Кіріспе

Технеций-99m генераторы, немесе әдеттегі тілде "технеций сиыры" немесе "молибден сиыры" деп аталатын құрылғы, молибден-99 үлгісінің ыдырауынан технецийдің 99mTc метатұрақ изотопын алуға қолданылады. Молибден-99-дың жартылай ыдырау периоды 66 сағатты құрайды және оны ауруханаларға ұзақ қашықтыққа оңай тасымалдауға болады, онда оның ыдырау өнімі – технеций-99m (жартылай ыдырау периоды бар болғаны 6 сағат, тасымалдау үшін қолайсыз) алынып, ядролық медицинаның диагностикалық процедураларында қолданылады, онда оның қысқа жартылай ыдырау периоды өте тиімді.

Бастауыш изотоп көзі

99Mo-ны жоғары нейтрондық ағыс реакторында 98Mo-ны нейтрондық белсендіру (n,γ реакциясы) арқылы алуға болады. Дегенмен, ең көп қолданылатын әдіс – ядролық реакторда уран-235-тің бөлінуі арқылы. Қазіргі кезде 99Mo өндірісімен айналысатын көптеген реакторлар жоғары тотыққан уран-235 нысаналарын қолданады, бірақ ядролық қару тарату қаупіне байланысты, кейбір өндірушілер төмен тотыққан уран нысаналарына көшуге ұшырады. Нысана нейтрондармен сәулелендіріледі, нәтижесінде 99Mo бөліну өнімі ретінде пайда болады (6,1% шығыммен). Содан кейін молибден-99, реакцияға түспеген ураннан және басқа бөліну өнімдерінен ыстық камерада бөліп алынады.

Генератордың пайда болуы және тарихы

99mTc 1950-ші жылдарға дейін ғылыми қызығушылық тудырмаған күйде болды, сонда Пауэлл Ричардс 99m техноциумының медициналық радиотрассер ретіндегі мүмкіндігін байқап, оны медициналық қауымдастықта қолдануға ынталандырды. Ричардс Брукхейвен ұлттық зертханасының Ыстық зертхана бөлімінде радиоизотоптар өндірісіне жетекшілік етіп тұрғанда, Уолтер Такер мен Маргарет Грин Брукхейвен графит зерттеу реакторында өндірілген 3,2 күндік телурийдің қысқа ғұмырлы элюатталған қызық йод-132 бөліну процесінің тазалығын арттыру мәселесімен айналысты. Олар 99Mo-дан пайда болатын және басқа да бөліну өнімдерін бөлу процесінде телурий химиясымен бірге жүретін, 99mTc екені анықталған, шамалы қоспаны анықтады. Телурий-йод аналық-қызықтық жұбының химиялық ұқсастығына сүйене отырып, Такер мен Грин 1958 жылы алғашқы 99m техноций генераторын жасады. Тек 1960 жылы Ричардс ғана техноцийді медициналық трассер ретінде қолдану идеясын алғаш рет ұсынды.

Генератордың қызметі мен механизмі

Технеций-99м-нің 6 сағаттық қысқа жартылай өмір шаруашылығы ұзақ мерзімді сақтауды мүмкінсіз етеді. 99mTc-ті шектеулі өндіріс орындарынан радиофармацияларға (нақты радиофармацевтикалық препараттарды дайындау үшін) және басқа да соңғы пайдаланушыларға тасымалдау, ұзақ сапарлардан кейін жеткілікті белсенділік сақталуын қамтамасыз ету үшін айтарлықтай көп өндіру қажеттілігімен қиындатылады. Оның орнына, ұзақ өмір сүретін 99Mo аналық нуклиді, нейтрондық сәулелендірілген уран мақсаттарынан бөліп алынғаннан және арнайы өңдеу орталықтарында тазартылғаннан кейін генератор арқылы радиофармацияларға жіберілуі мүмкін. Радиофармациялар ауруханалардағы немесе дербес мекемелер болуы мүмкін, және көп жағдайда олар 99mTc радиофармацевтикалық препараттарды аймақтық ядролық медицина бөлімдеріне таратуы мүмкін. 99mTc-ті тікелей өндіруді дамыту, алдымен 99Mo өндірмей, генераторларды қолдануға мүмкіндік бермейді; алайда, мұндай жағдай сирек кездеседі және радиофармацияларға жақын орналасқан тиісті өндіріс құрылымдарына тәуелді.

