РАДИОФАРМ ЛЕКЦИЯ на коллокв. Лекарственные препараты, содержащие радиоактивные

• Название: Лекарственные препараты, содержащие радиоактивные
• Дата: 10.12.2022
• Размер: 404.5 Kb.
• Имя файла: РАДИОФАРМ ЛЕКЦИЯ на коллокв.doc
• Тип: Документы; #837433
• страница: 1 из 3

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ (РАДИОФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ)
Применение радиофармацевтических препаратов в медицине

Радиофармацевтические препараты — это химические вещества, содержа­щие радиоактивный нуклид и разрешенные для введения человеку с диагно­стической или лечебной целью с использованием методов ядерной медицины.

Таким образом радиофармацевтические препараты применяются в медицине для радионуклидной диагностики и лечения различных заболеваний

Основой любого радиофармацевтического препарата является радионуклид (нестабильный изотоп).
Действие радиоактивных изотопов на организм зависит

• 
  от количества радиоактивного вещества,
  
• 
  типа и энергии излуче­ния, периода полураспада,
  
• 
  физико-химических свойств,
  
• 
  путей введения или проникновения в организм
  
• 
  радиоактивные изотопы могут накапливаться в определенных органах (тканях) или равномерно распределяться по всему организму.
  

При­сутствие радиоактивного элемента в том или ином органе легко установить по интенсивности γ(квантового) - излучения с помощью счет­чика (радиометра).

Эти свойства послужили основой для применения радиоактивных изотопов, обладающих β- и γ-излучением, в качест­ве диагностических и лечебных средств.

Радиофармацевтические препараты широко используют для диагностики раз­личных заболеваний (сердечно-сосудистой системы, почек, печени и желчных путей, щитовидной железы, скелета, лег­ких, поджелудочной железы). Радиоизотопные методики отличаются высокой эффективностью, простотой выполнения и практически безопасны для здоровья человека.

Для диагностики используют радиофармацевтические препараты, в молекулах которых содержатся радио­нуклиды (бета- или альфа-излучатель, радионуклид, распад которого сопровождается электронным распадом или внутренней конверсией электронов), поглощаемые тканью опухоли. С помощью счетчика устанавливают локализацию опухоли.

Этот же принцип лежит в основе лечения. В результате создается локализованная зона высокой радиоактивности, разру­шающая опухолевые клетки.
Радиодиагностика (радиоизотопная диагностика, ядерная медицина) — одно из направлений медицинской визуализации, использующее меченные радио­нуклидами вещества для исследования функционального состояния и строе­ния органов и систем человека.

Аппаратура, используемая для диагностики при введении радиофармацевтических препаратов, представляет собой различные типы сцинтилляционных или полупроводниковых гамма-спектрометров (радиометров).
В терапевтических целях радиофармацевтические препараты применяют глав­ным образом для лечения злокачественных новообразований. При этом в ре­зультате концентрирования радионуклида в органе создается локализованная зона высокой радиоактивности, разрушающая опухолевые клетки.
Проблема радиоактивного излучения актуальна для фармации в области изучении современного радиоэкологического состояния лекарственного растительного сырья, в частности, оценки возможности ис­пользования конкретных видов сырья для производства лекарственных препа­ратов (дефицитные растения-эндемики).

Теоретические основы радиоактивности

Изотопами называются атомы химических элементов, обладающие одина­ковым числом протонов (зарядом ядра) и, следовательно, одинаковыми хими­ческими свойствами, но различным числом нейтронов.

Нестабильные изото­пы называются радионуклидами. Явление изотопии широко распространено в природе. Так, у водорода имеется 3 изотопа, из которых один получен искус­ственно; у углерода — 5 изотопов: два существуют в природе, три получены искусственно; у технеция нет естественных изотопов, искусственно получены 16 радиоактивных изотопов.

Явление изотопии тесно связано с радиоактивностью. Радиоактивность была открыта в 1896 г. французским ученым А.Беккерелем, который обнаружил, что уран и его соединения испускают особые лучи, которые, подобно лучам Рент­гена, невидимы, проходят через бумагу, дерево и тонкие слои металла. Вместе с тем эти лучи ионизируют воздух, делая его проводником электричества.

