Лікарські препарати, що МІСТЯТЬ радіоактивних ізотопів (радіофармацевтичних препаратів)
Радіофармацевтичних препаратів - це хімічні речовини, утримуючи-щие радіоактивний нуклід і дозволені для введення людині з диагно-стической або лікувальною метою з використанням методів ядерної медицини.
Таким чином радиофармацевтические препарати застосовуються в медицині для радіонуклідної діагностики та лікування різних захворювань
Основою будь-якого радіофармацевтичних препаратів є радіонуклід (нестабільний ізотоп).
Дія радіоактивних ізотопів на організм залежить
від кількості радіоактивної речовини,
типу і енергії випромінюючи-ня, періоду напіврозпаду,
шляхів введення або проникнення в організм
радіоактивні ізотопи можуть накопичуватися в певних органах (тканинах) або рівномірно розподілятися по всьому організму.
При-присутність радіоактивного елемента в тому чи іншому органі легко встановити по інтенсивності γ (квантового) - випромінювання за допомогою рахунок-чика (радіометра).
Ці властивості послужили основою для застосування радіоактивних ізотопів, що володіють β- і γ-випромінюванням, в якості-ве діагностичних і лікувальних засобів.
Радиофармацевтические препарати широко використовують для діагностики раз-особистих захворювань (серцево-судинної системи, нирок, печінки і жовчних шляхів, щитовидної залози, скелета, лег-ких, підшлункової залози). Радіоізотопні методики відрізняються високою ефективністю, простотою виконання і практично безпечні для здоров'я людини.
Для діагностики використовують радиофармацевтические препарати, в молекулах яких містяться радіо-нукліди (бета- або альфа-випромінювач, радіонуклід, розпад якого супроводжується електронним розпадом або внутрішньої конверсією електронів), що поглинаються тканиною пухлини. За допомогою лічильника встановлюють локалізацію пухлини.
Цей же принцип лежить в основі лікування. В результаті створюється локалізована зона високої радіоактивності, руйнуючої-шує пухлинні клітини.
Радіодіагностика (радіоізотопна діагностика, ядерна медицина) - один із напрямів медичної візуалізації, що використовує мічені радіо-нуклідами речовини для дослідження функціонального стану і ладі-ня органів і систем людини.
Апаратура, яка використовується для діагностики при введенні радіофармацевтичних препаратів, є різні типи сцинтиляційних або напівпровідникових гамма-спектрометрів (радіометрів).
У терапевтичних цілях радиофармацевтические препарати застосовують глав-ним чином для лікування злоякісних новоутворень. При цьому в ре-док концентрування радіонукліда в органі створюється локалізована зона високої радіоактивності, що руйнує пухлинні клітини.
Проблема радіоактивного випромінювання актуальна для фармації в області вивченні сучасного радіоекологічного стану лікарської рослинної сировини. зокрема, оцінки можливості ис-користування конкретних видів сировини для виробництва лікарських препа-ратів (дефіцитні рослини-ендеміки).
Теоретичні основи радіоактивності
Ізотопами називаються атоми хімічних елементів, що володіють одина-ковим числом протонів (зарядом ядра) і, отже, однаковими хі-востями, але різною кількістю нейтронів.
Нестабільні Ізотов-пи називаються радіонуклідами. Явище изотопии широко поширене в природі. Так, у водню є 3 ізотопу, з яких один отриманий спокуса-ного; у вуглецю - 5 ізотопів: два існують в природі, три отримані штучно; у техніці немає природних ізотопів, штучно отримані 16 радіоактивних ізотопів.
Явище изотопии тісно пов'язане з радіоактивністю. Радіоактивність була відкрита в 1896 р французьким вченим А. Беккерелем. який виявив, що уран і його з'єднання випускають особливі промені, які, подібно до променів Рент-гена, невидимі, проходять через папір, дерево і тонкі шари металу. Разом з тим ці промені іонізують повітря, роблячи його провідником електрики.
