Главная Ванная и туалет Технеций 99 период полураспада. Технеций сестамиби (Technetium sestamibi). Фармакологическая группа вещества Технеций сестамиби

Технеций 99 период полураспада. Технеций сестамиби (Technetium sestamibi). Фармакологическая группа вещества Технеций сестамиби

Если вспоминать практическую пользу от открытия цепной реакции деления урана, то сразу после оружия и энергетики, пожалуй, окажется методы ядерной медицины. Ядерные явления используются как в диагностике, так и лучевой терапии. Я хотел бы на примере радиоактивного изотопа технеция 99m Tc показать, как ядерные реакторы помогают с диагностикой онкологии.

Томографические среды интенсивности гамма-излучения меченого 99m Tc препарата.

Короткоживущий радионуклид технеция 99m Tc - зонд (трассер), перемещение которого по организму и накопление можно контролировать с помощью томографии гамма-квантов, вылетающих при изомерном переходе этого нуклида. Он обладает коротким периодом полураспада (Т = 6,04 часа, распадаясь в основное состояние 99 Tc, тоже радиоактивный изотоп, но с периодом полураспада уже 214 тысяч лет. Технеций - довольно уникальный элемент, у него нет стабильных изотопов, поэтому в природе его не существует. В свою очередь это означает, что он незнаком нашей биохимии, поэтому он не встраивается в метаболические пути в организме и быстро выводится. Еще одним важным полезным свойством является энергия γ-излучения (140 кэВ) - она достаточно велика, чтобы проникать сквозь ткани и достаточно мала, что бы не вызывать их переоблучения.

Старая схема, иллюстрирующая получение технеция путем промытия колонки с материнским изотопом, находящейся в свинцовой защите специальной средой, вымывающей технеций.

В итоге сегодня в мире 80% диагностических процедур с использованием радиофармпрепаратов приходится на 99m Tc - это порядка 30 млн. процедур в год, в деньгах же Технеций - примерно 1/4 всей ядерной медицины. Диагностика трейсером выглядит как исследование динамики перемещения в организме специально подобранных молекул препарата с технецием; википедия знает множество таких веществ для диагностики разнообразных видов рака. При этом обычно маркирующий препарат накапливается (или не накапливается) в больном (здоровом) органе, и это легко увидеть однофотонным сцинциляционным томографом.

Собственно, вот и он - однофотонный (в отличие от ПЭТ томографов, регистрирующих аннигиляцию позитронов бета-плюс распада) сцинциляционный томограф.

Однако, как мне кажется, гораздо более поразительная, чем сама диагностика, вещь - это получение радиофармпрепарата. Задумайтесь: время полураспада технеция 6 часов - за 24 часа распадается 94% этого изотопа, а значит, препарат нельзя купить в аптеке, да его и перевозить-то сложно: даже перемещая его по городу можно потерять половину активности. Давайте раскрутим цепочку диагностической процедуры с конца до начала, а потом посмотрим на мировой рынок этого изотопа.

Как уже можно догадаться, препараты технеция для диагностики получают прямо в больнице с помощью довольно пугающих по своей серьезности радиохимических процедур. 99m Tc - единственный дочерний изотоп радиоактивного молибдена 99 Mo, период полураспада которого 2.75 дня. Молибден 99 доставляют в больницу в виде генераторов технеция - свинцовых контейнеров, в которых находится колонка с осажденным молибденом.

Генераторы технеция живьем...

И в разрезе.

В 20-килограммовом генераторе содержится обычно от 0,5 до 5 Кюри (20-120 ГБк) активно распадающегося молибдена. Для получения радиохимпрепарата с квозь колонку промывается химическое вещество которое элюирует (захватывает) технеций. Обычно для этого на генератор надеваются две ампулы: одна с элюэнтом, а вторая с вакуумом, причем на вакуумную ампулу надевается свинцовый экран.

