Технеций-99m (My]uyenw-99m)
Технеций-99m — изомер изотопа технеций-99. Нашел широкое применение в медицине.
История
[править | править код]Впервые получен в 1938 году. В 50-х годах возникли идеи использовать 99mTc как меченые атомы для медицинских нужд. Начались первые проработки технологии получения фармацевтически чистого 99mTc.[1] В 1958 году создан первый прототип современных генераторов технеция. В 1963 году опубликована первая статья о визуализации биохимических процессов человека через селективное поглощение фармацевтического препарата с 99mTc. [2]Применение технеция начало бурно расширяться и коммерциализироваться.
На 2010 год производство сконцентрировано в Евросоюзе (45 %), Канаде (40 %), ЮАР (10 %)[3]. Основные потребители — США (43 %), ЕС (26 %), Япония (17 %). В 1989 году США по техническим причинам остановили работу единственного реактора для получения технеция. Попытки возобновить собственное производство технеция столкнулись с техническими трудностями и до сих пор США импортируют весь требуемый объём. В конце 2000-х годов единственный реактор-наработчик Канады и один из реакторов в ЕС также столкнулись с техническими трудностями и могут быть вскоре закрыты. Новые крупные производства планируются в Австралии и России[4].
В СССР изотоп начали нарабатывать в 1985 году[3]. В рамках проекта комиссии при президенте РФ по модернизации и технологическому развитию экономики на период до 2020 года в России в 2010 году построено современное производство. В 2017 году доля РФ на рынке достигла 10 %. В ближайшие годы планируется продолжить увеличение объемов производства, для чего строится новый ядерно-химический комплекс «Аргус-М» в Сарове[4].
Свойства
[править | править код]Изомером называют относительно устойчивое возбужденное состояние ядра атома. После β−-распада родительского изотопа молибден-99 ядро технеция-99 сбрасывает избыток энергии не сразу, а спустя некоторое время с периодом полураспада 6 часов. Чаще всего сброс излишка энергии происходит через излучение гамма-кванта с энергией около 140 кэВ. В 12 % случаев переход 99mTc в основное состояние осуществляется по схеме внутренней конверсии, то есть с выбросом электрона из электронной оболочки и ионизацией атома технеция-99. Вылетевший электрон также имеет энергию около 140 кэВ. Итоговый технеций-99 также нестабильный изотоп, но его период полураспада уже 211 тысяч лет.[5].
Получение
[править | править код]Основной промышленный путь получения технеция-99m — бета-распад молибдена-99[3]. 99Мо присутствует среди продуктов деления урана-235. Химическое извлечение молибдена из продуктов деления урана-235 — сегодня самый популярный способ получения 99Мо. Для этого высокообогащённый уран-235 облучают нейтронами в ядерном реакторе и потом перерабатывают в радиохимических лабораториях. Предпринимаются усилия для замещения высокообогащённого урана низкообогащённым.
Также возможно получение технеция-99m бомбардировкой протонами молибдена-100 по реакции 100Mo(p, 2n)99mTc[6][7]. Полученный таким способом изомер также пригоден для медицинского применения[8][9][10]
Применение
[править | править код]
Изомер 99mTc используется в качестве радиохимического препарата для медицинской диагностики, например, диагностике опухолей головного мозга, а также при исследовании центральной и периферической гемодинамики[11]. Метод диагностики — наблюдение распространения и накопления в организме препаратов с этим изотопом с помощью гамма-камер.
Известно множество фармацевтических препаратов с этим изотопом для исследования разнообразных органов. Препараты подобраны так, чтобы их распространение по организму и включение в метаболизм человека позволяли сделать выводы о состоянии пациента.
В мире производятся десятки миллионов исследований в год[12].
Генераторы технеция-99m
[править | править код]Изомер 99mTc имеет период полураспада всего 6 часов, успеть синтезировать и доставить в больницу к пациенту препарат с изомером крайне сложно. Чтобы облегчить применение разработали способ получения препарата с изотопом 99mTc прямо в больнице. Делается это с помощью генератора изомера технеция[англ.], который представляет собой чемоданчик с оболочкой, защищающей персонал от ионизирующего излучения. В чемоданчике находится капсула с изотопом 99Mo. 99Mo имеет период полураспада 66 часов, что позволяет оперативно доставить генератор в больницу. В генераторе 99Mo непрерывно распадается, образуя 99mTc. Когда необходим препарат, специалист прокачивает через капсулу специальный реагент, который растворяет наработанный 99mTc, но не реагирует с ещё оставшимся молибденом. Полученный раствор проверяют на активность, и необходимую дозу вводят пациенту.
Примечания
[править | править код] | В другом языковом разделе есть более полная статья Technetium-99m (англ.). |
- ↑ [https://atomvestnik.ru/wp-content/uploads/2019/08/internet_5.pdf 200 тысяч лет тому вперёд. В чём уникальность технеция и почему он так важен для ядерной медицины и атомной энергетики?] (рус.). Дата обращения: 16 июля 2021. Архивировано 16 июля 2021 года.
- ↑ Константин Герман, Александр Южанин. 200 тысяч лет тому вперед. В чём уникальность технеция и почему он так важен для ядерной медицины и атомной энергетики? // Вестник Атомпрома. Материаловедение : статья. — 2019. — 15 июнь (№ 5). — С. 26 - 31. Архивировано 28 августа 2021 года.
- ↑ 1 2 3 Новое предложение России для мировой ядерной медицины. Дата обращения: 10 февраля 2018. Архивировано 11 февраля 2018 года.
- ↑ 1 2 Неусыпный страж на службе Росатома. Дата обращения: 10 февраля 2018. Архивировано 10 февраля 2018 года.
- ↑ [1] Архивная копия от 16 июля 2021 на Wayback Machine (стр.27)
- ↑ Beaver J. E., Hupf H.B. Production of 99mTc on a Medical Cyclotron: a Feasibility Study (англ.) // Journal of Nuclear Medicine[англ.]. — 1971. — Vol. 12, no. 11. — P. 739—741. — PMID 5113635. Архивировано 28 октября 2020 года.
- ↑ Guérin B. et al. Cyclotron production of 99mTc: an approach to the medical isotope crisis (англ.) // Journal of Nuclear Medicine[англ.]. — 2010. — Vol. 51, no. 4. — P. 13N—6N. — PMID 20351346. Архивировано 28 октября 2020 года.
- ↑ Schaffer P. et al. Direct Production of 99mTc via 100Mo(p,2n) on Small Medical Cyclotrons (англ.) // Physics Procedia. — 2015. — Vol. 66. — P. 383—395. Архивировано 28 июня 2017 года.
- ↑ Alary, Bryan Cyclotron facility revolutionizes medical isotope manufacturing. University of Alberta (2 июля 2013). Дата обращения: 6 июля 2013. Архивировано из оригинала 6 июня 2014 года.
- ↑ Lougheed T. Cyclotron production of medical isotopes scales up (англ.) // CMAJ[англ.]. — Ottawa: Canadian Medical Association, 2013. — Vol. 185, no. 11. — P. 947. — ISSN 1488-2329. — doi:10.1503/cmaj.109-4525. — PMID 23798456. — PMC 3735742. Архивировано 6 июля 2013 года.
- ↑ Химическая энциклопедия: в 5 т. / Зав. ред. кол. Н. С. Зефиров. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 560. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—092—4.
- ↑ Марк Пеплоу Слепая медицина // В мире науки. — 2017. — № 4. — С. 98 — 103. — URL: https://sciam.ru/articles/details/slepaya-mediczina Архивная копия от 19 мая 2017 на Wayback Machine