第五章 放射性药物DOC文档格式.docx
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最好核素的衰变产物是稳定性核素。
另外，放射性药物的核纯度、比活度及放化纯度高，不仅能提高药物效果，还能减少毒副作用。
3放射性药物的摄取机制
放射性药物进入体内，在显像、功能测定及治疗中，都依据其摄取的机制，主要有以下七个方面：
（一）功能性吸收与排泄：
脏器的某些细胞，由于各种各样的原因，能选择性地吸收某种放射性药物，并通过某些组织器官排泄或分泌。
在此过程中放射性药物未经受代谢变化，如肾小管上皮细胞对131I-邻碘马尿酸的吸收、99mTC-DMSA被肾小管吸收并经肾脏排泄等，这就是肾功能测定和肾显像的机制。
所以，放射性药物在某些组织器官中吸收的数量、速度以及分布情况，可以反映疾病时功能和形态的改变。
所吸收的放射性药物，还可能对某组织器官造成过量照射而实现对疾病的治疗。
（二）运转及参与代谢：
通过某些药物的主动转运参与细胞内的有关代谢过程研究特异器官的功能,进行功能测定或显像。
例如，用131I检查甲状腺功能，当碘化物进入体循环时，被甲状腺细胞摄取。
59Fe参与血红蛋白合成而浓集于骨髓。
75Se被胰腺吸收和利用并使之显像。
这些机制都是运转及参与代谢。
（三）离子交换作用：
99mTC-焦磷酸盐用于骨显像，是因为焦磷酸盐能与骨中PO3-4交换，实现浓聚而进行显像的。
这是由于该显像剂从血液弥散入细胞外液，骨的多孔的矿化表面被此液所包围，磷酸酪合物迅速地通过离子交换固定于骨的固相，并掺入羟基磷灰石晶格中，在骨的活性和血流增加的部位（如正愈合的骨区、原发或继发肿瘤区），放射性浓度增高，这就是骨显像的机制。
（四）简单的弥散和分布：
将放射性药物引入体内某空间，可显示该空间的大小和形态。
例如放射性惰性气体133Xe（133氙）从呼吸道吸入或以其生理盐水溶液的形式静脉注入，均可弥散至肺泡内，进行肺功能测定及显像。
若将24Na或32P皮内注射，放射性通过弥散进入微血管而从局部清除，其半清除时间亦反应局部血流情况，整形外科常用此法测定管状皮瓣的血运等。
（五）细胞吞噬和胞饮作用：
当细胞与环境中某种物质的颗粒接触时，如果适合细胞功能的要求，细胞膜与颗粒接触的部分便开始内陷，其周围则伸出伪足，并逐渐将颗粒包住，最后以膜包颗粒的形式进入细胞。
如果进入的颗粒是固体物则称吞噬，进入的是液体则称胞饮。
肝、脾、骨髓的内皮系统具有识别和吞噬外来颗粒的功能。
故放射性药物集中于这些器官而显像。
例如，利用脾脏的网状内皮细胞可吞噬衰老，死亡的红细胞，故用标记的变性红细胞进行脾显像。
利用白细胞有吞噬胶体颗粒的功能，故可用放射性胶体标记白细胞，借此进行浓肿和血栓定位诊断等。
（六）毛细血管阻断：
放射性大颗粒聚合白蛋白或微球，当其颗粒直径超过肺毛细血管直径（10μm）时，在静脉注射之后无法通过肺毛细血管，而造成暂时性的均匀性栓塞，其分布与肺血流成比例，由此可观察肺内血流情况，用于肺显像。
小部分小血管阻塞、几小时后颗粒自行降解。
（七）特异导向结合：
根据受体与配基、抗体与抗原结合具有高特异性，高亲和性的特点，用适当的放射性核素标记的配体或抗体，使之导向到含有高密度受体或抗原的靶器官或靶组织，达到显像或治疗的目的。
例如用11C-去甲肾上腺素与心肌肾上腺素能神经末梢结合，浓集于心肌。
123I-IBZM是多巴胺D2受体阻断剂而显示脑内部位D2受体分布位置与数量。
99mTC标记抗CEA单克隆抗体及131I标记AFP抗体，可分别进行结肠癌和肝癌的诊断治疗。
