Получение радионуклида йода-124 на циклотроне | Известия вузов. Физика. 2019. № 12. DOI: 10.17223/00213411/62/12/171

Получение радионуклида йода-124 на циклотроне

Рассмотрено современное состояние методов получения радионуклида ¹²⁴I для его применения в ядерной медицине. Обзор сфокусирован на поиске возможностей повышения производительности получения радионуклида ¹²⁴I с помощью циклотрона. Рассмотрено влияние выбора ядерных реакций и условий облучения, вещества мишени, методов изготовления и охлаждения мишеней при облучении на выход радионуклида.

Obtaining iodine-124 radionuclide on cyclotron.pdf Введение Радионуклиды йода 123I, 124I, 125I, и 131I широко используются в ядерной медицине для диагностики методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии, в позитронно-эмиссионной томографии и для терапевтических целей [1]. Радионуклид 124I имеет период полураспада T1/2 - 4.176 сут, распадается посредством электронного захвата EC (77 %), позитронного распада Eβ+, кэВ: 687 (11.7 %), 974 (10.7 %) и испускания -квантов E, кэВ: 603 (63 %). Радионуклид 124I применяют в диагностике для получения простых изображений щитовидной, паращитовидной железы, а также для функциональных исследований рецепторов нейромедиаторов, посредством меченых моноклональных антител для визуализации некоторых онкологических опухолей. 124I используют при исследовании головного мозга и сердца в виде радиофармацевтических препаратов на основе меченого метайодбензилгуанидина, жирной кислоты и фибриногена. Большой период полураспада 124I позволяет использовать его в ПЭТ-иммунологических исследованиях. Терапевтическое воздействие 124I производится благодаря оже-электронам и локализовано в пределах нескольких нанометров. Воздействие оже-электронов 124I на молекулу ДНК приводит к избирательной гибели отдельной клетки и не воздействует на соседние клетки [2, 3]. Однако 124I применяется недостаточно широко из-за малой производительности используемых методов его получения. В данной работе дан обзор современных методов получения 124I, нацеленный на анализ возможностей повышения производительности получения радионуклида 124I. Рассмотрены вопросы влияния выбора ядерной реакции и энергетического диапазона частиц, вещества мишени, методов изготовления и охлаждения мишеней при облучении на выход и качество радионуклида 124I. Методы получения 124I Для получения 124I используют ядерные реакции под действием частиц разной энергии и различного вещества мишени (табл. 1). Для ускорителей малых энергий основными являются реакции на протонах 124Te(p, n)124I и дейтронах 124Te(d, 2n)124I с использованием обогащённого 124TeО2 в качестве вещества мишени. Таблица 1 Ядерные реакции, используемые для получения 124I Ядерная реакция Энергия, МэВ Материал мишени Обога- щение, % Выход, МБк/(мкАч) Радионуклидные примеси, % Ссылка 124Te(p, n)124I 13 → 9 Te 99.51 20a 123I(41) [4] 12.2 → 0 TeO2 99.8 13 123I(10.039) 125I(0.018) 126I(0.041) 130I(0.379) [5] Окончание табл. 1 Ядерная реакция Энергия, МэВ Материал мишени Обога- щение, % Выход, МБк/(мкАч) Радионуклидные примеси, % Ссылка 13.5 → 9 TeO2 / 5 % Al2O3 99.8 5.8 125I(0.01) 126I(

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 124

Ключевые слова

ядерная медицина, йод-124, радиофармпрепарат, позитрон-эмиссионная томография, циклотрон, nuclear medicine, iodine-124, positron-emission tomography, cyclotron

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Салодкин Степан Сергеевич	Национальный исследовательский Томский политехнический университет	инженер лаб. получения радиоактивных веществ НИ ТПУ	salodkin@tpu.ru
Головков Владимир Михайлович	Национальный исследовательский Томский политехнический университет	к.ф.-м.н., зав. лаб. получения радиоактивных веществ НИ ТПУ	golovkov@tpu.ru

Всего: 2

Ссылки

Свирщевский Е.Б., Сошин Л.Д. // Изотопы: свойства, получение, применение: в 2 т. Т. 2. - М.: Физматлит, 2005. - С. 311-465.

Giuseppe Lucio Cascini et al. // BioMed Res. Int. - 2014. - V. 2014. - 7 p.

Delacroix D. et al. // Radionuclide and Radiation Protection Data Handbook. - Nuclear Technology Publishing, 2002. - P. 105.

Ana Maria S. Braghirolli et al. // Appl. Rad. Isotop. - 2014. - V. 90. - P. 138-148.

Scholten B. et al. // Appl. Rad. Isotop. - 1995. - V. 46. - P. 255-259.

Knust E.J. and Weinreich R. // Proc. 7th Workshop on Targetry and Target Chemistry, Heidelberg, Germany.- June 8-11, 1997. - P. 253-262.

