同位素标记第三章

1、放射性药物化学第三章 放射性核素发生器目的n理解并掌握放射性核素发生器的原理和理解并掌握放射性核素发生器的原理和特点特点n了解对医用放射性核素发生器的基本要了解对医用放射性核素发生器的基本要求求n掌握掌握9999Mo-Mo-99m99mTcTc发生器的基本构造、原理发生器的基本构造、原理及淋洗效率与淋洗活度计算及淋洗效率与淋洗活度计算n了解对发生器淋洗液的质量要求了解对发生器淋洗液的质量要求n了解其它核素发生器及其进展了解其它核素发生器及其进展一、放射性核素发生器的原理和特点1.什么是放射性核素发生器（radionuclide generator ） 是一种能从较长半衰期的放射性母体核素中分离

2、出由它衰变而产生的较短半衰期子体核素的一种装置。一、放射性核素发生器的原理和特点2.原理n 在发生器中，随着母子体核素的衰变和子体核素的不断生长、衰变，可达到放射性平衡：n长期平衡长期平衡n暂时平衡暂时平衡 二次衰变体系t = 0 N10 N20t = t N10 e-1t N2 N 1 N2 N3 2k1二次衰变体系N2的数目等于由N1衰变而来的数目减去衰变掉的数目： 22112212NNNdtdNdtdN01011222teNNdtdNttteNeeNN22102011212)(代入N1的衰变率公式，得到：式中：N10为N1在t0时的原子数目。此一阶微分方程的解为：(1).长期平衡体系（

3、T1/2(1) T1/2(2) ）nT1/2(1) T1/2(2)，1 T1/2(2) ）nt T1/2(2)，02te2122111212AANNNNc总放射性活度随t的变化a 纯母体衰变曲线tb 子体的生长衰变曲线bdd子体单独存在时的衰变曲线这时母子体的放射性达到了平衡特点：子体按母体的衰变常数衰变，子体原子核数小于母体的原子核数。放射性活度相等。直线d斜率为2， 根据 2 可计算T2 (2).暂时平衡体系 (1) 条件 : （ T1/2(1) T1/2(2) ），1 T1/2(2) ）常数121121212112211212NNAANNNNN特点：特点：a. 达平衡后子体按母体的半衰期

4、衰变b. 达平衡后子体的活度比母体大(不同于长期平衡)；c. 总放A和子体活度A2均经过一个最大值后达平衡。 ccabdc 总放射性活度随t的变化a 纯母体衰变曲线b 子体的生长衰变曲线d子体单独存在时的衰变曲线Tm=2- 1 1ln21一、放射性核素发生器的原理和特点2.原理n用合适的分离手段即可从母体中获得无载体的子体核素。n柱色谱法柱色谱法n溶剂萃取法溶剂萃取法n升华法升华法 柱色谱法原理原理 利用子体核素和母体利用子体核素和母体核素在固定相和流动核素在固定相和流动相中亲和力的差异使相中亲和力的差异使各组分在两相之间分各组分在两相之间分配不同来实现彼此分配不同来实现彼此分离的。离的。淋洗

5、液淋洗液N1N2N2 柱色谱法淋洗效率（elution efficiency） 是指淋洗下来的子体核素活是指淋洗下来的子体核素活度度A A2 2占淋洗开始时发生器柱中该占淋洗开始时发生器柱中该核素总活度（核素总活度（A A2,02,0）的百分数。）的百分数。 A2/A2,0100 柱色谱法淋洗曲线（elution efficiency） 柱色谱法体积一定，影响淋洗效率的主要因素：n淋洗剂淋洗剂n淋洗流速淋洗流速n柱内吸附剂的性能柱内吸附剂的性能n装柱高度装柱高度一、放射性核素发生器的原理和特点2.原理n发生器可在一定时间内重复使用，直到母体核素的活度A1很小为止。一、放射性核素发生器的原理和特

6、点3.特点n产品核素多为短寿命的核素，例如99mTcn产品无载体、纯度高。n分离简便、快速、使用方便n价格便宜二、医用放射性核素发生器的基本要求1.1.产品必须满足无菌、无热原。产品必须满足无菌、无热原。2.2.得到的子体核素要有高的放射化学纯度得到的子体核素要有高的放射化学纯度和放射性核素纯度。和放射性核素纯度。3.3.结构设计合理，操作简便，使用安全。结构设计合理，操作简便，使用安全。4.4.发生器屏蔽厚度符合发生器屏蔽厚度符合放射性物质安全放射性物质安全运输规定运输规定。三、99Mo99mTc发生器1.1.基本构造和原理基本构造和原理三、99Mo99mTc发生器1.1.基本构造和原理基本

7、构造和原理n9999MoOMoO4 42- 2- - - 99m99mTcOTcO4 4- -n色谱柱吸附色谱柱吸附9999MoOMoO4 42- 2- ，99m99mTcOTcO4 4- -随淋随淋洗液（生理盐水）收集到接受瓶洗液（生理盐水）收集到接受瓶中。中。n吸附色谱柱：吸附色谱柱：AlAl2 2O O3 3n凝胶色谱柱：钼酸锆胶体凝胶色谱柱：钼酸锆胶体三、99Mo99mTc发生器2.2.9999MoMo的制备和来源的制备和来源n反应堆制备：堆照天然钼或富集反应堆制备：堆照天然钼或富集9898Mo, Mo, 9898Mo(n,Mo(n, ) )9999Mo;Mo;n235235U U裂变

