（医学课件）放射性药物.ppt

1、放射性药物及应用 radiopharmaceuticals and its applications,1,“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。,2,“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)，用符号Bq表示

2、，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,3,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的两大支柱

3、核医学的发展与两大支柱密切相关,4,放射性药物与普通药物的区别：,5,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。,6,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,7,4.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

5、们最常用的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。,8,9,10,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,11,常用的正电子核素,12,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

6、流量测定 62Cu 62Cu-Cu(PTSM) 心、脑血流量测定,13,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,14,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

7、质显像 11C 11C-CIT 多巴胺转运蛋白显像 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,15,主要结合型

8、显像剂（二） 核素 正电子显像剂 用途 18F 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

9、体显像 18F 18F-Haloperidol 受体显像,16,18F-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。,17,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

10、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,18,4.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

11、，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。,19,20,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,21,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,22,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,23,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 （

12、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、137Cs、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。,24,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

13、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)、超短寿(T1/21h) 核素,25,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,26,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

14、生器 99Mo（T1/2=2.7d） 99mTc (T1/2=6h) 母体核素 子体核素,27,裂变型发生器：Al2O3 凝胶型发生器：ZrMoO3,28,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）。,29,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),30

15、,放射化学纯度的测定,1.pH值 理想的pH值 2.化学纯度 3.放射化学纯度 所需的化学形式的放射性活度与样品的总放射性活度之比值，同一放射性核素的其他化学形式的化合物都是放射化学杂质；会增加本底，减少靶组织的摄取，影响各项检查结果，也可能使受检者增加不必要的照射，最常用的检测方法是纸层析法，一般要求防化纯度95。,31,4.载体含量 载体：是指放射性示踪剂混合一起的同一化学形式的非标记物质，它载带此示踪剂参加生理生化过程，载体含量的多少反映了放射性药物的比活度，载体含量过多即比活度过低，直接影响各项检查结果。 5.稳定性 影响稳定性的原因：储存过程中溶剂的化学因素或温度，PH值等的变化以及

16、光照、辐射分解等。,32,生物学鉴定 (biological evaluation),(1) 经无菌处理（热压灭菌或过0.22m微 孔滤膜）后按药典规定检验合格 (2) 经热源试验（按药典）合格 (3) 新药需先做动物试验及临床药理基地试验 确认合格 以上化学及生物学QC（现大多由核药房进行）,33,洗脱液的质量控制,1外观呈无色透明液。 2.PH值4.5-7.5. 3.99Mo 含量测定。99Mo可增加对病人的辐射吸收剂量 、影响显像质量，其含量应低于0.1%。 4Al含量测定。Al可影响放射性药物的标记和体内分布，如可使某些放射性药物在肝脾中浓聚，Al含量应低于 10 g/ml。 5载体含

17、量。载体99Tc可由 99Mo和 99mTc衰变产生，其含量随淋洗时间间隔和洗脱液放置时间增长而增高。 6. 放化纯度用快速纸层析法测定，应 98%。,34,放射性药物使用原则,正确的药物 正确的病人 正确的剂量 正确的时间 正确的途径,35,放射性药物的正确使用,1.正当性的判断 ；在决定是否给病人使用放射性药物进行诊断或治疗时，首先要作出正当性判断，严格掌握核医学诊、治的适应证； 2最优化分析；若有几种同类放射性药物可供诊断检查用，则选择所致辐射吸收剂量最小者；对用于治疗疾病的放射性药物，则选择病灶辐射吸收剂量最大而全身及紧要器官辐射吸收剂量较小者；尽量使用毒性低、半衰期短、辐射剂量小的核

18、药； 3 在保证显像或治疗的前提下使用放射性剂量必须尽量小。 （1）诊断检查时尽量采用先进的测量和显像设备。 （2） 采用必要的保护 。 4.尽量采用保护措施如：促使显像剂快速排出，可减少辐照时间等。 5.对小儿、孕妇、哺乳妇女、育龄妇女应用放射性药物要从严考虑。,36,小儿应用原则 由于儿童对辐射较为敏感，所以一般情况下，放射性检查不作为首选的方法。 小儿所用的放射性活度必须较成人为少。 一般可根据年龄、体重或体表面积按成人剂量折算，也可按年龄组粗算用药量，即1岁以内用成人用量的20% 30 、1 3 岁用 30% 50 、3 6岁用40% 70 、6 15岁用60% 90 。,37,育龄妇女应用原则,原则上妊娠期应禁用放射性药物，未妊娠的育龄妇女在需要进行放射性检查时，要将检查时间安排在妊娠可能性不大的月经开始后的10天内进行，即世界卫生组织提出的 “ 十日法则 ”。哺乳期妇女应慎用放射性检查。必要时可参考放射性药物在乳汁内的有效半减期，在用药后的5 10个有效半减期内停止哺乳。,38,不良反应及其防治,机体对外