В 1898 г. польский физик М.Склодовская-Кюри и ее муж французский физик П. Кюри открыли новый химический элемент — радий, атомы которого самопроизвольно распадались, выделяя лучистую и тепловую энергию. Спо­собность веществ испускать лучи Беккереля М.Склодовская-Кюри предложи­ла назвать радиоактивностью (от лат. radio — испускаю лучи), а элементы уран, торий, испускающие лучи Беккереля, — радиоактивными элементами.
Остановимся еще раз на некоторых специфических терминах, необходимых для характеристики радиофармацевтических препаратов.
Радиоактивностью называется самопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие, сопровождаемое испусканием частиц или фотонов.
Радиоактивному превращению подвергаются только нестабильные ядра. Радиоактивность ядер в природных условиях называется естественной. Радиоактивность ядер, полученных посредством ядерных реакций, называется искусственной.
Основной закон радиоактивного распада независимо от природы радиоактивного излучения имеет вид:

— dN ₌ λN,

dt
где отношение убыли числа – dN ядер нуклида за время dt это
_ dN скорость распада радионуклида;

dt
λ— постоянная радиоактивного распада (радиоактивная постоянная),

показывает, какая часть общего количества радиоактив­ных ядер распадается в единицу времени (в СИ — в 1 секунду);

N — число ядер нуклида в данный момент времени.
Скорость процессов радиоактивных превращений характеризуется также

периодом полураспада (Т ½) — время, в течение которого число радиоактивных ядер уменьшается вдвое. Радиоактивные атомные ядра различных изотопов обладают различными пери­одами полураспада — от долей секунды до миллиардов лет.
Значение λ (радиоактивная постоянная) связано с пери­одом полураспада Т ½ и средней продолжительностью жизни τ:

1/ λ = τ

Т½ ₌ 1n 2 ₌ 0,693 ₌ 0,693 τ.

λ λ

Основными видами радиоактивных превращений являются:

• 
  α-распад,
  
• 
  β-превращения,
  
• 
  электронный захват (е- или К- захват),
  
• 
  спонтанное деление тяжелых ядер,
  
• 
  протонная радиоактив­ность.
  

Испускание α -частиц, представляющих собой поток ядер гелия ⁴₂Не, сопровождает­ся испусканием γ-квантов (фотонов).

Взаимодействуя с веществом, α-частицы теряют энергию; при этом происходит ионизация молекул вещества. Проникающая способность α-час­тиц невелика, но пробег может превышать толщину слоя эпидермиса кожи (70 мкм) и облучать клетки базального слоя. Для защиты от внешних потоков α-частиц достаточно тонких защитных экранов. Слой воздуха около 5,6 см полностью поглощает части­цы с энергией 7 МэВ. Для защиты рук от внешнего потока α -частиц достаточно хирургических перчаток.
При β-излучении наблюдается испускание электронов или электронный захват.

β -Распад сопровождается γ (квантовым)-излучением:

^A_ZX → _Z+1^AY + β + γ.
γ (квантовое)-излучение — электромагнитное излучение, испускаемое радиоактивными элементами, характеризующееся меньшими длинами волн, чем у рентгеновских лучей.

β -излучение всегда сопутствует α-распаду и β-превращениям. Его проникающая способность чрезвычайно велика.

γ (квантовое)-излучение распространяется со скоростью света и имеет слабую ионизирующую способность.

Все типы ионизирующих излучений взаимодействуют с тканями организма на атомарном и молекулярном уровнях.

Например, могут индуцировать в организме свободнорадикальные реакции. При ионизации молекул воды биообъекта образуются свободные радикалы типа ^.ОН или ^.Н.
Особенности получения радиоактивных препаратов

Радиоактивные препараты получают

• 
  в циклотронах или
  
• 
  урановых реакторах,
  

используя для этого два способа.

Один из них основан на бомбардировке дейтро­нами, а второй — потоком быстрых нейтронов.

Так, например,

радиоактивный фосфор ³²₁₅Р можно получить путем бомбардировки дейтронами фосфора ³¹₁₅Р:

³¹₁₅Р + ²₁d → ³²₁₅Р + ¹₁Н.
Действуя потоком быстрых нейтронов, получают радиоактивный фосфор из тетрахлорида углерода:

³⁵₁₇CI + ¹₀n → ³²₁₅Р + ⁴₂ α.
Радиоактивный иод ¹³¹₅₃I получают бомбардировкой дейтронами соединений изотопа теллура:

¹³⁰₅₂Те + ²₁d → ¹³¹₅₃I + ¹₀n.

