다.

이에 비해 미국에는 핵의학 센터가 2,000개가 넘습니다. 다른 선진국에서는 인구 50만명당 하나의 센터가 있습니다. WHO에 따르면 미국 암 환자의 5년 생존율이 62%, 프랑스에서는 58%, 러시아에서는 이 수치가 43%에도 미치지 못한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

이것은 그다지 행복하지 않은 그림을 만듭니다. 일부에게는 정상이 있지만 우리에게는 뿌리입니다.

러시아 이름

테크네티움 세스타미비

물질의 라틴어 이름은 Technetium sestamibi입니다.

Technetii 세스타미비( 속. Technetii sestamibi)

물질 Technetium sestamibi의 약리학 그룹

전형적인 임상 및 약리학 논문 1

제약 조치.다양한 병리학적 상태에서 심근관류를 평가하기 위해 고안된 진단제(방사성의약품)입니다.

약동학. IV 투여 후 신속하게 혈관층을 떠나고 3~5분 후에 혈액 내 농도는 2%를 넘지 않습니다. 건강한 심근에서 약물의 최대 축적은 투여 후 5분에 관찰되었으며 투여량의 평균 2.2%입니다. 이 심근 흡수 수준은 3시간 동안 변하지 않고 유지되며, 이는 평면 또는 단일 광자 방출 단층 촬영의 최적 시기를 결정합니다(약물 투여 후 1~2시간 이내).폐 내 약물 농도는 미미합니다(5분 후~ 3-5% 이하) 제거하면 심근에서 약물의 제거가 크게 결정됩니다. 이는 간담도와 소장을 통해 배설됩니다(2일 이내에 약 40%). 더 적은 양(약 22%)이 소변으로 배설됩니다.

표시.심근 관류 장애(관상동맥 죽상동맥경화증, 급성 심근경색증, 경색후 및 심근경화후 심장경화증 등)와 관상동맥질환을 초래하는 다양한 병리학적 과정에서 심근 혈액 공급을 평가하기 위한 평면 또는 단일 광자 방출 단층촬영.

금기 사항.과민증, 임신.

투약.공복에 또는 식사 후 최소 4시간 후에 IV로 투여하십시오. 연구에서 약 24시간 간격으로 휴식 및 스트레스 테스트 조건에서 환자를 검사할 때 - 각 연구마다 259-370MBq(7-10mKu).

부작용.알레르기 반응.

특별 지시.준비 절차: 무균 조건에서 99mTc 생성기의 용출액 3ml를 시약병에 추가합니다. 필요한 경우 용출액을 먼저 필요한 부피 활성에 맞춰 0.9% NaCl 용액으로 희석합니다. 약이 담긴 병을 납용기에 넣고 물이 끓는 순간부터 끓는 수욕에서 15분간 가열한다. 수조의 수위는 바이알에 들어 있는 약물 용액의 수위보다 높아야 합니다. 병의 내용물을 실온으로 식힌 후 약물을 사용할 수 있습니다. 에어니들을 사용하지 마세요.

1병에 담긴 시약을 기준으로 조제된 완제의약품은 5명의 환자를 대상으로 연구할 수 있다.

수유모는 이 약 투여 후 24시간 동안 아기에게 수유를 삼가해야 합니다.

주정부 의약품 등록부. 공식 간행물: 2권 - M.: Medical Council, 2009. - 2권, 1부 - 568쪽; 2부 - 560초

기사의 내용

테크네튬– 테크네튬(lat. Technetium, 기호 Tc) – 주기율표 족의 원소 7(VIIb), 원자 번호 43. 테크네튬은 주기율표에서 안정 동위원소가 없는 원소 중 가장 가볍고 인공적으로 얻은 첫 번째 원소입니다. . 현재까지 질량수가 86~118인 33개의 테크네튬 동위원소가 합성되었으며, 그 중 가장 안정한 것은 97 Tc(반감기 2.6 10 6 년), 98 Tc(1.5 10 6) 및 99 Tc(2.12 ·10 5)입니다. 연령).

화합물에서 테크네튬은 0에서 +7까지의 산화 상태를 나타내며, 7가 상태가 가장 안정적입니다.

요소 발견의 역사.

43번 원소에 대한 직접 검색은 1869년 D.I. Mendeleev의 주기율 발견으로 시작되었습니다. 주기율표에서 일부 셀은 해당 원소(43번째 - 에카망간)가 아직 알려지지 않았기 때문에 비어 있었습니다. . 주기율이 발견된 후, 많은 저자들은 다양한 광물로부터 원자량이 약 100인 망간 유사체를 분리한다고 발표하고 데이비(Kern, 1877), 루시움(Barrier, 1896) 및 니포늄이라는 이름을 제안했습니다. (Ogawa, 1908), 그러나 이 모든 보고는 더 이상 확인되지 않았습니다.

1920년대에 Walter Noddack 교수가 이끄는 독일 과학자 그룹이 에카망간어를 검색하기 시작했습니다. 그룹과 기간에 걸쳐 원소 특성의 변화 패턴을 추적한 결과, 화학적 특성에서 43번 원소는 망간이 아니라 해당 기간의 이웃 원소인 몰리브덴과 오스뮴에 훨씬 더 가깝다는 결론에 도달했습니다. 그래서 백금과 몰리브덴 광석에서 그것을 찾아야 했습니다. Noddack 그룹의 실험 작업은 2년 반 동안 계속되었으며, 1925년 6월 Walter Noddack은 마수륨과 레늄이라고 불리는 43번 원소와 75번 원소를 발견했다고 보고했습니다. 1927년 마침내 레늄의 발견이 확인되었고 이 그룹의 모든 세력은 마수륨 분리로 전환했습니다. Walter Noddack의 직원이자 아내인 Ida Noddack-Tacke는 "곧 레늄과 같은 마수륨을 매장에서 구입할 수 있게 될 것"이라고 말했지만 그러한 성급한 진술은 실현될 운명이 아니었습니다. 독일의 화학자 W. 프란틀(W. Prandtl)은 그 부부가 43번 원소와 아무 관련이 없는 마수륨을 불순물로 착각했다는 사실을 보여주었습니다. 노닥 부부의 실패 이후 많은 과학자들은 43번 원소가 자연에 존재하는지 의심하기 시작했습니다.

1920년대에 Leningrad University S.A. Shchukarev의 직원은 방사성 동위원소 분포에서 특정 패턴을 발견했으며, 이는 독일 물리학자 G. Matthauch가 1934년에 마침내 공식화했습니다. Mattauch-Shchukarev 규칙에 따르면 동일한 질량수와 핵 전하가 다른 두 개의 안정 동위원소는 자연에 존재할 수 없습니다. 그 중 적어도 하나는 방사성 물질이어야 합니다. 43번 원소는 몰리브덴(원자질량 95.9)과 루테늄(원자질량 101.1) 사이에 위치하지만 질량수 96~102는 모두 안정 동위원소인 Mo-96, Mo-97, Mo-98, Ru-99로 채워져 있습니다. , Mo-100, Ru-101 및 Ru-102. 따라서 43번 원소는 비방사성 동위원소를 가질 수 없습니다. 그러나 이것이 지구에서 발견될 수 없다는 것을 의미하지는 않습니다. 결국 우라늄과 토륨도 방사성이지만 긴 반감기로 인해 오늘날까지 살아 남았습니다. 그러나 지구가 존재하는 동안(약 45억년) 그들의 매장량은 100배나 감소했습니다. 간단한 계산에 따르면 방사성 동위원소는 반감기가 1억 5천만년을 초과하는 경우에만 지구상에 상당한 양으로 남아 있을 수 있습니다. Noddak 그룹의 검색이 실패한 후 그러한 동위원소를 찾을 희망은 사실상 사라졌습니다. 가장 안정적인 테크네튬 동위원소는 현재 260만년의 반감기를 갖는 것으로 알려져 있으므로 43번 원소의 특성을 연구하려면 이를 새로 생성해야 했습니다. 이탈리아의 젊은 물리학자 Emilio Gino Segre가 1936년에 이 임무를 맡았습니다. 인공적으로 원자를 생성하는 근본적인 가능성은 1919년 영국의 위대한 물리학자 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)에 의해 입증되었습니다.

로마 대학을 졸업하고 4년간의 군복무를 마친 후, 세그레는 팔레르모 대학의 물리학과장 제의를 받을 때까지 엔리코 페르미(Enrico Fermi)의 연구실에서 일했습니다. 물론 그가 그곳에 갔을 때 그는 핵 물리학에 대한 연구를 계속하기를 희망했지만 그가 일하게 될 실험실은 매우 겸손했고 과학적 성취를 장려하지 않았습니다. 1936년에 그는 세계 최초의 하전 입자 가속기인 사이클로트론이 캘리포니아 대학 방사선 연구소에서 수년 동안 운영되고 있던 미국 버클리 시로 출장을 떠났습니다. 버클리에서 근무하는 동안 그는 수소의 무거운 동위원소인 중수소 핵 빔을 편향시키는 역할을 하는 몰리브덴판을 분석하는 아이디어를 생각해 냈습니다. Segre는 "우리는 몰리브덴에 중양자를 충돌시킨 후 원소 번호 43으로 바뀔 것이라고 생각할 충분한 이유가 있었습니다..." 실제로 몰리브덴 원자의 핵에는 42개의 양성자가 있으며, 중수소에는 42개의 양성자가 있습니다. 핵 - 1. 만약 이 입자들이 결합할 수 있다면, 43번째 원소의 핵을 얻게 될 것입니다. 천연 몰리브덴은 6개의 동위원소로 구성되어 있으며, 이는 새로운 원소의 여러 동위원소가 조사된 판에 존재할 수 있음을 의미합니다. Segre는 그들 중 적어도 일부가 이탈리아로 돌아온 후 접시에서 살아남을 수 있을 만큼 오래 살기를 바랐으며, 그곳에서 그는 43번 원소를 찾으려고 했습니다. 목표를 만드는 데 몰리브덴이 사용되었다는 사실로 인해 작업은 더욱 복잡해졌습니다. 특별히 정제되지 않았으며, 불순물과 관련된 핵반응이 플레이트에서 일어날 수 있었습니다.