131I标记抗人精浆蛋白抗体用于前列腺癌转移灶的显像等。
4放射性核素发生器
放射性核素发生器（radionuclidegenerator）：
是一种从长半衰期放射性核素（母体）中分离得到短半衰期的衰变产物（子体）的一种装置，俗称母牛（cow）。
一、基本特性
（一）放射性衰变和生长的相互关系：
在目前所发现的两千多种放射性核素中，多数核素的衰变并不产生稳定核素，即衰变的子体产物仍然是放射性核素，这就使得一些相关的放射性核素之间构成了“衰变链”。
放射性核素发生器就是把特定的衰变链中某一个所需的放射性核素从它的母体中分离出来的装置。
由于母体和子体之间半衰期的差别，这种分离可以以一定的时间间隔反复多次地进行，直至母体衰变完，就好象母牛可以每天按时挤奶一样。
（二）理想的医用核素发生器的条件：
各种放射性核素之间构成的衰变链为数众多，但不是都可以来制备核素发生器。
一个“理想的”医用放射性核素发生器必须满足一定条件，主要有：
1、母体核素应有足够长的半衰期，以保证制成的发生器有足够长的使用寿命，且要求母体核素易于制备，成本低。
2、子体核素具有较短的半衰期，能发射适宜于体外探测的中能γ射线或特征X射线，子体核素的再衰变产物应为稳定核素或放射性活度很低的长半衰期放射性核素。
3、子体核素具有活泼的化学性质，其化学形态具有高的放射性纯度和放射化学纯度，以及高的比活度。
4、发生器的结构简单，操作简便、快速、安全及产量高且在短期内可重复使用。
5、无菌、无热源、符合国家药检标准。
目前应用最广泛的核素发生器是99Mo-99mTc与113Sn-113mIn两种。
99Mo-99mTC发生器大都采用裂变产物所获得的99Mo，先纯化处理成（钼酸铵）（NH4）299MoO4溶液，将其注入发生器玻璃层析柱内，柱内预先装入Al2O3吸附剂约5～10g，颗粒为200～300目，并用PH4.3±
0.5，0.01mol/L的HCl液平衡冲洗。
99Mo2-4有二个离子电荷，与Al2O3结合较牢固，而衰变子体99mTCO4-只有一个离子电荷，结合较弱。
用灭菌生理盐水淋洗可以把结合弱的99mTCO4-洗下，99MoO2-4仍留在柱上。
灭菌生理盐水不仅洗脱效率高（70%～80%），而且收集到的洗脱液不必调PH即可口服或注射。
1、铝罐，2、玻璃交换柱，3、筛板，
4、淋洗液排出管，5、钼酸锆胶体，
6、生理盐水进口接头，7、8、14、连接胶管，
9、空气过滤，10生理盐水瓶，
11、发生器提把，12、小铝罐，
13、淋洗液收集瓶，15、淋洗液出口接头，
16、装料管头，17、塑料外壳
二、锝的放射性药物制备。
（略）
三、锝标记药物的应用。
5放射性药物的质量检验和管理
一、放射性药物的质量检验
（一）物理检验
1、物理状态：
从颜色和透明度及大小合适的颗粒度考虑。
2、放射性核素纯度：
要求大于99%。
3、放射性活度：
适宜的活度、尤对儿童、孕妇、哺乳妇用药剂量要慎重。
（二）化学检验
1、放射化学纯度：
要求大于95%。
2、化学纯度：
常采用光谱法测定。
3、PH和离子强度：
理想的放射性药物的PH值应为7.4的等渗溶液。
（三）生物检验
1、无菌检验和灭菌：
一般采用微生物培养法进行无菌检验。
可采用高压灭菌或过滤除菌，根据药物性质采用不同方法。
2、热源试验：
热源是注射后导致发热反应的毒素，主要是细菌内毒素。
放射性药物在制备过程中要防止带入热源物质。
3、毒性试验：
放射性药物的主要毒性是辐射损伤，这种损伤程度可以由估算内照射吸收剂量来判断。
二、放射性药物管理
1、放射性新药的管理：
放射性新药是指我国首次生产的放射性药品，已生产的放射性药品，凡增加新的适应证、改变给药途径和改变剂型亦属新药范畴。
放射性新药的研制内容包括工艺路线、质量标准、临床前药理及临床研究。
2、放射性药品生产、经营的管理：
放射性药品生产、经营的单位必须持有相应的许可证。
1、放射性药品使用的管理：
须符合放射性同位素卫生防护管理有关规定。
第六章放射性核素示踪技术
放射核素示踪技术是利用放射性核素及其标记化合物作为示踪剂，应用射线探测方法来检测它的行踪，以研究示踪剂在生物体系或外界环境中运动规律的核技术。
1放射性核素示踪技术的原理及特点
一、基本原理
放射性核素示踪实验的原理基于两个方面：
一是放射性核素及其标记化合物和相应的非标记化合物具有相同的化学及生物学性质；
二是它们之间有不同的物理性质，即放射性核素能发出各种不同的射线，可被放射性探测仪器所测定或被感光材料所记录。
二、主要特点
1.灵敏度高：
最精确的化学分析只能测10-12g水平，而放射性示踪技术可测出10-14～10-18g水平，因而对研究体内或体外实验系统内的微量物质具有特别价值。
2.检测方法简单多样。
3.合乎生理条件：
许多被研究的物质是系统内原有的成分，并且通常处于动态平衡状态，其含量及分布维持稳定状态。
如果引入该物质量少而无标记，则其很快即由内源性物质所稀释而失去踪迹；
如果引入该物质为大剂量则造成系统内含量异常，此类实验不是生理性的。
用放射性核素及其标记化合物所用示踪量足以用核探测仪器测出，但是其化学量可以是很少的，引入后几乎不会改变体内原有物质的含量，所以基本上不会改变体内或体外系统的正常生理平衡，实验结果接近正常生理状态物质的变化。
4.能定位和定性。
比如利用RAG可检测示踪剂在组织、细胞内的分布情况等。
三、基本类型、方法及注意事项
（一）类型：
根据实验的目的不同，可分以下几种类型：
1.整体示踪实验：
指将标记物引入完整的机体，从体外或取标本观察标记物的去向，以了解机体在生理、病理过程中物质的分布及运动转化规律，主要用于研究物质在体内的吸收，分布、代谢和排泄等运动规律以及研究机体组织器官的功能和形态变化。
2.离体示踪实验：
指从整体中分离出来的组织或细胞等简单系统进行的实验。
多用于某些特定物质如蛋白质、核酸等的转化规律以及某些精细结构的功能研究。
3.双标记示踪实验：
其原理就是将两个研究对象包括两种分子或是一种分子的两种形态或是一种分子的两个部分，分别带上示踪原子，通过采用相应的测量方法，分析两种标记原子的量，观察它们经过运动转化前后比值的变化，判断该两种观察对象是否具有相同的运转规律。
（二）实验方法及应注意的问题
1.实验准备阶段
（1）实验类型的选择（补充）：
其选择的原则有：
①研究整体吸收、分布、转运、排泄等问题，只能选择整体示踪实验。
②物质在精细结构中的运动规律，可首先考虑离体示踪实验，最好有整体实验加以验证。
③物质转化的研究以离体实验为宜，必要时也应加以整体示踪实验。
④直接观察细胞内的物质转化，而且该物质的标记物又无法直接引入细胞时，可以选择脉冲标记法，也可以用加入示踪物的前身标记物法，该前身标记物进入细胞，在细胞内发生“示踪物前身→示踪物→代谢产物”的转变，获得“示踪物→代谢产物”的信息。
⑤对于某些研究，用离体实验方法易导致错误结论，或离体实验本身的短时性不能给出应有结果时，应采用整体实验。
（2）标记物的选择：
针对不同的实验类型、实验目的及实验周期从以下几个方面考虑：
①射线类型：
体内示踪实验宜选用γ射线发射体，如131I、99mTc；
离体示踪或取样进行离体测定的研究则多选用β射线或低能γ射线发射体，如3H、14C及125I等。
②半衰期：
体内示踪实验一般选用短半衰期核素，体外示踪实验可用半衰期长的放射性核素。
③放化纯度：
必须经过纯化鉴定、放化纯度>
95%。
④比活度：
根据示踪实验灵敏度要求选择适当的比活度，整体示踪实验时，标记物的引入基本不改变该物质的体内含量，同时要求能经得起体内的稀释，使放射性测量的统计误差在允许范围内。
当研究的物质含量极微时，要求使用无载体高比活度的示踪剂。
离体实验条件下，既要考虑到高比活度的标记物可以提高分析灵敏度，但又要考虑到比活度过高的标记物不仅其严重的辐射自分解使其自身不稳定，还可能造成对实验系统的辐射损伤效应，尤其是需要较长时间培养的细胞系统。
⑤标记位置的选择：
物质转化的示踪研究要求采用定位标记示踪物，而目标记物在代谢过程中应稳定、不脱落。
当研究的目的只是观察标记物的去向，而不管其代谢产物，就不需要严格定位的标记物。
（3）选择合适的测量方法：
通常根据选用的核素发射的射线种类确定用何种方法测量。
如固体闪烁测量，液体闪烁测量、放射自显影等方法。
双标记要用双标记方法测量。
2.实验阶段
（1）示踪剂量的估算：
示踪剂量的估算不能用简单的公式来估算，应该综合考虑。
①稀释作用：
放射性核素标记化合物进入机体后，一般要求放射性活度在整个实验过程中，经稀释后所制得的放射性样品不能低于本底计数，必须满足下式：
A·
C·
E/D>
B
式中：
A.示踪剂的比活度C.示踪剂的用量E.测量效率D.稀释倍数B本底
②组织的浓聚作用：
由于某些放射性核素有亲某种组织的特性，有的放射性核素进入机体后不是完全均匀被稀释，而可能选择性地蓄积到某些器官、组织而浓聚。
如131I进入体内后，有30%或更高可被甲状腺摄取，给予剂量时就要考虑这个特异性。
③实验周期及安全剂量：
根据试验周期长短，实验分析方法，给予途径等进行安全剂量估算。
如，示踪剂引入机体，要求基本不改变该物质在体内的浓度。
药物研究时其化学量不应超过临床剂量，动物实验时在不中毒的前提下可适当增大剂量。
体外示踪实验可用比活度较低的标记物。
对于非均匀分布的标记物还应根据实验情况（实验周期长短、标记物的生物半衰期，标记物在拟观察的脏器中分布的百分数，能取得的样品量，测量上最低需多少dpm等）作一系列估算。
（2）示踪剂引入途径：
根据实验类型和目的，对整体动物实验可采用静脉、腹腔、皮下及肌肉注射，或口服、灌胃等。
（3）放射性样品的制备：
样品的制备就是为测量服务，测量的形式主要有三类：
①取标本在体外测放射性；
②制成不同水平的切片作放射自显影；
③从体外测整体内的放射性。
因此样品制备就要适应不同测量类型。
（4）数据处理：
放射性示踪实验结果可根据不同目的选用不同参数表示，含义也各不相同，概括为以下几种。
①整个脏器的总放射性活度：
主要用于研究物质分布的实验以反映各脏器的相对分布量。
对于不同个体的同一脏器来说，该参数与各个体接受的剂量成正比，故各个体的剂量不同时应换算成所给剂量的%，或对剂量进行校正。
②放射性含量：
dpm/mg组织或ml体液、dpm/mg蛋白或DNA等。
用以反映不同组织浓集某种物质的能力。
对不同个体来说，该参数与单位体重接受的剂量成正比，故要求各个体接受的剂量按单位体重计算是相等的，否则应作相应的校正。
③比活度：
dpm/mmol或mg化合物。
主要用于研究内源性物质的动态分布或代谢。
它受三个因素的影响，即与引入的放射性活度成正比；