Наконец, набрав раствора 99m Tc на его базе готовят радиофармпрепарат. Не поленитесь посмотреть видео ниже: правила обращения с радиоактивной медициной, наводят на мысль, что не очень-то полезно вводить это внутрь:) Средний диагностический тест требует примерно 250 МБк (0,06 Ки) технеция и приводит к получению дозы в 50 мЗв (5 бэр) - примерно одна предельно допустимая годовая доза для персонала АЭС.

Следующий вопрос: откуда берутся генераторы технеция, наполненные 99 Mo? Здесь вступают в игру ядерные реакторы. 99 Mo - это один из осколков 235 U, в продуктах деления его примерно 6,3%. Любой работающий гигаваттник содержит в своем топливе сотни грамм этого изотопа, при том, что потребление всего мира для медицинских нужд - всего около 1 грамма в год. Однако только остановка и извлечение ТВС из мощного энергетического реактора занимает столько времени (несколько суток), что от молибдена не остается практически ничего.

Взяв колбочку с настоящим раствором молибдена-99 в руку, можно этой руки лишиться - радиоактивность такой колбы будет порядка 100 рентген в секунду на поверхности.

Поэтому 99 Mo получают, облучая на исследовательских реакторах небольшие (десятки грамм) мишени из высокообогащенного 235 U (наличие 238 изотопа в мишени дает радиотоксичные трансурановые элементы: плутоний, нептуний, америций). После извлечения из реактора мишени выдерживают 1-2 суток для распада еще более активных, чем молибден, осколков, затем растворяют в азотной кислоте или щелочи и химическим способом в горячей камере экстрагируют 99 Mo. Наконец, очищенный раствор с радиоактивным молибденом передают на производство генераторов технеция, где он заряжается в сорбционную колонку. Последний процесс также происходит в горячих камерах, но мало того - на GMP производстве (система стандартов фармпроизводства, обеспечивающая стерильность и качество препаратов).

Вообще говоря, КПД процесса извлечения 99 Mo из урановой мишени невысок: кроме того что используется мизерная часть дорогого урана 235, так еще и из наработанного молибдена всего несколько процентов попадет в генераторы технеция - остальное уйдет с остальными продуктами деления в радиоактивные отходы или распадется до переработки. Небольшой кпд, работа с оружейным ураном, большое количество радиоактивных отходов определяют дороговизну молибдена - порядка 50 миллионов долларов за грамм в генераторе. Спасает только то, что этот грамм позволяет провести десятки миллионов тестов.

В итоге цепочка производства диагностики с 99m Tc выглядит так: производство мишеней из ВОУ -> реактор -> горячие камеры (желательно рядом с реактором) -> GMP горячие камеры для зарядки генераторов технеция -> помещение в больнице для работы с радиоактивными препаратами. Текущий спрос составляет 12000 Кюри в неделю, и в мире есть десяток реакторов, которые занимаются облучением мишеней, но из них подавляющее количество молибдена поставляется канадским реактором NRU (4800 кюри в неделю), расположенным в Чалк Ривер, нидерландским HFR (2500 Ки) из Петтена, бельгийским BR-2 (который должна заменить ) и французским OSIRIS; вместе они ответственны за 80% рынка этого нуклида. Рядом расположены также крупнейшие переработчики мишеней Nordion в Kанаде, Mallinckrodt в Голландии, IRU в Бельгии.

Канадский реактор NRU использует мощную перегрузочную машину, которую ожидаешь увидеть скорее на АЭС. Его мощность 135 мегаватт тепловых - один из самых мощных исследовательских реакторов в мире

Однако в эту сложившуюся еще в 80-х компанию в 2010 году ворвался отечественный поставщик 99 Mo - известный институт НИИАР, обладающий мощнейшим парком реакторов для облучения. Облучение ведется на , переработка - на радиохимической линии РОМОЛ-99, и самый большой в мире (на одной площадке) парк исследовательских реакторов позволяет производить до 25% мировых потребностей, что использовалось в начале 2010-х канадцами Nordion во время закрытия реактора NRU на ремонт и модернизацию. Вообще, старение основных реакторов-производителей медицинских радиоизотопов повышает возможности Росатома и других новых производителей (например, нового исследовательского реактора OPAL в Австралии) по завоеванию рынка.