У 1898 р польський фізик М.Склодовская-Кюрі і її чоловік французький фізик П. Кюрі відкрили новий хімічний елемент - радій, атоми якого мимоволі розпадалися, виділяючи променисту і теплову енергію. Спо-можності речовин випускати промені Беккереля М.Склодовская-Кюрі запропонуй-ла назвати радіоактивністю (від лат. Radio - випускаю промені), а елементи уран, торій, що випускають промені Беккереля, - радіоактивними елементами.
Зупинимося ще раз на деяких специфічних термінах, необхідних для характеристики радіофармацевтичних препаратів.
Радіоактивністю називається мимовільне перетворення одних атомних ядер в інші, що супроводжується випусканням частинок або фотонів.
Радіоактивного перетворення піддаються тільки нестабільні ядра. Радіоактивність ядер в природних умовах називається природною. Радіоактивність ядер, отриманих за допомогою ядерних реакцій, називається штучною.
Основний закон радіоактивного розпаду незалежно від природи радіоактивного випромінювання має вигляд:
де відношення убутку числа -dN ядер нуклида за час dt це
_ DN швидкість розпаду радіонукліда;
λ - постійна радіоактивного розпаду (радіоактивна постійна),
показує, яка частина загальної кількості радіоактивних-них ядер розпадається в одиницю часу (в СІ - в 1 секунду);
N - число ядер нуклида в даний момент часу.
Швидкість процесів радіоактивних перетворень характеризується також
періодом напіврозпаду (Т ½) - час, протягом якого число радіоактивних ядер зменшується вдвічі. Радіоактивні атомні ядра різних ізотопів мають різні пери-одами напіврозпаду - від часток секунди до мільярдів років.
Значення λ (радіоактивна постійна) пов'язано з пери-одом напіврозпаду Т ½ і середньою тривалістю життя τ:
Основними видами радіоактивних перетворень є:
електронне захоплення (е - або К-захоплення),
спонтанне ділення важких ядер,
Випускання α-частинок, що представляють собою потік ядер гелію 4 2 Не, супроводжує-ся випусканням γ-квантів (фотонів).
Взаємодіючи з речовиною, α-частинки втрачають енергію; при цьому відбувається іонізація молекул речовини. Проникаюча здатність α-годину-тиц невелика, але пробіг може перевищувати товщину шару епідермісу шкіри (70 мкм) і опромінювати клітини базального шару. Для захисту від зовнішніх потоків α-частинок досить тонких захисних екранів. Шар повітря близько 5,6 см повністю поглинає частини-ці з енергією 7 МеВ. Для захисту рук від зовнішнього потоку α-частинок досить хірургічних рукавичок.
При β-випромінюванні спостерігається випускання електронів або електронний захват.
β-розпаду супроводжується γ (квантовим) -випромінюванням:
γ (квантове) -випромінювання - електромагнітне випромінювання, що випускається радіоактивними елементами, що характеризується меншими довжинами хвиль, ніж у рентгенівських променів.
β-випромінювання завжди супроводжує α-розпаду і β-перетворень. Його проникаюча здатність надзвичайно велика.
γ (квантове) -випромінювання поширюється зі швидкістю світла і має слабку іонізуючу здатність.
Всі типи іонізуючих випромінювань взаємодіють з тканинами організму на атомарному і молекулярному рівнях.
Наприклад, можуть індукувати в організмі вільнорадикальні реакції. При іонізації молекул води біооб'єкту утворюються вільні радикали типу. ВІН чи. Н.
Особливості полученіярадіоактівних препаратів
Радіоактивні препарати отримують
в циклотронах або
використовуючи для цього два способи.
Один з них заснований на бомбардування Дейтріх-нами, а другий - потоком швидких нейтронів.
радіоактивний фосфор 32 15 Р можна отримати шляхом бомбардування дейтронами фосфору 31 15 Р:
Діючи потоком швидких нейтронів, отримують радіоактивний фосфор з тетрахлорида вуглецю:
Радіоактивний йод 131 53 I отримують бомбардуванням дейтронами з'єднань ізотопу телуру:
Більш економічний спосіб отримання радіоактивного йоду заснований на бом-бардіровке нейтронами тих же сполук телуру. Спочатку утворюється дуже нестійкий ізотоп телуру, який переходить в радіоактивний йод: