放射性核素
制備放射性藥物的放射性核素有2個(gè)來源:基本來源與次級來源?;緛碓词抢煤朔磻?yīng)堆或醫(yī)用回旋加速器直接生產(chǎn)的放射性核素;次級來源是從放射性核素發(fā)生器裝置間接獲取的放射性核素。
(一)基本來源
1.核反應(yīng)堆生產(chǎn) 利用核反應(yīng)堆強(qiáng)大的中子流轟擊各種靶核,吸收中子后的靶核發(fā)生重新排列,變?yōu)椴环€(wěn)定的(放射性的)新核素。這些核反應(yīng)可分別用符號(n,p)、(n,α)、(n,γ)及(n,f)表示。n為中子,p為質(zhì)子,α為α粒子或氦核,γ為γ射線,而f表示裂變。對核醫(yī)學(xué)應(yīng)用來說,(n,γ)和(n,f)反應(yīng)是核反應(yīng)堆生產(chǎn)放射性核素最重要的核反應(yīng)。表7-1列出核反應(yīng)堆生產(chǎn)的部分醫(yī)用放射性核素。
核反應(yīng)堆生產(chǎn)的放射性核素優(yōu)點(diǎn)是:能同時(shí)輻照多種樣品;生產(chǎn)量大;輻照時(shí)間短;操作簡單等。缺點(diǎn)是:多為富中子核素,通常伴有β-衰變,不利于制備診斷用放射性藥物;核反應(yīng)產(chǎn)物與靶核大多數(shù)屬同一元素,化學(xué)性質(zhì)相同,難以得到高比活度的產(chǎn)品。
2.加速器生產(chǎn) 回旋加速器是通過電流和磁場使帶電粒子得到加速,以足夠的能量克服原子核勢壘,引起不同核反應(yīng),生成多種放射性核素。這些核反應(yīng)可分別用符號(d,p)、(α,d)、(α,p)、(p,n)表示;n為中子,d為氘核,p為質(zhì)子,α為氦核。表7-2列出了加速器生產(chǎn)的部分醫(yī)用放射性核素。
表7-1 核反應(yīng)堆生產(chǎn)的部分醫(yī)用放射性核素
表7-2 用于臨床核醫(yī)學(xué)的部分放射性核素發(fā)生器
加速器生產(chǎn)的放射性核素特點(diǎn)是:大部分是貧中子核素。通常為發(fā)射β+或EC衰變。正電子淹沒放出能量相同方向相反的2個(gè)511keV光子,利用PET或雙探頭符合線路探測,提高了核醫(yī)學(xué)影像的分辨率;大部分是短半衰期或超短半衰期核素,可以給患者較高放射性活度的藥物,縮短收集信息的時(shí)間,也可在較短的時(shí)間內(nèi)重復(fù)進(jìn)行核醫(yī)學(xué)檢查,污物較易處理;比活度高。大多數(shù)靶核與生成核素不屬核素,在生產(chǎn)時(shí)易于化學(xué)分離,使之成為無載體或高比活度,便于醫(yī)學(xué)應(yīng)用。缺點(diǎn)是:水電資源消耗大,靶材料及制靶系統(tǒng)要求高等。
(二)次級來源
放射性核素發(fā)生器是一種從放射性核素母子體系中周期性分離出子體的裝置。放射性母子體系中,母體核素不斷衰變,子體核素不斷增加,最后達(dá)到母子體放射性平衡。由于母子體系不是核素,易于用放射化學(xué)方法分離。每隔一段時(shí)間,分離一次子體,猶如母牛擠奶,故放射性核素發(fā)生器又稱“母?!?。以母子體系分離方法的不同,分為色譜發(fā)生器、萃取發(fā)生器和升華發(fā)生器。當(dāng)前均以母子體系的核素名稱命名發(fā)生器,最常用的發(fā)生器是99鉬-99m锝[99 Mo-99mTc]色譜發(fā)生器,簡稱99m锝[99mTc]發(fā)生器。
在99m锝[99mTc]發(fā)生器中,依99鉬[99 Mo]的生產(chǎn)方法不同,可分為核反應(yīng)堆輻照天然鉬、富集98鉬[98 Mo]、235鈾[235 U](裂變)制得的99m锝[99mTc]發(fā)生器。此外具有中國特色的以核反應(yīng)堆輻照天然鉬制備的(凝膠)99m锝[99mTc]發(fā)生器,僅在中國有商品供應(yīng)。其優(yōu)點(diǎn)是以天然鉬為靶材料,成本低,以鉬酸鋯酰凝膠裝柱,克服了色譜吸附劑吸附容量限制的困擾,從而制成高放射性活度的發(fā)生器。其缺點(diǎn)是:洗脫效率低,洗脫曲線峰半寬度較寬,峰位靠后導(dǎo)致洗脫體積大,“奶”液放射性濃度低。
上述放射性核素發(fā)生器除188 W-188 Ra發(fā)生器外,均為診斷用品。隨著對發(fā)展治療藥物的重視,188 W-188 Ra發(fā)生器很可能成為臨床核醫(yī)學(xué)常用的另一種放射性核素發(fā)生器。
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