방사선 실험실 책임자인 Ernest Lawrence는 Segre가 그와 함께 접시를 가져갈 수 있도록 허용했고 1937년 1월 30일 팔레르모에서 Emilio Segre와 광물학자 Carlo Perrier가 작업을 시작했습니다. 처음에 그들은 가져온 몰리브덴 샘플이 베타 입자를 방출했다는 사실을 확인했습니다. 이는 방사성 동위원소가 실제로 존재한다는 것을 의미하지만 감지된 방사선의 소스는 지르코늄, 니오븀, 루테늄의 동위원소일 수 있기 때문에 그 중 43번 원소였습니다. , 레늄, 인 및 몰리브덴 자체? 이 질문에 답하기 위해 조사된 몰리브덴의 일부를 왕수(염산과 질산의 혼합물)에 용해시키고 방사성 인, 니오븀, 지르코늄을 화학적으로 제거한 후 황화몰리브덴을 침전시켰습니다. 나머지 용액은 여전히 ​​방사성이었고 레늄과 아마도 43번 원소를 함유하고 있었습니다. 이제 가장 어려운 일은 유사한 특성을 가진 이 두 원소를 분리하는 것입니다. Segre와 Perrier는 이 작업에 대처했습니다. 그들은 황화 레늄이 진한 염산 용액의 황화수소와 함께 침전될 때 활성의 일부가 용액에 남아 있다는 것을 발견했습니다. 루테늄과 망간의 동위원소를 분리하기 위한 제어 실험 후에 베타 입자는 그리스어 tecnh ós(“인공”)에서 유래한 테크네튬이라고 불리는 새로운 원소의 원자에 의해서만 방출될 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 이 이름은 1949년 9월 암스테르담에서 열린 화학자 회의에서 최종적으로 승인되었습니다. 전체 작업은 4개월 이상 지속되었으며 1937년 6월에 완료되었으며 그 결과 단 10~10g의 테크네튬이 획득되었습니다.

Segre와 Perrier는 미량의 43번 원소를 손에 쥐고 있었지만 여전히 그 화학적 성질 중 일부를 결정할 수 있었고 주기율법에 기초하여 예측된 테크네튬과 레늄 간의 유사성을 확인할 수 있었습니다. 그들이 새로운 원소에 대해 더 알고 싶어했다는 것은 분명하지만, 그것을 연구하려면 테크네튬의 무게가 필요했고 조사된 몰리브덴에는 테크네튬이 너무 적게 포함되어 있었기 때문에 이 원소를 공급하기에 더 적합한 후보를 찾아야 했습니다. 그녀의 연구는 1939년 O. Hahn과 F. Strassmann이 원자로에서 중성자의 영향으로 우라늄-235가 분열하는 동안 형성된 "조각"에 상당한 양의 장수명 동위원소가 포함되어 있음을 발견하면서 성공을 거두었습니다. 99TC. 이듬해 Emilio Segre와 그의 협력자 Wu Jianxiong은 그것을 순수한 형태로 분리할 수 있었습니다. 이러한 "조각" 1kg당 최대 10g의 테크네튬-99가 들어 있습니다. 처음에 원자로 폐기물에서 얻은 테크네튬은 매우 비쌌고 금보다 수천 배 더 비쌌습니다. 그러나 원자력 에너지는 매우 빠르게 발전하여 1965년에 "합성" 금속 가격이 그램당 90달러로 떨어졌습니다. 전 세계 생산량은 1그램당 90달러로 떨어졌습니다. 더 이상 밀리그램으로 계산되지 않고 수백 그램으로 계산됩니다. 이러한 양의 이 원소를 보유함으로써 과학자들은 테크네튬과 그 화합물의 물리적, 화학적 특성을 포괄적으로 연구할 수 있었습니다.

자연에서 테크네튬을 찾아보세요. 가장 오래 지속되는 테크네튬 동위원소인 97 Tc의 반감기(T 1/2)가 260만 년이라는 사실에도 불구하고 이는 지각에서 이 원소를 검출할 가능성을 완전히 배제하는 것처럼 보이지만 테크네튬은 핵반응의 결과로 지구상에서 지속적으로 형성되었습니다. 1956년 보이드(Boyd)와 라슨(Larson)은 몰리브덴, 니오븀, 루테늄이 단단한 우주 방사선에 의해 활성화될 때 형성된 2차 기원의 테크네튬이 지각에 존재한다고 제안했습니다.

테크네튬을 형성하는 또 다른 방법이 있습니다. Ida Noddack-Tacke는 그녀의 출판물 중 하나에서 우라늄 핵의 자발적 핵분열 가능성을 예측했으며, 1939년 독일 방사화학자 Otto Hahn과 Fritz Strassmann은 이를 실험적으로 확인했습니다. 자연 분열의 산물 중 하나는 43번 원소의 원자입니다. 1961년에 약 5kg의 우라늄 광석을 처리한 Kuroda는 그 안에 10-9g의 양으로 테크네튬이 존재한다는 것을 설득력 있게 증명할 수 있었습니다. 킬로그램의 광석.

1951년 미국의 천문학자 샬롯 무어(Charlotte Moore)는 테크네튬이 천체에 존재할 수 있다고 제안했습니다. 1년 후, 영국의 천체물리학자 R. 메릴(R. Merrill)은 우주 물체의 스펙트럼을 연구하던 중 안드로메다자리와 고래자리의 일부 별에서 테크네튬을 발견했습니다. 그의 발견은 이후 독립적인 연구에 의해 확인되었으며, 일부 별의 테크네튬 함량은 인접한 안정 원소인 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 루테늄의 함량과 거의 다르지 않습니다. 이 사실을 설명하기 위해 오늘날 핵반응의 결과로 별에서 테크네튬이 형성된다는 주장이 제기되었습니다. 이 관찰은 원소의 항성 형성에 관한 수많은 이론을 모두 반박했으며 별이 화학 원소 생산을 위한 독특한 "공장"임을 입증했습니다.

테크네튬 획득.

오늘날 테크네튬은 핵연료 재처리 폐기물이나 사이클로트론에 조사된 몰리브덴 타겟에서 얻습니다.

느린 중성자로 인해 우라늄 핵분열이 발생하면 가볍고 무거운 두 개의 핵 조각이 형성됩니다. 생성된 동위원소에는 과도한 중성자가 있으며, 베타 붕괴 또는 중성자 방출의 결과로 다른 원소로 변환되어 일련의 방사성 변환이 발생합니다. 테크네튬 동위원소는 다음 사슬 중 일부에서 형성됩니다.

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

99 Mo = 99m Tc + b – (T 1/2 = 66시간)

99m Tc = 99 Tc (T 1/2 = 6시간)

99 Tc = 99 Ru(안정) + 227 – (T 1/2 = 2.12 10 5년)

이 사슬에는 테크네튬-99의 핵 이성질체인 동위원소 99m Tc가 포함되어 있습니다. 이들 동위원소의 핵은 핵 구성이 동일하지만 방사성 특성이 다릅니다. 99m Tc 핵은 더 높은 에너지를 가지며, g-복사 양자의 형태로 에너지를 잃어 99 Tc 핵으로 들어갑니다.

테크네튬을 농축하고 이를 동반 원소로부터 분리하는 기술 방식은 매우 다양합니다. 여기에는 증류, 침전, 추출 및 이온 교환 크로마토그래피 단계의 조합이 포함됩니다. 원자로의 사용후 연료 요소(연료 요소)를 처리하기 위한 국내 계획은 기계적 파쇄, 금속 껍질 분리, 질산에서 코어 용해 및 우라늄과 플루토늄 추출 분리를 제공합니다. 이 경우, 퍼테크네테이트 이온 형태의 테크네튬은 다른 핵분열 생성물과 함께 용액에 남아 있습니다. 이 용액을 특별히 선택된 음이온 교환 수지에 통과시킨 후 질산으로 탈착하면 과테크네틱산(HTcO 4) 용액이 얻어지며, 이 용액에서 중화 후 황화테크네튬(VII)이 황화수소로 침전됩니다.

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

핵분열 생성물로부터 테크네튬을 더욱 심층적으로 정제하기 위해 황화테크네튬을 과산화수소와 암모니아의 혼합물로 처리합니다.

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

그런 다음 암모늄 퍼테크네테이트가 용액에서 추출되고 후속 결정화를 통해 화학적으로 순수한 테크네튬 제제가 생성됩니다.

금속 테크네튬은 일반적으로 800~1000°C의 수소 흐름에서 암모늄 퍼테크네테이트 또는 이산화테크네튬을 환원하거나 퍼테크네테이트를 전기화학적 환원하여 얻습니다.