Неказистая РОМОЛ-99 способна обеспечить 25% мировой потребности в молибдене-99

Она же внутри горячей камеры

Есть в России и производство полного цикла. НИФХИ имени Л.Я.Карпова (расположенный в Обнинске) облучает мишени в своем бассейновом реакторе ВВР-ц мощностью 15 мегаватт.
Облучение ведется в 4 каналах реактора, куда загружаются специальные сборки с внешним охлаждением.

Внешний вид ВВР-ц

Мишени облучаются в реакторе в течение приблизительно недели, после чего извлекаются, выдерживаются двое суток для распада самых активных осколков деления и перерабатываются в горячих камерах НИФХИ.

Чертеж одной мишени. Видно, что урана тут совсем немного

Горячяя камера для работы с раствором 99 Mo

НИФХИ изготавливает генераторы технеция на своем GMP производстве. Его мощность - порядка 200 генераторов в неделю, с каждого из которых можно получить до 20 порций технеция для диагностики. Зарядка генераторов, как и все остальные этапы, - кропотливая работа в горячей камере.

Зарядка генераторов технеция производится в стерильных и радиационно-защищенных условиях.

Рынок облученных мишеней сегодня - порядка 50 миллионов долларов, раствора молибдена - 80 миллионов, а генераторов технеция - 150, а медицинских процедур - 2 миллиарда долларов. Такой рынок уже вполне окупает создание специальных установок для получения 99 Mo, причем в основном разработки направлены на создание активационных или осколочных ускорительных машин, т.е. ускорителей с нейтронным источником (как ESS), вызывающих реакцию вынужденного деления U238 или нейтронного захвата в мишени 98 Mo. Пока эти разработки дают более дорогой молибден, чем в уже построенных реакторах, но более дешевый, чем если бы реактор пришлось бы построить специально только для наработки медицинских радиоизотопов. Кроме того, подобные ускорительные установки можно ставить прямо в госпиталях (в госпиталях уже стоит довольно много ускорителей для терапии и наработки короткоживущих диагностических изотопов - например, 18F) в отличие от реакторов.

P.S. Изучая эту тему, я обнаружил для себя, что в Таиланде есть исследовательский реактор распространенной серии TRIGA, на котором в том числе получают медицинские радиоизотопы . Еще удивительнее, что он там есть с 1972 года.

Русское название

Технеций сестамиби

Латинское название вещества Технеций сестамиби

Technetii sestamibi (род. Technetii sestamibi)

Фармакологическая группа вещества Технеций сестамиби

Типовая клинико-фармакологическая статья 1

Фармдействие. Диагностическое средство (радиофармпрепарат), предназначен для оценки перфузии миокарда при его различных патологических состояниях.

Фармакокинетика. После в/в введения быстро покидает сосудистое русло, и уже через 3-5 мин его концентрация в крови составляет не более 2%. Максимальное накопление препарата в здоровом миокарде наблюдается к 5 мин после введения и составляет в среднем 2,2% от введенной дозы. Этот уровень миокардиального захвата сохраняется неизменным в течение 3 ч, что определяет оптимальные сроки проведения плоскостной или однофотонной эмиссионной томографии (в течение 1-2 ч после введения препарата).Концентрация препарата в легких незначительна (через 5 мин — не более 3-5%), а его выведение существенно определят клиренс препарата из миокарда. Выводится через гепатобилиарный тракт и тонкий кишечник (около 40% в течение 2 сут). Меньшее количество (около 22%) выводится с мочой.