Өндіріс

Генераторлар тасымалдау кезінде сәулеленуден қорғауды қамтамасыз етеді және медициналық мекемеде атқарылатын экстракция жұмыстарын азайтуға көмектеседі. 99mTc генераторынан 1 метр қашықтықтағы әдеттегі доза деңгейі тасымалдау барысында 20–50 мкСв/сағ құрайды. Бұл генераторлардың шығысы уақыт өте келе төмендейді және 99Mo-ның жартылай ыдырау периоды әлі де 66 сағат болғандықтан, оларды апта сайын алмастыру қажет. Аналық нуклидтің (99Mo) жартылай ыдырау периоды қыз нуклидтің (99mTc) жартылай ыдырау периодынан әлдеқайда ұзақ болғандықтан, тепе-теңдік белсенділігінің 50%-ы бір қыздың жартылай ыдырау периоды ішінде, ал 75%-ы екі қыздың жартылай ыдырау периоды ішінде жетеді. Сондықтан, 99Mo/99mTc генераторында қыз нуклидті генератордан ("сиырды сауу") алып тастау процесі әр 6 сағат сайын орындалуы мүмкін.

Бөлу

Коммерциялық 99Mo/99mTc генераторларының көпшілігі бағаналы хроматографияны қолданады, онда 99Mo молибдат, MoO42− түрінде қышқыл алюминийге (Al2O3) адсорбцияланады. 99Mo ыдырағанда пертехнетат TcO4− түзеді, оның бір зарядты болуына байланысты алюминийге байланысы нашарлайды. 99Mo-ның бекітілген бағанасынан физиологиялық тұз ерітіндісін өткізу ерітілген 99mTc-ді элюациялайды, нәтижесінде натрийді қарсы ион ретінде қамтитын, пертехнетат түріндегі 99mTc-ға толы тұз ерітіндісі алынады. Бұл натрий пертехнетатының ерітіндісін тиісті концентрацияда қолданылатын фармацевтикалық жиынтыққа қосуға болады, немесе 99mTcO4−-ті негізгі радиофармацевтикалық зат ретінде ғана қажет ететін процедуралар үшін фармацевтикалық таңбалаусыз тікелей қолдануға болады. 99Mo/99mTc генераторымен өндірілетін 99mTc-ның көп бөлігі алғашқы 3 аналық жартылай өмір ішінде, яғни шамамен бір аптада түзіледі. Сондықтан клиникалық ядролық медицина бөлімдері аптасына кем дегенде бір генератор сатып алады немесе бірнеше генераторды кезең-кезеңімен тапсырыс береді.

Изомерлік қатынас

Генератор пайдаланбағанда, 99Mo 99mTc-ға ыдырайды, ал ол өз кезегінде 99Tc-ға ыдырайды. 99Tc-ның жартылай ыдырау мерзімі оның метастабильді изомерінен әлдеқайда ұзақ, сондықтан 99Tc мен 99mTc арақатынасы уақыт өте келе арта түседі. Екі изомер де элюция процесінде шығарылады және лигандпен бірдей жақсы реакцияға түседі, бірақ 99Tc бейнелеу үшін жарамсыз таза емес зат (және оны бөліп алу мүмкін емес). Генераторды өндіру процесінің соңында 99Tc және 99mTc жуылып тасталады, бірақ генератор тасымалдау кезінде немесе пайдаланбаған кез келген уақытта 99Tc мен 99mTc арақатынасы қайтадан артады. Осы жоғары арақатынастың салдарынан алғашқы элюциялардың тиімділігі төмендейді.