2NH4TcO4 + 7H2 = 2Tc + 2NH3 + 8H2O

조사된 몰리브덴에서 테크네튬을 분리하는 것은 금속을 산업적으로 생산하는 주요 방법이었습니다. 이 방법은 현재 실험실에서 테크네튬을 얻는 데 사용됩니다. 테크네튬-99m은 몰리브덴-99의 방사성 붕괴로 형성됩니다. 99m Tc와 99Mo의 반감기 차이가 크기 때문에 후자가 테크네튬의 주기적인 분리에 사용될 수 있습니다. 이러한 방사성 핵종 쌍은 동위원소 생성기로 알려져 있습니다. 99 Mo/99m Tc 발생기에서 99m Tc의 최대 축적은 모체 몰리브덴-99로부터 동위원소 분리 작업을 수행할 때마다 23시간 후에 발생하지만 6시간 후에는 테크네튬 함량이 최대치의 절반이 됩니다. 이를 통해 하루에 여러 번 테크네튬-99m을 분리할 수 있습니다. 딸 동위원소 분리 방법을 기반으로 하는 99m Tc 발생기에는 크로마토그래피, 추출 및 승화의 3가지 주요 유형이 있습니다. 크로마토그래피 생성기는 다양한 흡착제의 테크네튬과 몰리브덴 분포 계수의 차이를 이용합니다. 일반적으로 몰리브덴은 몰리브덴산염(MoO 4 2–) 또는 인몰리브덴산염 이온(H 4 3–)의 형태로 산화물 지지체에 고정됩니다. 축적된 딸 동위원소는 식염수(핵의학에 사용되는 발생기로부터) 또는 묽은 산성 용액으로 용출됩니다. 추출 발생제를 제조하기 위해 조사된 타겟을 수산화칼륨 또는 탄산염 수용액에 용해시킵니다. 메틸에틸케톤 또는 기타 물질로 추출한 후 추출용매를 증발시켜 제거하고 남은 퍼테크네테이트를 물에 용해시킨다. 승화 발생기의 작용은 몰리브덴과 테크네튬의 더 높은 산화물의 휘발성의 큰 차이에 기초합니다. 가열된 운반 가스(산소)가 700~800°C로 가열된 삼산화 몰리브덴 층을 통과할 때 증발된 테크네튬 헵톡사이드가 장치의 차가운 부분으로 제거되어 응축됩니다. 각 유형의 발전기에는 고유한 장점과 단점이 있으므로 위의 모든 유형의 발전기가 생산됩니다.

단체.

테크네튬의 기본 물리화학적 특성은 질량수 99의 동위원소에 대해 연구되었습니다. 테크네튬은 은회색의 플라스틱 상자성 금속입니다. 녹는점 약 2150° C, 끓는점 » 4700° C, 밀도 11.487 g/cm 3 . 테크네튬은 육각형 결정 격자를 가지고 있으며, 두께가 150Å 미만인 필름에서는 면심 입방 격자를 가지고 있습니다. 8K의 온도에서 테크네튬은 II형 초전도체가 됩니다().

금속 테크네튬의 화학적 활성은 하위 그룹의 이웃인 레늄의 활성과 가깝고 분쇄 정도에 따라 다릅니다. 따라서 컴팩트한 테크네튬은 습한 공기에서 서서히 사라지고 건조한 공기에서는 변하지 않는 반면, 분말화된 테크네튬은 빠르게 더 높은 산화물로 산화됩니다.

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

약간 가열하면 테크네튬은 황 및 할로겐과 반응하여 +4 및 +6 산화 상태의 화합물을 형성합니다.

Tc + 3F 2 = TcF 6 (황금색)

Tc + 3Cl 2 = TcCl 6 (진한 녹색)

Tc + 2Cl 2 = TcCl 4 (적갈색)

700°C에서는 탄소와 상호작용하여 TcC 탄화물을 형성합니다. 테크네튬은 산화성 산(질산 및 진한 황산), 브롬수 및 과산화수소에 용해됩니다.

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

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

테크네튬 화합물.

7가 및 4가 테크네튬의 화합물은 가장 실용적인 관심 대상입니다.

이산화테크네튬 TcO 2는 고순도 테크네튬을 얻기 위한 기술안에서 중요한 화합물이다. TcO 2 는 밀도가 6.9 g/cm 3 인 흑색 분말로 실온의 공기 중에서 안정하고 900~1100° C에서 승화합니다. 300° C로 가열하면 이산화테크네튬이 대기 산소와 격렬하게 반응하여(Tc 2 형성) O 7), 불소, 염소 및 브롬(옥소할로겐화물 형성). 중성 및 알칼리성 수용액에서는 테크네틱산 또는 그 염으로 쉽게 산화됩니다.

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

테크네튬(VII) 산화물 Tc 2영형 7 – 노란색-주황색 결정질 물질로 물에 쉽게 용해되어 무색 테크닉산 용액을 형성합니다.

Tc2O7 + H2O = 2HTcO4

녹는점 119.5°C, 끓는점 310.5°C. Tc 2 O 7 은 강력한 산화제이며 유기물질의 증기에 의해서도 쉽게 환원됩니다. 테크네튬 화합물 제조를 위한 출발 물질로 사용됩니다.

암모늄 퍼테크네테이트 NH 4TCO 4 – 물에 용해되는 무색 물질로 금속 테크네튬 제조의 중간 생성물입니다.

테크네튬(VII) 황화물– 어두운 갈색의 난용성 물질, 테크네튬 정제의 중간 화합물, 가열하면 분해되어 이황화물 TcS 2를 형성합니다. 테크네튬(VII) 황화물은 7가 테크네튬 화합물의 산성 용액에서 황화수소로 침전시켜 얻습니다.

2NH4TcO4 + 8H2S = Tc2S7 + (NH4)2S + 8H2O

테크네튬 및 그 화합물의 응용. 한편으로는 테크네튬의 안정 동위원소가 부족하여 광범위한 사용을 방해하고 다른 한편으로는 새로운 지평을 열어줍니다.

부식은 제련된 철의 최대 10%를 “먹어” 인류에게 막대한 피해를 입힙니다. 스테인레스강을 만드는 방법은 알려져 있지만 경제적, 기술적인 이유로 그 사용이 항상 권장되는 것은 아닙니다. 일부 화학 물질(금속 표면을 부식제에 대해 불활성으로 만드는 억제제)은 강철이 녹슬지 않도록 보호하는 데 도움이 됩니다. 1955년에 Cartledge는 산업용 산성 염의 매우 높은 부동태화 능력을 확립했습니다. 추가 연구에 따르면 퍼테크네테이트는 철과 탄소강에 가장 효과적인 부식 억제제인 ​​것으로 나타났습니다. 그 효과는 이미 10 –4 –10 –5 mol/l의 농도에서 나타나며 최대 250°C까지 지속됩니다. 강철을 보호하기 위한 테크네튬 화합물의 사용은 방사성 핵종의 방출을 피하기 위해 폐쇄된 기술 시스템으로 제한됩니다. 환경. 그러나 g-방사선 분해에 대한 높은 저항성으로 인해 테크네틱산염은 수냉식 원자로의 부식 방지에 탁월합니다.

테크네튬의 수많은 응용은 방사능 덕분에 존재합니다. 따라서 99 Tc 동위원소는 결함 탐지, 가스 이온화 및 표준 표준 생산을 위한 표준 b-방사선 소스를 제조하는 데 사용됩니다. 긴 반감기(212,000년)로 인해 활동이 크게 감소하지 않고 매우 오랫동안 작업할 수 있습니다. 이제 99m Tc 동위원소는 핵의학 분야에서 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 테크네튬-99m은 수명이 짧은 동위원소(반감기 6시간)입니다. 99 Tc로의 이성질체 전환 동안 G선만 방출하는데, 이는 충분한 투과력을 제공하고 다른 동위원소에 비해 상당히 낮은 환자 선량을 제공합니다. 퍼테크네테이트 이온은 특정 세포에 대해 뚜렷한 선택성을 갖지 않으므로 대부분의 장기 손상을 진단하는 데 사용할 수 있습니다. 테크네튬은 신체에서 매우 빠르게(1일 이내) 제거되므로 99m Tc를 사용하면 동일한 대상을 짧은 간격으로 반복 검사할 수 있어 과다 조사를 방지할 수 있습니다.

유리 크루티야코프


국가예산교육기관
고등 전문 교육
"시베리아 국립 의과 대학"
보건사회개발부
약학부
약화학과

온다르 아이나라 데미야노브나
테크네튬 99 - 방사성의약품이 들어있습니다. 분석 및 응용의 특징
코스 작업

IV학년 학생
_______ A. D. 온다르
선생님
_______ M. S. 라키나

톰스크 -2012
콘텐츠:
소개................................................................................................3-4

    방사성 약물..........................................................5-7
    테크네튬-99 함유 방사성 의약품…..8
      테크네튬 발견의 역사................................................8-10
      테크네튬-99m을 획득하는 방법 및 기술............11-12
        크로마토그래피 발생기 technetium-99m......12-13
        테크네튬-99m의 승화발전기...........14
        99m Ts 추출 생산 ............................................ 15-16
    테크네튬-99를 기반으로 한 준비. 분석 및 적용...........17-22
      방사성의약품 분석을 위한 일반적인 방법.23-33
      준비 테크네튬-99 ..............................................................34
        테크네튬(99 Ts) 콜로이드 레늄 황화물 주입……..34-36
        테크네튬(99 Ts) 콜로이드 황 주입 ..............37-39
        테크네튬(99 Tc) 콜로이드 주석 주입 ..............40-42
        테크네튬(99 Tc) 에티페닌 주사..................................43-46
        Technetium (99 Tc) Exametazyme 주사 ..................................47-50
        테크네튬(99 Tc) 글루코네이트 주입..........................................51-53
결론...........................................................................54-55
참고문헌 ............................................................................56-57

