放射性药物课件

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1、放射性药物及应用 radiopharmaceuticals and its applications,济南军区总医院核医学科,“核素”-原子序数、原子质量数、能级均相同的一类元素叫核素,同一元素可有多种核素 “核衰变”-不稳定的原子会自行调整核子的比例，通过释放射线带走能量，从而达到稳定，这一过程叫做核衰变。 “半衰期”-放射性核素的衰变是不断减少原子核数，减少到原来的一半所需要的时间叫半衰期。,“放射性活度”放射性物质的计量单位，表示放射性核素的衰变率，单位时间内，放射性物质核衰变的次数称为放射性活度，通常用A表示。 放射性活度的单位 国际单位制（SI)贝可勒尔，简称贝可（Becqerel)

2、，用符号Bq表示，1 Bq为1秒内1次衰变。核 医学应用中，以贝可为单位往往嫌小，常用兆贝可（M Bq)来描述活度的大小：1 M Bq=106 Bq 居 里（Curie)是最常用的放射性活度专用单位，记作Ci,在核医学中，以居里为单位往往嫌大，常用的为毫居（m Ci)、微居（ Ci） 1 Ci=1103 m Ci=1106 Ci 1 Ci=3.71010 Bq 1m Ci=37MBq,放射性药物（radiopharmaceutical） 是一种特殊的诊断和治疗用的放射性药物，它可以是单一核素，也可以是核素标记的化合物。 放射性药物是核医学的两大必备条件之一 放射性药物与核医学仪器共同组成核医学

3、的两大支柱 核医学的发展与两大支柱密切相关,放射性药物与普通药物的区别：,对体内诊断用放射性药物的要求：,1.是单一射线发射体 无、粒子辐射，以达到既能有效地获取示踪信息，又避免更多的辐射损伤 2.光子能量在100250Kev,最佳能量是在150Kev 因为小于100Kev射线大部分被组织吸收，影响体表测量，而大于360Kev则难以被准直器阻截，导致探测效率和分辨率降低，防护也困难。 3.具有适合的有效半衰期 在满足检查所需要的时间的前提下，有效半衰期要短，应用短半衰期的核素，检查时可使用较高的放射性活度，有利于提高影像质量和检查结果的可靠性，同时减少病人的辐射量，也便于放射性废物的处理。,有

4、效半衰期、生物半衰期和物理半衰期 核数发挥作 用的一半时间。 核数通过生物代谢减少 一半的时间。 核数不受任何理 化因素干扰减少 一半的时间 1/Te=1/Tb+1/Tp Te-有效半衰期 Tb-生物半衰期 Tp-物理半衰期,4.靶与非靶（T/NT）比值要高 放射性药物最重要的生物学性质就是它所具有的选择性浓聚到靶器官的能力，T/NT值高，表明靶器官对药物特异性摄取率高，血液清楚快，定位性能好，对病灶的分辨能力也高。一般平面显像T/NT约为5：1，断层显像T/NT约为2：1 5. 体内、外稳定性要好 6 容易得到（标记、生产流程简单）,诊断用放射性药物多采用发射光子的核素及其标记物。例如我们最

5、常用的99mTc核性能优良，为纯光子发射体，能量140 keV，T1/2为6.02 h、方便易得、几乎可用于人体各重要脏器的形态和功能显像。,医用回旋加速器和其它各种正电子显像仪器的问世及推广应用，11C、13N、15O和18F等短半衰期放射性核素的应用也逐年增多，在研究人体生理、生化、代谢、受体等方面显示出独特优势,常用的正电子核素,主要血流灌注型显像剂 核素 正电子显像剂 用途 13N 13N-NH3 H2O 心、脑血流测定 15O 15O-H2O 脑血流量测定 15O 15O-CO2 血流测定 15O 15O-正丁醇 血流量测定 82R 82RbCl 心肌血流量测定 62Cu 62Cu-

6、Cu(PTSM) 心、脑血流量测定,主要代谢型显像剂 核素 正电子显像剂 用途 18F 18F-FDG 葡萄糖代谢 11C 11C-MET 氨基酸代谢 18F 18F-FET 氨基酸代谢 11C 11C-乙酸盐 脂肪酸代谢 11C 11C-棕榈酸盐 脂肪酸代谢 11C 11C-胸腺嘧啶 核酸代谢 18F 18F-FLT 细胞增殖 11C 11C-胆碱 胆碱代谢 18F 18F-胆碱 胆碱代谢 15O 15O -O2 氧代谢 18F 18F -FMISO 乏氧显像,主要结合型显像剂（一） 核素 正电子显像剂 用途 18F 18F-DOPA 多巴胺能神经递质显像 11C 11C-CIT 多巴胺转运

7、蛋白显像 18F 18F- -FP-CIT 多巴胺转运蛋白显像 11C 11C-SCH23390 多巴胺D1受体显像 11C 11C -Raclopride 多巴胺D2受体显像 11C 11C-MSP 多巴胺D2受体显像 18F 18F-FMSP 多巴胺D2受体显像 18F 18F-FESP 多巴胺D2受体显像 11C 11C-McN5652 5-羟色胺转运蛋白显像 11C 11C-WAY100635 5-羟色胺受体显像 18F 18F-Setoperone 5-羟色胺受体显像 11C 11C-Flumazenil 苯并二氮卓受体显像,主要结合型显像剂（二） 核素 正电子显像剂 用途 18F