8、产物裂变产物9999Mo;Mo; 235 235U(n,f)U(n,f)9999Mo(Mo(高比活度高比活度) )三、99Mo99mTc发生器3.3.9999MoMo99m99mTcTc生长衰变关系生长衰变关系99Mo(66.02h)99mTc(6.02h)99Tc(2.141 10 05 5a a)9 99 9R Ru u 87.5% 三、99Mo99mTc发生器根据二次衰变体系：根据二次衰变体系：ttteNeeNkN22102011212)(两边乘以两边乘以 2 2，有：，有：ttttttttteAeeAATkeAeeAkAeNeeNkN1151. 0021151. 00105. 0012

9、2/11/20201122220210112222)(964. 0693. 0Tln2 ;876. 0)()(2212213.3.9999MoMo99m99mTcTc生长衰变关系生长衰变关系(1)什么时候淋洗，99mTc的活度、比活度较好？tmax, dA2/dt=0tmax, dA2/dt=0tmax=ln(tmax=ln( 1/ 1/ 2 2)/()/( 1 -1 - 2 2) ) =22.89h =22.89h 23h23h说明说明t=23ht=23h时，时，99mTc99mTc的活度最的活度最大，但此时大，但此时99mTc/ 99Tc99mTc/ 99Tc不高不高（即比活度不好）（即比

10、活度不好）lnA99Mo99mTc时间时间23h99Tc3.3.9999MoMo99m99mTcTc生长衰变关系生长衰变关系（3 3）例题）例题9999MoMo活度为活度为18.5GBq18.5GBq的的9999Mo-Mo-99m99mTcTc发生器经过发生器经过4444小时，在小时，在上午上午10:0010:00第一次淋洗，淋洗后柱上还剩第一次淋洗，淋洗后柱上还剩2GBq2GBq的的99m99mTc,Tc,试计算：试计算：1.1.发生器的淋洗效率发生器的淋洗效率2. 14:002. 14:00时第二次淋洗，在同样淋洗效率的条件下可时第二次淋洗，在同样淋洗效率的条件下可淋洗出多少淋洗出多少99

11、m99mTc?Tc?3. 3. 第二天上午第二天上午8:008:00再一次淋洗，在同样淋洗条件下再一次淋洗，在同样淋洗条件下可得到多少可得到多少99m99mTc?Tc?四、高锝四、高锝 99m99mTcTc酸钠注射液质量标准酸钠注射液质量标准中华人民共和国药典中华人民共和国药典（20002000年版）年版）产品为高锝产品为高锝 99m99mTcTc酸钠无菌等渗溶液酸钠无菌等渗溶液【性状性状】无色澄明液体无色澄明液体【鉴别鉴别】1.1. 谱仪测定主要能量为谱仪测定主要能量为0.140MeV0.140MeV， 半衰期测定符合规定（半衰期测定符合规定（5.725.726.326.32小时）小时） 2

12、. 2. 照放射化学纯度项下方法测定，照放射化学纯度项下方法测定，R Rf f为为0.90.91.01.0处有放射性主峰。（处有放射性主峰。（2mol/L2mol/L盐酸丙酮（盐酸丙酮（1 1：4 4）/ /新华新华1 1号滤纸）号滤纸）四、高锝四、高锝 99m99mTcTc酸钠注射液质量标准酸钠注射液质量标准【检查检查】pH 4.0pH 4.07.07.0 含铝量含铝量 1ml1ml含铝量不得超过含铝量不得超过2020 g g 含锆量含锆量 1ml1ml不得超过不得超过10 10 g g细菌内毒素细菌内毒素 1ml1ml应小于应小于7.5EU7.5EU其它：应符合注射剂项下有关规定其它：应符

13、合注射剂项下有关规定【放射性纯度放射性纯度】9999Mo0.01%Mo0.01%【放射化学纯度放射化学纯度】不低于不低于9898（0.90.91.01.0）【放射性浓度放射性浓度】1ml1ml不低于不低于51.8MBq51.8MBq五、其它核素发生器五、其它核素发生器1.1.6868Ge-Ge-6868GaGa发生器发生器n6868GeGen6666Zn (Zn ( , 2n) , 2n) 6868Ge (Ge (加速器制备核素加速器制备核素) )n6868GeGe核素核素T T1/21/2=288d=288dnAlAl2 2O O3 3吸附柱，吸附柱，0.005mol/L EDTA0.005mol/L EDTA淋洗淋洗n6868GaGa T T1/21/2=1.13h, =1.13h, + +, PET, PET配套核素配套核素五、其它核素发生器2. 2. 188188W-W-188188ReRe发生器发生器n188188W WnT T1/21/2=69.4d=69.4dnAlAl2 2O O3 3吸附柱，生理盐水淋洗吸附柱，生理盐水淋洗n188188ReRe T T1/21/2=16.7h, =16.7h, （治疗）；（治疗）； （显像）（显像）五、其它核素发生器3. 3. 超短核素发生器超短核素发生器 子体核素