소개.
원자핵물리학 분야의 발전은 인간 지식의 거의 모든 분야의 발전에 큰 영향을 미칩니다. 원자력의 숙달은 다양한 분야의 과학자들에게 새로운 과학 연구 수단과 방법을 제공했습니다. 과학적 지식의 가능성은 헤아릴 수 없을 정도로 증가했습니다. 과학의학은 창립 이래 질병을 예방하고 퇴치하기 위해 물리학과 화학에서 새로운 아이디어와 수단을 이끌어냈습니다. 이 과학 분야는 생명 과정 연구, 질병 진단 및 치료를 위한 새롭고 매우 가치 있는 방법으로 풍부해졌습니다.
의료 물리학은 물리적 장치와 방사선, 의료 및 진단 장치와 기술로 구성된 시스템의 과학입니다.
의학 물리학의 목표는 질병의 예방과 진단뿐만 아니라 물리학, 수학 및 기술의 방법과 수단을 사용하여 환자를 치료하기 위한 이러한 시스템을 연구하는 것입니다. 많은 경우 질병의 성격과 회복 메커니즘은 생물물리학적으로 설명됩니다.
시기적절하고 정확한 진단의 문제는 21세기 임상의학의 주요 문제 중 하나로 남아 있습니다. 다양한 장기 및 조직에 대한 임상 및 도구 진단 도구의 복합체에서 주요 장소 중 하나는 방사성 뉴클레오티드(방사성 동위원소) 연구 방법에 속합니다. (1)
다양한 방사성핵종과 동위원소를 표적 기관에 전달하는 수많은 "차량" 덕분에 오늘날 모든 신체 시스템을 연구하는 것이 가능합니다.
방사성의약품을 이용한 진단은 다른 진단검사(X선, 컴퓨터 단층촬영, 핵자기공명영상, 초음파)로 발견한 해부학적 변화보다 훨씬 빨리 장기 기능 장애를 발견하는 것이 가능하다. 이러한 조기 진단은 가장 효과적이고 유리한 예후가 가능한 조기 치료를 가능하게 하며, 이는 종양학, 심장 및 신경 질환에 특히 중요합니다.

    방사성 약물.
방사성 약물(eng. 방사성 의약품, 방사성 의약품(화합물, 작용제))은 방사성 동위원소 또는 다양한 무기 또는 유기 물질이 함유된 화합물로, 주로 악성 종양의 방사선 치료를 위한 생물 의학 연구, 방사성 동위원소 진단 및 다양한 질병 치료를 위한 것입니다.
방사성 약물은 다음과 같이 나뉩니다.
      폐쇄형 방사성의약품
밀봉된 방사성 의약품에서 방사성 물질은 환자와 개인의 접촉과 환경의 방사성 오염을 방지하기 위해 껍질(보호 코팅 또는 캡슐)로 둘러싸여 있습니다. 임상 실습에서 폐쇄형 방사성의약품은 접촉(적용, 강내 및 간질) 방사선 치료에 사용되며, 저에너지 광자 방사선의 특수 소스도 투과조명 및 뼈 조직의 미네랄 구성 연구에 사용됩니다.
      방사성 의약품을 개봉하십시오.
개방형 방사성의약품에서는 방사성 물질이 신체 조직을 포함한 환경과 직접 접촉하는 것이 가능하며 방사성 오염은 밀봉된 선원에 대해 설정된 허용 수준보다 높습니다. 이러한 유형의 제제에는 특히 생체 내에서 사용되는 방사성 동위원소 추적자를 사용하는 연구에 사용되는 표지된 화합물, 치료 및 진단용 방사성 의약품, 접촉 방사선 요법을 위해 체내에 흡수되는 약물(실, 필름, 스폰지) 및 시험관 내에서 사용되는 것들이 포함됩니다. 방사면역분석용 방사성의약품. 200개 이상의 밀봉된 방사성 의약품이 방사선 치료에 사용됩니다.
진단 목적으로 방사성 동위원소가 사용되는데, 이는 신체에 도입될 때 연구되는 신진대사 유형이나 연구 중인 기관 및 시스템의 활동에 참여하는 동시에 방사성 측정 방법으로 기록할 수 있습니다. 이러한 방사성 약물은 일반적으로 유효 반감기가 짧기 때문에 피험자의 신체에 방사선 노출이 미미합니다.
악성 종양의 방사선 치료를 위한 방사성 약물을 선택하는 기준은 주변의 건강한 조직에 최소한의 영향을 미치면서 종양 부위에 필요한 치료 용량의 이온화 방사선을 생성할 수 있는 능력입니다. 이러한 효과는 다양한 응집 상태와 체내 전달 형태(용액, 현탁액, 과립, 바늘, 와이어, 적용 드레싱 등)의 방사성의약품을 사용하고, 그 종류와 에너지 측면에서 가장 적합한 동위원소를 사용함으로써 달성됩니다. 방사능.
전 세계적으로 연간 방사성 핵종 생산량의 50% 이상이 필요에 사용됩니다. 아시다시피, 살아있는 유기체에는 5가지 주요 원소(산소, 수소, 탄소, 질소 및 칼슘) 외에도 멘델레예프 주기율표의 또 다른 67개 원소가 포함되어 있습니다. 따라서 현재 국내 또는 해외에서 다양한 방사성 약물 및 이를 표시한 화합물을 사용하여 질병 진단을 확립하지 않는 진료소를 상상하기 어렵습니다. 방사성 핵종은 핵의학에서 주로 다양한 인간 기관의 질병을 조기 진단하고 치료 목적으로 방사성 의약품 형태로 사용됩니다. 진단용 방사성의약품의 특징은 약리학적 효과가 없다는 점이다. 의학에서의 방사선 치료는 환자의 치료를 목표로 합니다. 그러나 복용량은 종종 불합리하게 높습니다. 환자는 검사 중에 최소 용량을 투여받아야 합니다. 이와 관련하여 방사성 의약품 개발자가 직면한 가장 중요한 과제 중 하나는 방사성 핵종을 사용하는 다양한 연구 중에 환자의 방사선량을 줄이는 것입니다. 환자에게 가능한 가장 낮은 방사선량으로 필요한 진단 정보를 제공합니다.
방사성핵종은 40년대 초반부터 의료 목적으로 체계적으로 사용되어 왔습니다. 그때부터 갑상선의 다양한 병리학적 상태에서 방사성 요오드의 엄격한 분포 패턴이 확립되었습니다. 그 후, 방사성 핵종으로 표지된 화합물을 사용하면 원발 종양의 위치와 크기를 확인하고, 종양 과정의 확산을 확인하고, 약물 치료의 효과를 모니터링할 수 있게 되었습니다. 다양한 방사성 핵종과 그에 표시된 약물 덕분에 이제 심혈관 및 조혈, 요로 및 물-소금 대사, 호흡기 및 소화기, 뼈 및 림프계 등 인체의 거의 모든 생리학적 및 형태학적 시스템을 연구하는 것이 가능해졌습니다. .
    테크네튬 99를 함유한 방사성 의약품.
테크네튬(lat. Technetium, 기호 Tc)은 원자 번호 43인 주기율표 족의 원소 7(VII b)입니다. 테크네튬은 주기율표에서 안정한 동위원소가 없는 원소 중 가장 가볍고 인위적으로 얻은 첫 번째 원소입니다. . 현재까지 질량수 86-118의 테크네튬 동위원소 33개가 합성되었으며, 그 중 가장 안정한 것은 97 Tc(반감기 2.6 * 10 6 년), 98 Tc(1.5 * 10 6) 및 99 Tc(2.12 * 10 5).
화합물에서 테크네튬은 0에서 +7까지의 산화 상태를 나타내며, 7가 상태가 가장 안정적입니다.
      테크네튬 발견의 역사
43번 원소에 대한 직접 검색은 D.I가 발견된 순간부터 시작되었습니다. 1896년 멘델레예프의 주기율. 주기율표에서 일부 셀은 해당 요소 (그 중 43번째 - 에카망간)가 아직 알려지지 않았기 때문에 비어 있었습니다. 주기율이 발견된 후, 많은 저자들은 다양한 광물로부터 원자량 약 100의 망간 유사체가 분리되었다고 주장하고 이에 대한 이름을 제안했습니다: 다비툼(Kern, 1877), 루시움(Barrier, 1896), nipponium (Ogawa, 1908), 그러나 이 모든 보고는 이후에 확인되지 않았습니다.
1920년대에 Walter Noddack 교수가 이끄는 독일 과학자 그룹이 에카망간어를 찾기 시작했지만 실패했습니다.
Noddak 그룹의 검색이 실패한 후 그러한 동위원소를 찾을 희망은 사실상 사라졌습니다. 가장 안정적인 테크네튬 동위원소는 현재 260만년의 반감기를 갖는 것으로 알려져 있으므로 43번 원소의 특성을 연구하려면 이를 새로 생성해야 했습니다. 이탈리아의 젊은 물리학자 Emilio Gino Segre가 1936년에 이 임무를 맡았습니다. 인공적으로 원자를 생성하는 근본적인 가능성은 1919년 영국의 위대한 물리학자 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)에 의해 입증되었습니다.
그는 로마 대학교를 졸업한 후 팔레르모 대학교에서 물리학과를 이끌었습니다. 그가 일했던 실험실은 매우 겸손했고 과학적 성취를 장려하지 않았습니다. 1936년에 그는 미국 버클리로 출장을 떠났고, 그곳에서 수소의 무거운 동위원소인 중수소 핵 빔을 편향시키는 역할을 하는 몰리브덴판을 분석하는 아이디어를 생각해 냈습니다. "우리는 몰리브덴에 중양자를 충돌시킨 후 원소 번호 43으로 바뀔 것이라고 생각할 충분한 이유가 있었습니다..." 실제로 몰리브덴 원자의 핵에는 42개의 양성자가 있고, 1개의 양성자가 있습니다. 중수소 핵이 합쳐지면 43번째 원소의 핵이 얻어집니다. 천연 몰리브덴은 6개의 동위원소로 구성되어 있으며, 이는 새로운 원소의 여러 동위원소가 조사된 판에 존재할 수 있음을 의미합니다.
1937년 1월 30일 팔레르모에서 Emilio Serge와 광물학자 Carlo Perrier가 작업을 시작했습니다. 처음에 그들은 가져온 몰리브덴 샘플이 방출되었다고 판단했습니다. -입자, 즉 방사성 동위원소가 실제로 존재했지만 검출된 방사선의 출처가 지르코늄, 니오븀, 루테늄, 레늄, 인 및 몰리브덴 자체의 동위원소일 수 있기 때문에 그중에 43번 원소가 있었음을 의미합니까? 이 질문에 답하기 위해 조사된 몰리브덴의 일부를 왕수(염산과 질산의 혼합물)에 용해시키고 방사성 인, 니오븀, 지르코늄을 화학적으로 제거한 후 황화몰리브덴을 침전시켰습니다. 남은 용액은 여전히 ​​방사성이었고 레늄과 아마도 43번 원소를 함유하고 있었습니다. 이제 가장 어려운 일은 비슷한 성질을 가진 이 두 원소를 분리하는 것이었습니다. Serge와 Perrier는 이 작업에 대처했습니다. 그들은 황화 레늄이 진한 염산 용액의 황화수소와 함께 침전될 때 활성의 일부가 용액에 남아 있다는 것을 발견했습니다. 루테늄과 망간의 동위원소 분리에 대한 대조 실험을 통해 다음이 분명해졌습니다. – 입자는 그리스어 단어에서 테크네튬이라고 불리는 새로운 원소의 원자에 의해서만 방출될 수 있습니다???????? - "인공의". 이 이름은 1949년 9월 암스테르담에서 열린 화학자 회의에서 최종적으로 승인되었습니다. 전체 작업은 4개월 이상 지속되었으며 1937년에 끝났으며 결과적으로 테크네튬은 10~10g에 불과했습니다.
Serge와 Perrier는 비록 미량의 43번 원소를 손에 쥐고 있었지만, 여전히 그 화학적 성질 중 일부를 결정할 수 있었고 주기율법에 기초하여 예측된 테크네튬과 레늄의 유사성을 확인할 수 있었습니다. 그들이 새로운 원소에 대해 더 알고 싶어했다는 것은 분명하지만, 그것을 연구하려면 테크네튬의 무게가 필요했고 조사된 몰리브덴에는 테크네튬이 너무 적게 포함되어 있었기 때문에 이 원소를 공급하기에 더 적합한 후보를 찾아야 했습니다. 그녀의 연구는 1939년 O. Hahn과 F. Strassmann이 원자로에서 중성자의 영향으로 우라늄-235가 분열하는 동안 형성된 "조각"에 상당한 양의 장수명 동위원소가 포함되어 있음을 발견하면서 성공을 거두었습니다. 99TC. 이듬해 Emilio Serge와 그의 협력자 Wu Jianxiong은 그것을 순수한 형태로 분리할 수 있었습니다. 이러한 "조각" 1kg당 최대 10g의 테크네튬-99가 들어 있습니다.
      테크네튬-99m을 획득하는 방법 및 기술.
현대 의학에서는 수명이 짧은 99m Tc와 그 방사성 의약품이 거의 모든 주요 인체 기관의 질병을 진단하는 데 사용됩니다. 이는 라벨이 붙은 원자를 사용하는 진단 절차의 80-85%에 사용됩니다. 미국에서만 9,900만 Tc 준비 절차의 수가 연간 1,200만 건에 이릅니다. 전 세계 9,900만 Tc 시장의 연간 규모는 37억 달러로 추산됩니다.
99m Tc에 대한 높은 수요는 6.02시간의 상대적으로 짧은 반감기와 0.1405MeV의 낮은 감마 방사선 에너지로 인해 낮은 노출량(허용 수준의 0.5~5%)과 동시에 충분한 투과력을 제공하기 때문입니다. 방사 측정용. 또한 99m Tc의 화학적 특성으로 인해 의학에 사용되는 다양한 단순 및 복합 복합 화합물을 얻을 수 있습니다.
테크네튬-99m은 다음 계획에 따라 몰리브덴-99의 b-붕괴의 결과로 형성됩니다.