Более экономичный способ получения радиоактивного иода основан на бом­бардировке нейтронами тех же соединений теллура. Вначале образуется очень нестойкий изотоп теллура, который переходит в радиоактивный иод:
¹³⁰₅₂Те + ¹₀n → ¹³¹₅₂Те → ¹³¹₅₃I +β.
Единицы измерения

Рассмотрим единицы измерения, используемые при характеристике радиофармицевтических препаратов.

Единицей измерения радиоактивности в СИ является беккерель (Бк);
1 Бк — активность радионуклида в источнике, в котором за 1 секунду происходит один акт распада.

Широко используются кратные единицы: к Бк (10³ Бк); М Бк (10⁶ Бк).
В ГФ XI использованы единицы:

милликюри (мкюри — мКи), составляющая 0,001 Кл, и

микрокюри (мккюри — мкКи) — 0,000001 Ки;

В ГФ ХI использованы и внесистемные единицы: кюри (Кu).
1Кu – активность радионуклида в источнике, в котором за 1 секунду происходит 3,7 * 10¹⁰ акт распада, т.е. 1Кu = 3,7 * 10¹⁰ Бк
1 Бк = 2,703 * 10^-11 Ки ; 1 МКи = 37 МБк (мегабеккерель); 1 МБк = 10⁶ Бк.
Единицей измерения энергии ионизирующих излучений в СИ является джоуль (Дж).
Энергию радиоактивного излуче­ния отдельных частиц обычно измеряют в мегаэлектронвольтах (МэВ);
1 МэВ ≈ 1,6 * 10^-11 Дж = 0,16 пДж (пикаджоулей)

Ранее радиоактивность измерялась в кюри (Ки).
Принципы радиационной безопасности

Разработка, создание и применение радиофармацевтического средства осуществляются в соответствии с Федеральными законами «О лекарственных сред­ствах и «О радиационной безопасности населения», ОСПОРБ-99 «основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности», НРБ-99 «Нормами радиационной безопасности».

Чрезвычайно важным является дозирование радиофармацевтических препаратов, поскольку они оказывают очень ак­тивное влияние и токсическое действие не только на злокачественные, но и на здоровые клетки.

Одним из основополагающих принципов разработки нормативов содержа­ния радионуклида в ЛС является принцип радиационной безопасности, за­ключающийся в непревышении допустимых пределов индивидуальных доз облучения пациента (индикаторные дозы).

Нормы радиационной безопасности при медицинском облучении устанавливаются в соответствии с Федеральны­ми законами «О радиационной безопасности населения» и «О санитарно-эпи­демиологическом благополучии населения», а также с учетом международных научных рекомендаций.

Эффективная доза — величина, используемая как мера риска возникнове­ния с отдаленных последствий всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности.

Эффективная годовая доза — сумма эффективной дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения, обусловленной поступ­лением в организм радионуклидов за этот же год.
Из организма радиоактивные препараты выводятся постепенно через желу­дочно-кишечный тракт (до 90%) или через почки (до 10%), значительно реже — через слизистую оболочку рта, кожу, потовые и молочные железы.
Радиофармацевтические препараты могут быть использованы для диагностики и лечения только в таких медицинских учреждениях, которые имеют

• 
  необходимые условия для правильной и безопасной работы с ними, а также
  
• 
  разрешение ор­ганов санитарного надзора и внутренних дел.
  
• 
  К работе с этими препаратами допускается персонал, прошедший специаль­ную подготовку.
  

Только соблюдение этих требований позволяет достигать оптимальных результатов и снизить до миниму­ма опасность для персонала и больного.
Радиофармацевтические препараты поступают в лечебно-диагностические учреждения как в виде готовых к применению форм, так и в виде наборов для их приготовления. В последнем случае радиофармацевтический препарат го­товится в лаборатории из набора реагентов и радиоактивной метки непосред­ственно перед использованием и не подлежит после приготовления в ЛПУ регистрации.