8、18F -Flumazenil 苯并二氮卓受体显像 18F 18F-FES 雌激素受体显像 11C 11C- Deprenyl 单胺氧化酶B活性显像 11C S-11C CGP12177 肾上腺素能受体显像 18F 18F-Carazolol 肾上腺素能受体显像 11C 11C-东莨菪碱 乙酰胆碱能受体显像 11C 11C-MQNB 乙酰胆碱能受体显像 11C 11C-烟碱 乙酰胆碱能受体显像 11C 11C-Carfentanil 阿片受体显像 11C 11C-Diprenorphine 阿片受体显像 18F 18F-Cyclofoxy 阿片受体显像 18F 18F-Haloperidol

9、受体显像,18F-FDG 作用机理 2-18F-2-脱氧-D-葡萄糖(18F FDG)是最常用的代谢显像剂，其代谢途径与天然葡萄相似。 通过载体-传递转运系统运输到组织细胞内，在己糖激酶作用下催化磷酸化，变成6-磷酸- 18F- 脱氧葡萄糖(18F-FDG- PO4)，但它不象6-磷酸-葡萄糖能继续代谢，而较长时间滞留在组织细胞内，在葡萄糖代谢平衡时，滞留量大体上与组织葡萄糖消耗量一致，因此，18F-FDG能反映体内葡萄糖代谢状态。,对治疗用放射性药物的要求,1 电离密度大的离子发射体 一般以半衰期较长的-射线为宜，因为-粒子在组织中的电离密度大，在局部组织中所产生的生物学效应一般比相同物理当

10、量的X线和光子大的多，而射线既无明显治疗作用，又增加防护的困难，不宜使用。 2 射线能量适当的 以保证它在靶组织内既有一定的射程，又对稍远的正常组织不致造成明显的损伤。粒子射程太短，电离密度太大，以致有效照射范围太小，可能造成的局部损伤难以控制，故不能使用 3 定位性能好的,4.有效半衰期 治疗用有药物效半衰期不能太短，也不宜过长，以数小时或数天比较理想。 5. 非靶器官的放射性药物清除快的 药物聚集并滞留在病变部位，以保证靶器官有较高的辐射吸收剂量；治疗用药物靶/非靶比值越高越好，过低的靶/非靶比值不仅对原发病变达不到有效的治疗，还有可能对骨髓或其他辐射敏感的器官/组织造成潜在的致命损伤。,

11、对体外分析用的放射性药物的要求,1 发射低能射线 2 半衰期较长 3 标记方法不改变被标记物原有的生物活性 4 放化纯度高 5 稳定性好,放射性药物的生产与制备,放射性核 素生产,放射性药物,临床应用,质量控制,标记,常用的放射性核素的来源,由反应堆（Reactor）生产 加速器（Accelerator）生产 核素发生器（Generator)生产 天然提炼,反应堆（reactor）:主要工具,主要优点：可制备的放射性核素品种多、活度大、成本低，富中子核素，有载体，价格低,是医用放射性核素的主要来源 （1）从核燃料的裂变中分离提取（235U裂变产物中提取），如99 Mo、90Sr、131I、13

12、7Cs、133Xe等 （2）利用反应堆强大的中子流辐照靶核，故最常用的核反应为中子俘获反应 缺点：常伴有-衰变，不利于制备诊断用放射性药物，核反应产物与靶核大多数属同一元素，化学性质相同，难以得到高比活度的产品。,加速器生产,将带电粒子（质子、氘核、粒子）加速到一定能量，轰击靶核而发生核反应，从而获得放射性核素，核素属于贫中子核素，无载体，价格高 优点：1.靶核与生成核的原子序数不同，故便于用化方法分离、无载体即为高比活度核素；2.由于入射离子是带电粒子，所生成的都是缺中子核素，衰变时多是电子俘获或发射正电子而不发射-离子，使用时有助于探测定位，病人接受辐射剂量小。 多为短寿(T1/2 10h

13、)、超短寿(T1/21h) 核素,放射性核素发生器,99Mo-99mTc发生器 188W-188Re发生器 82Sr-82Rb发生器 68Ge-68Ga发生器 81Rb-81mKr发生器 是一种从长T1/2的母体核素分离出短T1/2的子体核素的一种生产核素的装置,特点：母体不断转化、用化学分离法获取子体，子体不断生长又不断衰变，直至达到平衡，用合适的淋洗剂可定时从柱中获得无载体子体核素；将这种从放射性核素母子体系中周期性地分离出放射性子体的装置。又称“母牛”。 99Mo-99mTc发生器 99Mo（T1/2=2.7d） 99mTc (T1/2=6h) 母体核素 子体核素,裂变型发生器：Al2O3 凝胶型发生器：ZrMoO3,放射性药物的质量管理：,质量管理： 包括质量保证（Quality assurance, QA）和质量控制（Quality control, QC）。,物理性质检测,性状：色泽、澄清度、有无沉淀； 放射性核纯度：放射核素纯度99 放射性核纯度：指特定放射性核素的放射性占总放射性的百分数。 测定方法： 能谱法； 屏蔽法 ； 半衰期法 放射性比活度：指某一纯的元素或化合物中，单位质量所含的放射性活度，单位是MBq/g(m Ci/ g),放射化学纯度的测定,1.pH值 理想的pH值 2.化学纯度 3.放射