이 경우 99 Mo 핵의 87.5%가 99m Tc로 변환되고, 12.5%가 99 Tc로 변환된 후 안정적인 루테늄으로 전환됩니다.
발전기 쌍 99 Mo/99m Tc의 경우 다음 관계가 충족됩니다.
, (1)
, (2)
여기서 N 1, N 2 및 A 1, A 2 는 각각 99 Mo 및 99m Tc의 핵 수 및 활성입니다. l 1 및 l 2 – 99 Mo 및 99m Tc의 붕괴 상수; t – 붕괴 시간; (A 1) 0 – 99개월의 초기 활동. 이러한 시스템에서 99m Тс의 최대 축적 기간은 tmax = 22.89시간이며, 이는 모 동위원소로부터 분리되는 주기성을 결정합니다.
99m Tc를 99Mo에서 분리하기 위해 테크네튬 발생기라는 특수 장치가 사용됩니다. 사용된 분리 방법에 따라 발생기는 수착(크로마토그래피), 승화 및 추출의 세 가지 주요 유형으로 구분됩니다.

        테크네튬-99m의 크로마토그래피 발생기.
생산량과 세계 의학에서의 사용 측면에서 이러한 발전기는 소형화와 생산 현장에서 장거리로의 안전한 운송 가능성으로 인해 선두 위치를 차지하고 있습니다. 또한 작동 용이성과 함께 80~90%의 안정적인 99m Tc 수율을 제공합니다.
크로마토그래피 발생기는 1958년 Tucker D.에 의해 개발되었습니다. 이는 흡착제 또는 이온 교환 수지로 채워진 크로마토그래피 컬럼으로 구성되며, 용리액 공급 및 용출액 수집을 위해 연결된 통신 장치와 함께 보호 용기에 배치됩니다(그림 . 1).

쌀. 1. 테크네튬-99m 크로마토그래피 생성기의 구성:
1 – 열; 2 - 방사선 보호; 3 – 발전기 하우징; 4 – 용리액 라인; 5 – 용출 라인; 6 – 보호 플러그; 7 – 필터; 8 – 발전기 플랜지; 9 – 용리액이 담긴 병; 10 – 비워진 병이 들어 있는 의료용 보호 용기

컬럼은 몰리브덴-99를 함유한 용액으로 "충전"됩니다. 그로부터 99m Tc를 과테크네트산 나트륨 용액 형태로 분리(용리)하는 것은 컬럼을 통해 생리학적 용액을 펌핑함으로써 수행됩니다.
크로마토그래피 생성기의 성능 특성은 다음과 같은 주요 요소에 따라 달라집니다.

    설치의 디자인 특징;
    흡착된 형태의 조성 - 99 Mo를 함유한 용액;
    흡착제의 성질과 구조, 제조 기술;
    용출 용액의 구성 및 용출 기술.
      Technetium-99m 승화 발생기
승화 발생기의 작동 원리는 99m Tc 및 99 Mo 화합물의 승화 온도(휘발성) 차이를 기반으로 합니다. 일반적인 경우, 설치는 조사된 몰리브덴 타겟이 배치되는 가열된 튜브입니다. 운반 가스(습한 공기, 산소 등)가 파이프를 통과합니다. 테크네튬 증기를 포집하기 위해 파이프 출구에 냉각 응축기가 설치됩니다.
99m Tc를 생산하는 최초의 산업용 승화 발전기 중 하나가 호주 Lucas Heights에서 개발되었습니다. 분리는 850°C의 온도에서 산소 흐름이 흐르는 수평 노를 갖춘 시설에서 수행되었습니다. 타겟은 무수 몰리브덴이었다. 이 설치를 통해 200g 무게의 저활성 99Mo(1Ci/g)로부터 20ml 부피의 생리 용액에서 최대 75Ci의 99m Tc를 얻을 수 있었습니다. 테크네튬의 수율은 20~40%를 넘지 않았습니다. 이후 연구에 따르면 99m Tc의 수율은 승화 시간이 증가함에 따라 증가하고 목표 질량이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났습니다. 이 관찰을 사용하여 Colombetti L. J.는 임상 실험실용 분해 생성물인 99 Mo로 구동되는 소형 발전기를 개발했습니다. 이 공장의 분리 효율은 70~80%였습니다.
고온 조건과 산소 존재 하에서 분리된 99m Tc의 방사화학적 형태는 Tc(VII) 퍼테크네테이트에 해당합니다. 승화 설치가 간단하고 이 공정에서 다른 시약, 특히 유기 시약을 사용할 필요가 없기 때문에 크로마토그래피 기술에 내재된 99m Tc의 환원되거나 복잡한 형태가 형성될 가능성이 줄어듭니다. 승화 방법의 주요 단점은 현재 사용되는 다른 모든 방법에 비해 99m Tc 방출 효율이 낮다는 것입니다.
        99m Tf의 추출 생산.
99m Tc 추출 생성기는 영국, 미국, 프랑스, ​​체코슬로바키아, 인도, 이란, 호주 및 기타 국가에서 다양한 시기에 사용되었습니다(또는 사용하려는 시도가 있었습니다). 일반적으로 이는 상당히 큰 도시에서 9,900만 Tc 약물에 대한 수요를 충족할 수 있는 고정 시설입니다.
99m Тс의 추출 생산을 위한 전통적인 기술 계획에는 다음과 같은 주요 작업이 포함됩니다.
    조사된 99 Mo 타겟을 산화제(H 2 O 2, NaOCl) 존재 하에 KOH 또는 NaOH 용액에 용해시킨 후 염석제로서 K 2 CO 3 를 투입하는 단계;
    유기 추출제로 99m Тс 추출;
    추출제를 증류하고 99m Tc를 함유한 건조 잔류물을 생리용액에 용해시킵니다.
메틸에틸케톤(MEK)은 증류온도가 76~78oC로 상대적으로 정제가 용이하고 재사용이 용이하며 일반적으로 99m Tc를 추출하기 위한 추출제로 사용된다.
추출 생성기의 작동 원리는 그림 1에 표시된 다이어그램으로 설명할 수 있습니다. 2. 설비는 교반기가 장착된 추출기(1)로 구성되며, 여기에 99Mo의 초기 알칼리 용액과 추출제가 공급됩니다. 추출 생성기의 작동 원리는 그림 1에 표시된 다이어그램으로 설명할 수 있습니다. 2.