Qaim S.M., Hohn A., Bastian Th., et al. // Appl. Rad. Isotop. - 2003. - V. 58. - P. 69-78.

Glaser M. et al. // Radiochim. Acta. - 2004. - V. 92. - P. 951-956.

Nye J.A., Avila-Rodriguez M.A., and Nickles R.J. // Radiochim. Acta. - 2006. - V. 94. - P. 213-216.

Sajjad M., Bars E., and Nabi H.A. // Appl. Rad. Isotop. - 2006. - V. 64. - P. 965-970.

Vaidyanathan G. et al. // Proc. 6th Workshop on Targetry and Target Chemistry, Vancouver, Canada. August 17-19, 1995. - P. 87-88.

Qaim S.M. et al. // Proc. 8th Workshop on Targetry and Target Chemistry, St. Louis, MO. June 23-26, 1999. - P. 131-133.

Hohn A., Nortier F.M., Scholten B., et al. // Appl. Rad. Isotop. - 2001. - V. 55. - P. 149-156.

Kim J. et al. // Proc. 11th Workshop on Targetry and Target Chemistry, Cambridge, UK. August 28-31, 2006. - P. 58-62.

Zweit J. et al. // Proc. 4th Workshop on Targetry and Target Chemistry, Villigen, Switzerland. September 9-12, 1991. - P. 76-78.

Scholten B. et al. // Proc. 11th Workshop on Targetry and Target Chemistry, Cambridge, UK. August 28-31, 2006. - P. 90-91.

Scholten B. et al. // Appl. Rad. Isotop. - 1997. - V. 48. - P. 267-271.

Lambrecht R.M., Sajjad M., Qureshi M.A., and Ai-Yanbawi S.J.// Radioanal. Nucl. Chem. Lett. - 1988. - V. 127. - P. 143-150.

Sharma H.L., Zweit J., Downey S., et al. // J. Labelled Compd. Rad. - 1988. - V. 26. - P. 165-167.

Firouzbakht M.L. et al. // Nucl. Instrum. Methods. B. - 1993. - V. 79. - P. 909-910.

Knust E.J. and Weinreich R. // Proc. 7th Workshop on Targetry and Target Chemistry, Heidelberg, Germany. June 8-11, 1997. - P. 253-262.

Bastian Th., Coenen H.H., and Qaim S.M. // Appl. Rad. Isotop. - 2001. - V. 55. - P. 303-308.

Hassan K.F., Qaim S.M., Saleh Z.A., and Coenen H.H. // Appl. Rad. Isotop. - 2006. - V. 64. - P. 101-109.

Nuclear data services [Электронный ресурс] // Medical Radioisotopes Production. - 2018. - International Atomic Energy Agency. Режим доступа: https://www-nds.iaea.org/radionuclides/emerging.html.

Nuclear data services [Электронный ресурс] // Medical Radioisotopes Production. - 2018. - International Atomic Energy Agency. Режим доступа: https://www-nds.iaea.org/medical/gamma_emitters.html.

Weinreich R. et al. // Modern Trends in Radiopharmaceuticals for Diagnosis and Therapy. - 1998. - P. 399- 418.

Хмелев A.В., Бакай П.С. // Медицинская радиология и радиационная безопасность. - 2014. - Т. 59. - № 3. - C. 45-51.

Aslam M.N.,.Suda S., and Hussain M. // Appl. Rad. Isotop. - 2011. - V. 69. - P. 94-104.

Tarkany F. et al. // Appl. Rad. Isotop. - 2012. - V. 70. - P. 2344-2354.

Van den Bosch R. et al. // BioMed Res. Int. - 2014. - V. 2014. - 7 p.

Гарапацкий А.А., Троян П.Е. // 9-я Междунар. конф. «Взаимодействие излучений с твердым телом». - 2011. - P. 118-120.

Салодкин С.С., Головков В.М. // Изв. вузов. Физика. - 2017. - Т. 60. - № 9/2. - С. 102-105.

Nye A., Avila-Rodriguez M.A., and Nickles R.J. // Appl. Rad. Isotop. - 2007. - V. 65. - P. 407- 412.

McCarthy T.J. et al. // Proc. 8th Int. Workshop on Targetry and Target Chemistry. - 1999. - P. 127-130.

Alekseev I.E., Darmograi V.V., and Marchenkov N.S. // Radiochemistry. - 2005. - V. 47. - P. 502-509.

Sadeghi M. et al. // Appl. Rad. Isotop. - 2008. - V. 66. - P. 1281-1286.

Smith G.E. et al. // Dalton Trans. - 2001. - V. 40. - P. 6196-6205.

Beyer G.J. et al. // Radiochem. Radioanal. Lett. - 1981. - V. 47. - P. 151-155.

Glaser M. et al. // Radiochim. Acta. - 2004. - V. 92. - P. 951-956.

Nagatsu et al. // Appl. Rad. Isotop. - 2011. - V. 69. - P. 146-157.