医用99Mo-99mTc发生器的使用方法以及应用.doc

放射性药物化学基础实验实验五 医用99Mo-99mTc发生器的使用方法以及99mTc半衰期和其能谱的测定方法学生： 学号：同组：一、 实验目的1 学会医用99Mo-99mTc母牛发生器的性质与工作原理。2 掌握使用医用核素发生器的实验操作技术。3 通过测定（较短寿命的）放射性核素的半衰期，来鉴定放射性核素，同时通过实验增强对放射性衰变规律的理解。4 学会用最小二乘法处理测量数据。二、实验原理 核素发生器是一种放射性同位素产生的装置，又称放射性同位素发生器。99Mo-99mTc母牛发生器是目前诊断医学中最重要的发生器。由于医用核素发生器是一个母体子体放射性衰变的平衡体系，一般母体寿命较长，子体寿命较短，所以在制备时将母体装在一根色层柱上，使用时采用放射性分离技术，把柱中的子体定时洗脱下来，供临床应用。对于99Mo-99mTc母牛发生器，高纯度的99Mo是通过将中子辐射靶（235U或98Mo）溶解后经过合适的分离纯化过程得到的。在实际应用中，将99Mo以钼酸铵的形式溶解于氨水中，再转化到0.01mol/L盐酸体系，pH=3-3.5条件下，99Mo以99MoO42-吸附在Al2O3色层柱上，99MoO42-衰变时产生99mTc，99mTc是以99mTcO4-的形式存在，由于两者电荷不同，可利用Al2O3对其吸附能力差异，通过生理盐水将99mTc淋洗下来。根据放射性衰变规律可计算出99Mo-99mTc达到暂时平衡需要44h，而医用99Mo-99mTc母牛发生器经23h，99mTc生长可达到极大值。当把子体核素洗脱出来后，经过同样时间，短寿命子体又会重新累积到最大值，但是这一次最大值在数量上比前一次少，这过程可重复多次，直到母体核素的数量下降到某一限值为止。99mTc生长到极大值一半的时间是6h，由此可看出，对于99mTc来说，每天最多可洗脱2-3次。核衰变的基本公式为和。值大，衰变得快，反之亦然。在实际应用中，更常用半衰期T1/2来表示放射性核素的衰变速度。半衰期定义为：某种一定量的放射性原子核，因衰变而减少到原来的一半时，所需要的时间。半衰期T1/2与衰变常数的关系是：。半衰期不受任何外界条件的影响，各核素都按照自己固定不变的半衰期而衰变。所以，我们通过半衰期来鉴定放射性核素。此外在放射性同位素的应用中，半衰期也是必须知道的一个重要参数。各种放射性核素的半衰期各不相同，必须根据不同的对象来选择不同的测量方法和仪器。本实验着重介绍了用最小二乘法来处理具有中等半衰期（数分钟到一二百天）放射性核素的半衰期测定方法。用这类方法测定半衰期必须测量随时间变化而变的放射性样品的放射性变化。通常我们是根据实验数据来测定放射性同位素的半衰期。为此在不同的时间t时测定与放射性同位素的量成比例的样品的放射性大小，并将结果在半对数坐标纸上作图。纵轴代表放射性对数lgI，而横轴则表示时间t。通过实验求得的点划一条直线，根据直线的斜率，或由相当于活度减少一半时在横轴上的截距部分来测定半衰期。如下图由测得的半衰期可将实验数据写成直线方程式：并用最小二乘法加以处理。当将实验值代入上式中时，由于实验求得的值与适合于直线方程值之间有出入，实际上等式右边不是零而是某一值（）。因此，按照某些实验点求得的值可以写成如下关系式： 当误差平方值之和最小，即最小时，就得到常数和的最大可几值。而在时，此条件才满足。最小二乘法只是在实验次数n5时才能应用。三、实验仪器（1）仪器：99Mo-99mTc医用核素发生器、NaI(Tl)闪烁探测器计数管、FH463A-自动定标器、铅室、有机玻璃架（2）试剂：无菌、无热原生理盐水、射源（99mTc，137Cs和未知放射源各一个）。四、实验步骤1 半衰期的测定取一定淋洗液滴制成固体点源，在固定几何位置下测量。每隔半小时测一次，每次测一分钟，平行测三次，作时间和计数率关系图。用最小二乘法计算结果。五、数据处理 表一 半衰期测定数据及相关处理结果时间I/cpm平均值lgItlgIt2t/h123cpm061064604676065860729.674.78 0.00 00.557299576095748857465.334.76 2.38 0.25154364544725433854391.334.74 4.74 11.5514725097751049511664.71 7.06 2.25248912488174845948729.334.69 9.38 42.546019458924605445988.334.66 11.66 6.25t=7.5lgI=28.34tlgI=35.21t2=13.75根据上表做lgI-t关系图由图可知：进行线性回归，相关系数R=0.999，说明数据线性很好。=-0.048/-0.4343=0.111 T1/2=ln2/=6.27h。再用最小二乘法来校正，参照公式计算=0.113，所以T1/2= ln2/0.113=6.13h，1/8.85h结论：作图法和最小二乘法所得的皆为T1/2分别为6.27h和6.13h，数据吻合性较好。查放射性核素标准表，可得所测的放射性核素99mTc的半衰期为6.02h。结果之所以有一定的偏差，其主要原因可能是因为在99mTc源中含有少许或微量的其它长寿命的放射性杂质（99Mo等）。七、问题讨论1.试评述升华发生器、溶剂萃取发生器、吸附色层发生器的优缺点。答：升华发生器得到的核素放射性浓度高，但分离效率较低，并且设备复杂成本高，只适宜在某一固定地点使用；溶剂萃取发生器一次生产量大，成本较低，并能得到高浓度、高纯度的核素。但生产出的核素仍需进一步纯化。操作不方便，设备比较庞杂，运输困难，要求操作人员有熟练的操作技术；吸附色层发生器淋洗效率高、使用方便。但洗脱杂质比较多，对洗脱剂要进行适当选择。发生器类型优点缺点升华发生器99Tcm的分离效率低，且制备的99Tcm药物显像质量差萃取发生器采用低比活度的99Mo作为原料，避免了处理大量强放废物装备复杂，必须由熟练技术人员操作吸附色层发生器99Mo比活度高、发生器体积小、淋洗液中99Tcm浓度高、很适合核医学使用核纯化工艺复杂、投资大、成本高2一个99Mo-99mTc医用核素发生器发生器，已知其放射性活度为3.7108Bq,从前一次洗脱后放置23小时，用生理盐水洗脱，共提取1.665108Bq的99mTc，试计算洗脱效率？答：T1=66.02h,T2=6.02h,1=0.0105, 2=0.115因为T1 T2, 12,所以99Mo-99mTc属于暂时平衡A2=N22=25.31080.115=2.91108Bq洗脱效率=1.665108/2.91108100%=57.23%3对于吸附色层发生器的Al2O3柱上的99mTc能否完全被洗脱下来，为什么？答：不能完全被洗脱下来，因为99Tcm在色谱柱上存在着吸附平衡，但大部分可洗脱，淋洗效率受淋洗剂、淋洗流速、吸附剂、柱高等多种因素影响。淋洗效率可以衡量所得放射性核素的多少与淋洗时间的选择。4说明测得的半衰期的计算值和公认值之间出现偏差的原因。答：测得的半衰期和公认值之间出现偏差的因素是多方面的，它与计数器的灵敏度、所用的数学处