그림 2. 기계적 상 혼합을 이용한 테크네튬-99m 추출 발생기의 구성.
추출 생성기의 작동 원리는 그림 1에 표시된 다이어그램으로 설명할 수 있습니다. 2. 설비는 교반기가 장착된 추출기(1)로 구성되며, 여기에 99Mo의 초기 알칼리 용액과 추출제가 공급됩니다. 혼합물을 혼합하고 유기상을 분리한 후, 흡입관을 사용하여 증발기(2)로 들어가며, 그 끝은 상 경계면 위에 위치합니다. 추출제는 증발기(3)로 증류됩니다.
일반적으로 추출 생성기에서 99m Tc의 수율은 추출 과정의 효율성과 선택 중 99m Tc의 추출물 손실량에 따라 달라집니다. 추출 효율은 수성-유기상 시스템의 분배 계수 99m Тс, 혼합 강도 및 상의 접촉 시간에 따라 달라집니다. 손실을 줄이는 문제는 주로 선택 영역에서 추출기의 직경을 줄이고 센서를 사용하여 추출제 수준을 제어함으로써 해결됩니다. 원심 추출기(NPO Radium Institute)를 사용하면 낮은 수준의 손실도 보장됩니다.

    테크네튬-99를 기반으로 한 준비. 분석 및 적용.
다양한 진단 연구에서 테크네튬-99m 제제의 사용 분야가 표에 나와 있습니다. 1.
모든 설계의 생성기에서 직접 얻은 테크네튬-99m 제제는 과테크네튬산나트륨 Na 99m TcO 4 형태로 99m Tc를 함유하는 0.9% 염화나트륨 용액이라는 점에 유의해야 합니다. 여기서 99% 이상의 테크네튬 원자는 다음과 같습니다. 가장 높은 산화 상태(VII). 이 화학적 형태의 약물의 진단적 사용은 갑상선 및 타액선의 신티그라피로 제한됩니다. 따라서 실제로 광범위한 99m Tc 방사성 의약품을 얻기 위해 과테크네테이트나트륨의 초기 용액을 특수 시약 세트와 혼합하여 연구 중인 특정 기관과 관련하여 선택적인 다양한 99m Tc 복합 화합물을 형성합니다. 99m Tc(VII) 자체는 복합체 형성이 쉽지 않기 때문에 먼저 낮은 산화 상태(+IV 또는 +V)로 전환되어 금속-금속 결합, 옥소 화합물 등으로 다양한 응집 구조의 형성을 촉진합니다.
퍼테크네테이트를 환원시키기 위해 다양한 환원제가 사용되는데, 그 중 2가 주석(SnCl2)이 가장 일반적으로 사용됩니다. 어떤 경우에는 테크네튬 환원 과정이 5가 테크네튬 중간 화합물의 형성과 함께 단계적으로 발생하며, 이후 3가 또는 1가 상태로 환원될 수 있습니다. Sn 2+ 이온이 존재하는 상태에서 99m Tc 방사성 의약품을 얻는 과정은 대략 다음과 같은 방식으로 특징지어질 수 있습니다.

여기서 L은 테크네튬을 표시하기 위한 물질입니다.
1 번 테이블.
진단 연구에 사용되는 Technetium-99m 방사성 의약품

태그가 붙은 입자
99m Tc-알부민 거대 응집체, 10~50μm(Macrotech)
폐관류
99m Tc-DTPA, 에어로졸 1–4 µm
통풍
99m Tc-황 콜로이드, 0.1–1.0 µm
간, 비장, 골수
99m Tc-SC,
여과됨, 0.1–0.3 µm
림프 수집기, 유방암(BC), 흑색종
99m Tc-HAS(나노콜로이드) 0.02 µm
감시 림프절, 유방암, 흑색종

방사성 가스

99m Tc-테크네가스, 0.004–0.25 µm
통풍

표지된 킬레이트

99m Tc-MDP, HDP
종양이 뼈로 전이된 경우, 골다공증,
육종, 신경모세포종
99m Tc-DTPA
뇌종양, 신장 혈류 및 신장 신티그라피
99m Tc-MAG3
신장 신티그라피
99m Tc-DMSA
신장신티그라피, 수질갑상선암종
99m Tc-Ceretec(HMPAO)
뇌관류
99m Tc-세스타미비 및 테트라포스민(Technetril)
심근관류, 유방암, 뇌종양

방사성 핵종으로 표지된 혈액 세포

99m Tc-적혈구
박출률, 혈관종 인지, 위장관 출혈 여부
수용체 결합용 방사성의약품
99m Tc-P829, 네오텍
악성 폐종양, 신경내분비종양
99m Tc-P280, 어큐텍트
혈전 시각화, 심부 정맥 혈전증 진단
99m Tc-디소페닌과 콜레텍
간담도 신티그라피

표지된 단일클론항체

99m Tc-CEA-스캔, IMMU = 4Fab '
대장의 악성 종양
99m Tc-Verluma, NR-LU-10-Fab'
악성 폐종양

테크네튬 방사성 의약품을 제조하기 위해 병원에서 사용되는 시약 키트에는 일반적으로 착화제(또는 콜로이드) 제제뿐만 아니라 측정된 양의 환원제도 포함되어 있습니다. 어떤 경우에는 시약에 완충제나 안정화 첨가제가 포함되어 있습니다. 일반적으로 이러한 표준 키트의 유효 기간은 적절한 보관 조건이 충족될 경우 6~12개월입니다.
러시아에서 테크네튬-99m 발전기용 시약 키트의 주요 제조업체는 연방 정부 "Medbioextrem"의 연방 정부 단일 기업 공장 "Medradiopreparat"입니다. 해외에서는 "Amercham", "Malincrodt" 등의 회사에서 유사한 제품을 생산합니다. 오늘날 러시아에서는 99m Tc - 방사성 의약품 제조를 위해 다음 시약 세트가 생산됩니다.