Показания. Плоскостная или однофотонная эмиссионная томография для оценки кровоснабжения миокарда при различных патологических процессах, приводящих к нарушению перфузии миокарда (коронарный атеросклероз, острый инфаркт миокарда, постинфарктный и постмиокардитический кардиосклероз и т.д.), а также при ИБС .

Противопоказания. Гиперчувствительность, беременность.

Дозирование. В/в натощак или не менее чем через 4 ч после приема пищи. При обследовании пациентов в покое и в условиях нагрузочной пробы с интервалом в исследованиях около 24 ч — 259-370 МБк (7-10 mKu) на каждое исследование.

Побочное действие. Аллергические реакции.

Особые указания. Методика приготовления: в асептических условиях добавляют во флакон с реагентом 3 мл элюата из генератора 99mTc. При необходимости предварительно проводят разбавление элюата 0,9% раствором NaCl до требуемой объемной активности. Флакон с препаратом помещают в свинцовый контейнер и нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин с момента закипания воды. Уровень воды в водяной бане должен быть выше уровня раствора препарата во флаконе. Препарат готов к применению после охлаждения содержимого флакона до комнатной температуры. Запрещается использование воздушной иглы.

Готовый препарат, приготовленный на основе реагента, содержащегося в 1 флаконе, может быть использован для исследования 5 пациентов.

Кормящим грудью матерям следует воздержаться от кормления ребенка течение 24 ч после введения препарата.

Государственный реестр лекарственных средств. Официальное издание: в 2 т.- М.: Медицинский совет, 2009. - Т.2, ч.1 - 568 с.; ч.2 - 560 с.

Изделие медицинского назначения

НАИМЕНОВАНИЕ

«Генератор технеция-99т типа ГТ-4К»

НАЗНАЧЕНИЕ

Для многократного получения стерильного раствора пертехнетата
натрия с технецием-99т (элюат), применяемого в качестве само¬
стоятельного радиофармацевтического препарата, а также для
приготовления радиофармацевтических препаратов с технецием-
99m с помощью специальных наборов реагентов.

Для элюирования используется одна игла

АКТИВНОСТИ

4; 6; 8; 11 и 19 ГБк на установленную дату поставки

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Генератор технеция-99т типа ГТ-4К

НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ	НОРМА
Допускаемое отклонение активности элюата от номинальных значений	от - 10 % до + 20 %
Объем отбираемого элюата	5 - 13 см 3
Количество элюирований	> 20 раз по 10 см 3
Герметичность охранного сосуда	по ГОСТ 16327
Масса генератора (брутто)	16 кг
Максимальная мощность эквивалентной дозы гамма-излучения: На расстоянии 1м Вплотную к охранному сосуду	< 0,01 мЗв/час < 0,8 мЗв/час
Устойчивость к механическим воздействиям	группа 2 ГОСТ Р 50444-92
Устойчивость к климатическим факторам внешней среды	исполнение УХЛ 4.2 ГОСТ 15150-69

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Конструкция и дизайн генератора технеция-99т типа ГТ-4К сокращает количество операций,
необходимых для получения РФП в клинических условиях. Обладает облегченной биологической
защитой (масса брутто - 16 кг). Имеет бактерицидный фильтр для получения стерильного элюата
пертехнетата натрия.

Схема генератора технеция-99т типа ГТ-4К

УСТРОЙСТВО и принцип работы генератора
ТЕХНЕЦИЯ-99т ТИПА ГТ-4К

1 - колонка;

2 - пробка;

3 - гильза;

4 - контейнер защитный;

5 - линия элюента;

6 - игла;

7 - полимерный контейнер;

8 - флакон предохранительный;

9 - корпус;

10 - крышка;

11 - кольцо резиновое;

12 - зажим.

Генератор представляет собой стеклянную колонку, содержащую сорбент с Мо-99, герметически
укупоренную и размещенную в защитном свинцовом контейнере. К генератору подключена
система коммуникаций для элюирования.

Колонка предназначена для адсорбции молибдена-99 и накопления технеция-99т. Она
герметизируется резиновыми пробками и закатывается алюминиевыми колпачками.

Защитный контейнер предназначен для биологической защиты медицинского персонала от
у-излучения изотопов молибдена-99 и технеция-99 m.

Система коммуникаций предназначена для соединения генераторной колонки с полимерным
контейнером (линия элюента) и вакуумированным флаконом (линия элюата).

Вакуумированные флаконы объемом 15 см 3 с градуировкой от 5 до 10 см 3 предназначены для
отбора необходимого объема элюата.

Полимерный контейнер, содержащий 200 см 3 элюента, представляет собой емкость с впаянной в
нее трубкой из поливинилхлорида.

При распаде молибдена-99 (Т 1/2 = 66,02 час) образуется новый радиоизотоп 99m Tc с периодом
полураспада 6,012 час. Максимальная активность по 99m Tc достигается через 23 часа, что создает

99 т-,-

возможность ежесуточного получения изотопа Tc.

При сборке генератора на предприятии-изготовителе к нему подсоединяется полимерный
контейнер с элюентом. Элюент всасывается снизу вверх, вымывая технеций-99т с сорбента по
колонке, и через стерилизующий дисковый фильтр попадает в вакуумированный флакон. 5 мл
элюента достаточно для полного извлечения Tc, однако элюирование может продолжаться до тех
пор, пока флакон не заполнится полностью (13 мл), если необходима более низкая концентрация
активности технеция-99т.

Количества элюата 200 см 3 достаточно на 15 элюирований по 13 см 3 .

СУЩНОСТЬ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЮАТА

Молибдат натрия после тонкой очистки адсорбируют на колонке из окиси алюминия с некоторыми
добавками в устройстве, называемом генератором технеция. Изотоп 99 Мо с периодом полураспада
66 часов превращается в изотоп 99m Tc. Раствор пертехнетата натрия в медицинских учреждениях
вводится в организм человека, и по гамма-излучению изотопа Tc производится диагностика
многочисленных заболеваний, включая онкологические. Для повышения избирательности
распределения технеция в организме человека и, тем самым, понижения радиационной нагрузки
на организм используются химические реагентные наборы - соединения, которые способствуют
концентрированию технеция в избранном для диагностики органе.

ФОРМА ВЫПУСКА

Генераторы выпускают со следующими активностями радионуклида технеция-99т в элюате на дату
поставки: 4; 6; 8; 11 и 19 ГБк.

Вакуумированные стерильные флаконы для лекарственных средств вместимостью 15 мл,
предназначенные для получения элюата из генератора.

Полимерный контейнер обеспечивает сохранность стерильного изотонического раствора хлорида
натрия (далее элюент).

Защитный медицинский контейнер обеспечивает оптимальную защиту от радиации при
элюировании.

КОМПЛЕКТНОСТЬ

Генератор технеция-99т типа ГТ-4К;

Вакуумированные стерильные флаконы для лекарственных средств объемом 15 см 3 (20 шт.);

Медицинский защитный контейнер;

Транспортный упаковочный комплект;

Паспорт;

Руководство по эксплуатации.

ТАРА И УПАКОВКА

Генератор, вакуумированные флаконы, паспорт
упаковываются в транспортный упаковочный комплект.

Транспортный упаковочный комплект состоит из
картонной коробки, амортизаторов из полистирола,
охранного сосуда (ведра). Крышка ведра герметизируется
с помощью резиновой прокладки зажимом.

Клапаны картонного ящика заклеиваются клеевой лентой
на бумажной основе и обвязываются хлопчатобумажной лентой.

Габаритные размеры: 350*350*350 мм.

Транспортный упаковочный комплект

СРОК ГОДНОСТИ

Гарантийный срок эксплуатации и хранения 15 суток на установленную дату поставки.