    Pentatekh, 신장의 사구체 여과율, 신장의 감마 섬광조영술, 방사성 핵종 혈관 조영술 및 뇌종양의 시각화를 결정하기 위한 펜타신(CaNO 3 - DTPA 염)과 99m Tc-복합체.
    Pirfotech, 골격 섬광조영술, 급성 심근경색, 악성 난소 종양, 적혈구의 생체 내 라벨링을 위한 피로인산염이 포함된 99m Tc-복합체.
    Citratekh, 신장의 신티그래피 및 방사성 핵종 혈관 조영술을 위한 구연산염이 포함된 99m Tc 복합체.
    Koren, 간, 비장 및 골수의 섬광조영술을 위한 황화 레늄 기반 99m Tc 콜로이드 용액.
    Technefor, 골격 신티그라피용 oxabifor(oxa-bis(에틸렌니트릴로) 테트라메틸렌포스폰산)와 99m Tc-복합체.
    Technefit, 간, 비장 및 골수 영상 촬영을 위한 99m Tc-phytate 콜로이드 용액.
    Technemek, 신장의 신지조영술(스캐닝)을 위한 디메르캅토숙신산과 99m Tc-복합체.
    Bromezide, 간, 담낭 및 담도의 동적 신티그라피를 위한 Br-3-meacid와 99m Tc-복합체.
    Technetril, 심근 관류 및 종양 영상 연구를 위한 메톡시이소부틸 이소니트릴과 99m Tc 복합체.
    Technemag, 동적 신장 신티그라피를 위한 메르캅토아세틸트리글리세린이 포함된 99m Tc 복합체.
    뇌 관류 연구를 위한 헥사메틸렌프로필렌아민 옥심과 99m Tc 복합체인 테옥심.
    Carbomek, 갑상선 수질암, 림프종 및 기타 종양 진단을 위한 디메르캅토숙신산이 포함된 99m Tc-복합체 Tc(V).
    Macrotech, 시각화를 위한 99m Tc-알부민 거대응집체
    폐.
위의 모든 약물과 기타 많은 약물은 테크네튬-99m의 풍부한 배위 화학을 염두에 두고 만들어졌습니다. 신체에 존재하는 화합물의 생물학적 유사체가 아니기 때문에 특정 부위의 생체 분포 및 축적 수준은 합성된 화합물의 친유성, 크기 및 전하에만 의존합니다. 최근 수십 년 동안 연구 방향은 직접 작용 방사성 의약품, 즉 테크네튬(및 기타 RN)으로 표지된 수용체 리간드의 개발 방향으로 전환되었습니다. 이렇게 표지된 생체분자는 상당한 농도의 "표적" 수용체를 포함하는 영향을 받은 부위에 pH를 전달하는 수단으로 작용합니다. 수용체 결합의 높은 특이성은 영향을 받은 조직에 표지된 리간드의 선택적인 축적을 유도하고 기존의 신티그래피에 비해 더 나은 이미지를 제공합니다.
오늘날 표적 방사성의약품을 획득하는 세 가지 주요 방법이 고려되고 있습니다. 소위 통합 접근법은 크기 변화를 최소화하고 리간드의 특이성을 유지하면서 구성에 수용체 리간드를 포함시켜 "인공" 테크네튬-99m 킬레이트를 생성하는 것을 포함합니다. 일반적으로, 이 접근법을 사용하면 표지된 화합물과 표지되지 않은 수용체의 수용체 결합 효율이 눈에 띄게 감소합니다. 두 번째 가능성으로, 높은 특이성을 갖는 수용체 리간드에 pH 킬레이트를 첨가하는 것과 관련된 이중 기능적 접근 방식이 제안되었습니다. N 4 , N 3 S 또는 공여자 그룹 N 2 S 2 를 포함하는 수용체 결합이 증가된 거대고리 금속펩티드를 얻는 것으로 구성된 혼합 접근법도 제안됩니다.
      방사성의약품 분석을 위한 일반적인 방법.
        생리적(생물학적) 분포
일부 방사성의약품에는 필요한 경우 생물학적 시험이 처방됩니다. 관련 동물종(주로 쥐 또는 생쥐)의 특정 기관, 조직 및 기타 신체 부위에서 관찰되는 활성 분포는 인간에서 예상되는 분포를 현실적으로 반영하여 약물의 기능적 적합성을 확인해야 합니다.
일반적으로 테스트는 다음과 같이 수행됩니다.
3마리의 동물 각각에게 시험 약물을 정맥내로 투여하였다. 중요한 경우 FSP는 동물의 유형, 성별, 품종, 체중 및/또는 연령을 나타냅니다. 연구 중인 방사성 의약품의 주입은 임상적 주입(화학적 조성 측면에서)에 해당합니다. 필요한 경우 제조업체의 지침에 따라 제품을 용해시킵니다. 어떤 경우에는 투여하기 전에 즉시 약물을 희석해야 합니다.
투여를 위해 일반적으로 꼬리 정맥으로의 정맥 경로가 사용됩니다. 선택된 경우에는 대퇴 정맥, 경정맥 또는 음경 정맥과 같은 다른 정맥이나 기타 투여 경로를 사용할 수 있습니다. 혈관에서 조직으로의 약물 제거가 관찰된 동물(주사 중 또는 조직 활성 측정 후 감지)은 실험에서 제외됩니다. 투여 후 즉시 각 동물을 별도의 우리에 넣어 배설물을 수거합니다(동물 신체 표면의 오염은 허용되지 않음).
주사 후 일정 시간이 지나면 동물을 특정 방식으로 죽이고 해부합니다. 선택된 장기 및 조직의 활동은 개인 FSP에 설명된 적절한 장치를 사용하여 측정됩니다. 그런 다음 선택된 각 기관 및 조직의 활동 축적 비율을 표현하여 생물학적 분포를 계산합니다. 이를 위해 장기 활동은 주사 전후 표준품 또는 주사기 내용물을 측정하여 계산된 주사된 활동과 관련될 수 있습니다. 일부 방사성추적자의 경우 선택된 조직의 무게를 측정한 샘플의 활성(활성/질량)을 결정하는 것이 더 적절할 수 있습니다.
동물 3마리 중 최소 2마리의 활성 분포가 확립된 기준을 충족하는 경우 해당 약물은 시험 요건을 충족합니다.
        방사성 핵종에 의한 인증
각 방사성 핵종과 핵 이성질체는 고유한 반감기와 전리 방사선의 특정하고 고유한 스펙트럼(에너지)을 특징으로 합니다. 여기에는 알파, 베타, 감마 방사선, 변환 및 오제 전자, 브레름스트랄룽 및 특성 X선 방사선의 스펙트럼이 포함됩니다.
각 스펙트럼의 형태와 정량적 특성, 그리고 T 1/2 값은 방사성 핵종의 진위 여부를 확인하는 데 사용됩니다.
엄격하게 재현 가능한 조건에서 촬영한 기기 스펙트럼은 방사성 핵종의 개별 특성으로 사용될 수도 있습니다. 이는 모든 적절한 경우에 방사성 의약품의 방사성 핵종을 확인하는 데 사용됩니다.
해당 방사성의약품에서 제조된 소스로 촬영한 전리 방사선의 기기 스펙트럼이 기준 소스 또는 동일한 방사성 핵종을 포함하는 기준 용액에서 제조된 소스로 얻은 스펙트럼과 동일한 경우 제제에 포함된 방사성 핵종의 진위는 확인된 것으로 간주됩니다. 그리고 같은 조건에서 촬영했습니다. 당연히, 방사성의약품에 방사성핵종 불순물이 존재하는 경우 스펙트럼은 방사성 핵종 불순물의 기여도에 대해 보정되어야 한다고 가정됩니다.
방사성 핵종의 식별은 다음과 같이 수행됩니다.
    스펙트럼(감마, 베타 및 X선 방사선)별;
    반 감쇠층(베타 방사선)에 의한 것;
    반감기(모든 방사선).

          분광법

액체 섬광 계수기는 a- 및 b-방출체의 스펙트럼을 얻는 데 사용됩니다(활성도 측정 참조).
감마 분광계는 감마선이나 X선의 에너지와 강도로 방사성 핵종을 식별하는 데 사용됩니다.
게르마늄 반도체 검출기는 감마 및 X-선 분광법에 사용되는 것이 바람직합니다.
섬광 검출기(NaI-Tl)도 사용되지만 에너지 분해능이 낮습니다.
감마 검출기는 표준 광원을 사용하여 교정됩니다. 검출 효율은 감마선 및 X선의 에너지는 물론 광원의 모양과 검출기와 광원 사이의 거리에 따라 달라지기 때문입니다.
이 속성은 선원에 존재하는 방사성 핵종을 식별하고 정량화하는 데 사용되며 예상과 다른 다른 피크를 검출하여 방사성 핵종 불순물의 존재를 평가합니다.
          반감쇠층
순수 베타 방출체를 식별하려면 베타 스펙트럼의 경계 에너지 또는 이에 의존하는 매개변수를 결정하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 다음과 같이 절반 감쇠층의 크기를 기준으로 알루미늄의 베타 방사선 흡수 곡선을 사용하여 식별이 수행됩니다. 엄격하게 정의된 실험 조건에서 엔드 카운터가 있는 설치를 사용하여 계수 속도가 미터에 근접한 소스와 카운터 창 사이에 배치된 알루미늄 흡수체 층의 두께 d. 흡수층의 두께는 일반적으로 흡수층의 단위 표면당 질량(mg/cm 2 )으로 표시됩니다.
주어진 방사성 핵종에 대한 d 1/2의 실제 값을 결정하기 위해, 이 방사성 핵종을 포함하는 시료 용액에서 준비된 동일한 크기, 모양 및 두께와 거의 동일한 활성의 선원을 사용하여 유사한 측정을 수행합니다.

          반감기

반감기를 결정하기 위해 활동도 값(또는 이에 비례하는 값, 예를 들어 카운트 속도, 스펙트럼 영역 등)을 시간 함수로 측정합니다. 검출기는 분석 중인 핵종에서 방출되는 방사선의 유형에 따라 선택됩니다. 측정은 장수명 방사성 핵종을 갖는 선원을 사용하여 사용되는 장비 판독값의 안정성을 정기적으로 모니터링하면서 방사선 검출기를 기준으로 선원의 엄격하게 고정된 위치에서 수행됩니다. 측정 기간과 횟수는 각 특정 사례에 대해 결정됩니다.
        활동 측정
제제 내 방사성 핵종의 활성(비활성, 몰 및 부피 활성도 포함)은 특정 날짜에 표시되며, 반감기가 10일 미만인 방사성 핵종을 포함하는 제제의 경우에도 특정 시간에 표시됩니다. 반감기가 1일 미만인 방사성 핵종을 함유한 약물의 경우 활성은 분 단위로 표시됩니다.
방사성 핵종의 붕괴 패턴이 알려진 경우 특정 샘플의 방사능에 대한 절대적인 측정이 가능하지만 실제로는 정확한 결과를 얻으려면 많은 조정이 이루어져야 합니다. 따라서 측정은 일반적으로 1차 표준 소스를 사용하여 수행됩니다.
활동 결과는 주로 드문 유형의 핵 변환으로 인한 차이를 보여줍니다. 단위 시간당 전환 횟수의 차이를 보상하려면 충분한 수의 펄스를 기록해야 합니다. 예를 들어, 1% 이하의 상대 표준 편차를 얻으려면 최소 10,000개의 펄스가 필요합니다(신뢰 구간: 1 시그마).
방사능 측정의 모든 결과는 날짜 및 필요한 경우 측정 시간과 함께 제공됩니다. 이 표시는 시간대(GMT, CET)(그리니치 표준시, 중앙 유럽 표준시)를 고려하여 이루어져야 합니다. 다른 시간의 방사능은 지수 방정식을 사용하여 계산되거나 표에서 결정됩니다.
        방사성 핵종 순도 및 방사성 핵종 불순물 측정
개별 FSP는 필요한 방사성 핵종 순도(예: 감마 양자의 스펙트럼은 표준화된 제제의 스펙트럼과 약간 다름)를 규제하고 특정 방사성 핵종 불순물(예: 코발트-57의 코발트-60)에 대한 한도를 설정할 수 있습니다. 제조업체는 특정 반감기가 지난 후 제품에 장기간 존재하는 불순물이 있는지 자세히 조사해야 합니다. 이는 특히 단기 방사성 핵종을 함유한 약물 분석에 해당됩니다. 예를 들어 질소-13 제제의 불소-18 불순물과 같은 두 개 이상의 양전자 방출 방사성 핵종을 식별 및/또는 구별해야 하는 경우 감마 분광법에 추가로 반감기가 결정됩니다.
방사성 의약품에 존재하는 방사성 핵종의 반감기가 다르기 때문에 방사성 핵종 순도는 시간에 따라 달라집니다.
방사성 핵종 분석에는 방사성 핵종 불순물 검출 및 활성 측정 단계가 포함됩니다. 식별된 불순물의 활성 측정은 베타 및 감마 계수기, 분광계, 우연에 의한 활성 측정을 위한 장치 및 기타 장비를 갖춘 적절한 방사 측정 장치를 사용하여 "활성도 측정" 섹션에 설명된 것과 동일한 방식으로 수행됩니다. 개별 방사성 핵종 불순물에 대한 구체적인 분석 방법은 해당 의약품의 유효 기간 동안 분석을 수행할 수 있는 경우 해당 민간 FS 또는 FSP에 나와 있습니다.
검출된 불순물의 활성도는 특정 날짜의 혼합물에 포함된 주요 방사성 핵종의 활성도에 대한 백분율로 표시됩니다.
전체 유효 기간 동안 활성도가 주요 방사성 핵종 활성도의 0.01% 이하인 방사성 핵종 불순물은 특별한 경우를 제외하고는 민간 FSP에 등재되지 않지만 총 불순물의 한계를 나타냅니다. 약전 논문은 필수입니다.
        방사화학적 순도 및 방사화학적 불순물 측정
방사성 화학적 순도를 결정하려면 방사성 핵종을 포함하는 다양한 화합물을 분리하고 주요 화학 형태와 관련된 활성 비율을 계산해야 합니다. 방사성 화학적 불순물은 다음과 같은 결과로 형성될 수 있습니다.
    방사성핵종 생산;
    후속 화학 작업;
    불완전한 준비 분리;
    저장으로 인한 화학적 변화.
전체 보관 기간 동안 방사화학적 순도 요건을 충족해야 합니다. 방사화학적 순도를 결정하기 위해 원칙적으로 모든 분석 분리 방법을 사용할 수 있습니다.
박층 크로마토그래피와 종이 크로마토그래피가 가장 일반적으로 사용됩니다. 종이 및 박층 크로마토그래피에서는 일반적인 크로마토그래피 방법에 설명된 대로 FSP에 지정된 부피의 샘플을 출발선에 적용합니다. 분석 준비를 희석하지 않는 것이 바람직하지만, 우연으로 인해 측정 손실이 발생할 정도로 많은 양의 활동을 적용하지 않는 것이 매우 중요합니다. 따라서, 이러한 양의 약물을 분석에 사용하여 활성이 도포량의 0.5% 이상인 불순물에 대해 통계적으로 신뢰할 수 있는 측정 결과를 얻을 수 있습니다. 동시에, 분석된 샘플의 활동은 기록 설치의 데드타임으로 인한 계산 오류에 대한 수정이 1-2%를 초과하지 않아야 합니다.
분리 후 크로마토그램을 건조시키고 방사성 구역의 위치는 자동방사선 촬영이나 크로마토그램의 길이에 따른 방사능 측정, 적절한 시준 계수기 사용, 스트립 절단 및 스트립의 각 부분의 방사능 측정을 통해 결정됩니다. . 적절한 검출 방법을 사용하여 동일한 화학물질(비방사성)의 해당 용액과 비교하여 반점과 영역의 위치를 ​​화학적으로 식별할 수 있습니다.
        구성요소
방사성의약품에 포함된 성분의 확인 및 정량적 결정을 확립하기 위해 적합한 물리화학적 분석 방법을 사용할 수 있습니다. 그러나 방사선 안전 요구사항과 소수의 일련의 방사성 의약품 패키지를 고려하여 부피와 무게 측면에서 시험약 샘플을 최소화할 필요성을 고려해야 합니다. 또한 원격제어 장비를 이용한 신속한 분석방법을 선택하는 것이 바람직하다. 국산 시약 및 재료가 없는 경우 약물 분석을 수행하려면 적절한 자격을 갖춘 수입 시약 및 재료를 사용할 수 있습니다.
        불임
비경구 투여를 위한 방사성의약품은 미생물 오염을 방지하고 무균성을 보장하기 위한 예방조치를 가지고 준비되어야 합니다. 그러나 대부분의 방사성의약품에 포함된 방사성핵종은 반감기가 짧기 때문에 일반적으로 특정 배치를 사용한 후 무균시험 결과를 얻는다. 이러한 경우 민간FS 및 FSP에서는 해당 의약품을 사용한 후 무균관리 결과를 얻을 수 있음을 명시하고 있다.
일반적으로 방사성의약품의 경우 멸균 모니터링은 의약품의 무균성을 보장해야 하며, 무균 시험에는 고압증기멸균된 의약품(멸균 과정의 밸리데이션 대상)의 매 10분의 1 로트와 무균 조건에서 제조되거나 건조 멸균된 의약품의 모든 로트를 테스트하는 것이 포함됩니다. 가열 오븐.
        유효 기간
방사성의약품의 유효기간은 다음 요소들의 조합에 의해 결정됩니다.
    약물의 화학적 및 방사성 화학적 조성의 안정성;
    방사성 붕괴의 법칙에 따라 시간이 지남에 따라 약물 활성이 감소합니다.
    주 방사성 핵종보다 반감기가 더 긴 장수명 방사성 핵종 불순물의 상대적 함량이 증가합니다.
각 약품의 유효기간은 해당 민간 FSP에 명시되어 있으며, 특정 기간 동안 규정된 조건 하에서 보관된 약품 분석 데이터를 기반으로 설정되어 제안된 유효기간을 확인합니다. 유효 기간에 따른 방사성 의약품 모니터링 빈도가 표에 나와 있습니다. 2.

표 2

유효기간 설정 시 방사성의약품 관리 빈도


단락에 명시된 유효기간이 있는 약품의 경우. 3과 4는 경계를 넘어선 분석 데이터를 다시 한 번 제공합니다. 유효기간부터 본 분석일까지의 시간 간격은 개발자의 재량에 따라 유효기간의 10~50%입니다.
        저장
방사성 의약품은 현재의 "방사선 안전을 위한 기본 위생 규칙"(OSPORB-99)과 특정 약물에 대해 연방 표준(FSP)에서 제공하는 특별 요구 사항에 따라 보관됩니다. 보관 조건은 방사선량률이 허용 가능한 수준으로 감소되도록 해야 합니다.
필요한 경우 민간 FSP는 특정 특성과 품질 보존(온도 조건 등)으로 인해 약물의 특정 보관 조건을 표시합니다.
        예방 대책
방사성의약품을 사용하는 모든 절차는 방사선 안전을 보장하기 위한 현행 위생 규정을 엄격히 준수하여 수행됩니다.
      준비 테크네튬-99.
3.2.1. 테크네튬(99 Ts) 콜로이드 레늄 황화물 주입.
Rhenii sulfidi colloidalis et technetii(99mTc) solutio iniectabilis.
정의. 테크네튬(99 Tc) 콜로이드 황화 레늄 주사제는 테크네튬-99m으로 표지된 황화 레늄 미셀의 무균 발열성 콜로이드 분산액입니다. 젤라틴으로 안정화됩니다. 이 주사제는 라벨에 표시된 날짜와 시간에 신고된 Technetium-99m의 방사능 함량을 90.0% 이상 110.0% 이하로 함유하고 있습니다. 방사능의 최소 92.0%는 콜로이드 형태의 테크네튬-99m에 해당합니다. 주사액의 pH는 구연산염 완충액과 같은 적절한 완충액을 추가하여 조정할 수 있습니다. 주사제는 다양한 양의 콜로이드 황화레늄을 함유하지만 제조 방법에 따라 백분율로 레늄 0.22mg을 넘지 않습니다. 이는 적절한 멸균 무발열성 성분을 사용하고 제조 날짜와 시간에 방사성 핵종 불순물의 비율을 계산하여 과테크네산나트륨(99 Tc)(분할 유무에 관계없이)을 주입하여 제조됩니다.
설명. 연한 갈색 액체. 테크네튬-99m은 반감기가 6.02시간이고 감마선을 방출합니다.
신분증.
A. 적절한 장비를 사용하여 g-스펙트럼을 결정합니다. 장치를 표준 또는 규제 문서의 데이터와 함께 사용하여 직접 비교할 때 스펙트럼은 표준 Technetium-99m의 스펙트럼과 크게 다르지 않아야 합니다. 테크네튬-99m 및 몰리브덴-99의 표준화된 솔루션은 관할 당국의 결정에 따라 실험실에서 사용할 수 있습니다. 가장 유명한 g광자 Technetium-99m의 에너지는 0.140MeV입니다.
나. 방사화학적 순도시험의 크로마토그램을 검토한다. 방사능 분포는 주입 결정에 영향을 미칩니다.
다. 1ml에 염산 R 5ml, 티오우레아 R 50g/L 용액 5ml, 염산 R에 용해한 염화주석R 200g/L 용액 1ml를 가하면 노란색을 나타낸다.
테스트. RN. 주사액의 pH는 4.0~7.0 사이여야 합니다.
레늄. 테스트 솔루션. 연구를 위해 1ml 주사를 사용하십시오. 테스트 솔루션. 밀리리터당 100마이크로그램의 과레늄산칼륨 R(60ppm Re에 해당)과 240마이크로그램의 티오황산나트륨 R을 함유한 용액을 만들고 물 R로 희석하여 스펙트럼을 측정합니다. 테스트 솔루션. 주사액 1ml에 염산 R 5ml, 티오우레아 R 50g/L 용액 5ml, 염산에 녹인 염화주석 R 200g/L 용액 1ml를 첨가한다.
등.................
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