В течение срока годности изготовитель гарантирует соответствие изделия техническим условиям.

НАИМЕНОВАНИЕ

«Натрия пертехнетат, 99m Tc из генератора»

ЛЕКАРСТВЕННАЯ ФОРМА

ПОКАЗАНИЯ

К ПРИМЕНЕНИЮ

. сцинтиграфия щитовидной и слюнной желез;

. сцинтиграфия головного мозга;

. радионуклидная ангиокардиография и вентрикулография;

. натрия пертехнетат, 99m Tc широко используется для приготовления
различных радиофармацевтических препаратов на основе наборов
соответствующих реагентов

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ	НОРМА
Внешний вид
рН	4,0-7,0
Объемная активность	74 - 3700 М Бк/мл на дату и время изготовления
Радионуклидные примеси: Молибден-99 Другие у-излучатели (от активности технеция-99т на дату и время изготовления)	Не более 2 х Ш 2 % Не более 2 х Ш 3 %
Радиохимическая чистота	Не менее 99,0 %
Алюминий Медь Железо Марганец Мышьяк, барий, бериллий, висмут, кадмий, хром, ртуть, молибден, никель, свинец, сурьма, олово, теллур, цинк	Ниже предела их обнаружения
Пирогенность	Апирогенный
Стерильность	Стерильный
Состав на 1 мл: Технеций^9т Натрия хлорид Вода для инъекций	74 - 3700 МБк 8,0 - 10,0 мг до 1,0 мл
Период полураспада	6,012 часа
Срок годности	Не более 24 часов с даты и времени изготовления

Область применения

СУЩНОСТЬ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ

Препарат «Натрия пертехнетат, 99т Тс из генератора», представляет собой раствор пертехнетата, 99т Тс
в изотонической среде, получаемый из генератора технеция-99т. Натрия пертехнетат, 99т Тс
получают непосредственно в медицинских учреждениях пропусканием через генератор технеция-
99m стерильного 0,9 % раствора хлорида натрия.

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Натрия пертехнетат, 99т Тс, накапливаясь в щитовидной железе, не участвует в синтезе тиреоидных
гормонов. Это обстоятельство позволяет использовать препарат для сцинтиграфических
исследований щитовидной железы на фоне применения антитиреоидных препаратов,
блокирующих захват йода щитовидной железой.

Медленное выведение натрия пертехнетата, 99т Тс из циркулирующей крови позволяет использовать
его для оценки динамических характеристик кровотока различных органов пациентов (головного
мозга, сердца и др.).

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ

ФОРМА ВЫПУСКА

Раствор для внутривенного введения, с объемной активностью 74 - 3700 МБк/мл на дату и время
изготовления.

Препарат «Натрия пертехнетат, 99т Тс из генератора» получают
непосредственно в медицинских учреждениях в соответствии
с руководством по эксплуатации генератора технеция-99т
порциями не менее 5 мл объемной активности 74 - 3700 МБк/мл
во флаконы для лекарственных средств вместимостью 15 мл,
герметически укупоренные пробками резиновыми медицинс¬
кими и обжатые колпачками алюминиевыми.

УПАКОВКА

Вакуумированные стерильные флаконы для лекарственных
средств (в количестве 20 штук), паспорт и инструкцию по меди¬
цинскому применению помещают вместе с генератором технеция-
99m в упаковочный комплект транспортный ГТ-4К.

НАИМЕНОВАНИЕ	«Натрия йодид, 131 I»
ЛЕКАРСТВЕННАЯ ФОРМА	Раствор для приема внутрь
ПОКАЗАНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ	Для оценки функционального состояния щитовидной железы, сканирования и сцинтиграфии щитовидной железы при различных заболеваниях, в том числе для диагностики дистиреозов, а также А- клеточного рака щитовидной железы и метастазов
АКТИВНОСТИ	120, 200, 400, 600, 1000, 1200, 2000, 4000 МБк на установленную дату поставки