与组织中非标记物含量成反比；
与示踪物被清除的速度成反比。
④相对比活度：
两个解剖部位中同一化合物比活度的比值或两种化合物比活度的比值。
用于反映组织中某物质的来源及组织与血液交换的速率，可排除血液中比活度不恒定的影响。
四、示踪实验中的同位素效应
（一）同位素效应的概念：
物质转化时，如分子中某一原子被它的同位素所取代，虽然反应性质不变，有时却会发生反应速度的改变，称为同位素效应（isotopeeffect）。
（二）同位素效应的类型
1.初级同位素效应：
反应直接涉及同位素所在的键时，同位素效应比较严重，称初级同位素效应（primaryisotopeeffect）。
2.次级同位素效应：
同位素效应发生在邻近的化学键称继发同位素效应或次级同位素效应（secondisotopeeffect）。
3.溶剂同位素效应：
溶剂中某种原子被同位素取代后影响溶质的反应速度称之。
4.生物体系的同位素效应：
示踪剂引入生物体后，由于同位素效应的存在会影响有关的各种生化反应，这种情况称为生物体系的同位素效应。
2放射性核素稀释法
一、概念
放射性核素稀释法（radionuclidedilutiontechnique）即用适当的放射性核素标记化合物作为示踪剂，利用化学上的稀释原理对微量物质作定量分析，或测定液体容量的方法。
二、基本原理
依据化学物质在稀释前后质量不变的原理，放射性物质在被稀释前后，其放射性活度也不会改变。
但是，由于被稀释，它的单位质量或体积内的放射性活度（即比活度或放射性浓度）降低了。
设质量为m1的标记物的比活度为s1与质量为m2的同一种化学形态的非示记物均匀混合，则标记物被非标记分子所稀释，混合物的比活度为s2，混合前后的总放射性应相等。
即：
s2（m1+m2）=s1m1……（6—1）
如果m1和m2中有一个量为已知，只需测定混匀后样品（取任意量）的比活度，就可算出另一量。
三、基本方法
（一）核素正稀释法（directnuclidedilution）：
用已知量的标记物测定未知量的非标记物的稀释法称为核素正稀释法。
方法要点是：
将一定量已知比放射性的标记化合物与其非标记化合物的分子均匀混合，直接测定该混合样品的比放射性，亦可进行提纯后测定该样品的比放射性。
根据比放射性的降低来计算非标记化合物的含量。
设：
m1标记化合物的量；
A标记化合物的放射性；
S1标记化合物的比活度；
S2稀释后混合液的比活度；
mx样品中待测化合物的量
根据公式S2（m1+m2）=S1m1
得：
mx=m·
（S1/S2-1）
这是正稀释法的基本公式。
〔示例〕某样品内含有微量磷酸钠（Na3PO4），加32P标记的磷酸钠（Na332PO4）0.05mg，其放射性计数为1950cpm，混匀后分离得纯品磷酸钠0.1mg，放射性计数为600cpm，求样品中磷酸钠的含量。
解：
已知A=1950cpm,m1=0.05mg,S1=1950/0.05=39000（cpm/mg）
S2=600/0.1=6000cpm/mg,代入式6—2得：
mx=0.05×
（39000÷
6000-1）=0.275mg
（二）核素反稀释法（inversenuclidedilution）：
用已知量的非标记物测定样品中标记物含量的方法称之为核素反稀释法。
在体内示踪实验时，设标记物的化学量为mx，已知标记物的比活度为S1，加入非标记物的化学量为m，均匀后分离出纯品（标记物+非标记物）的比活度为S2，根据稀释法的基本公式（6—2），得：
mx=mS2/S1-S2……（6—3）
这就是反稀释法基本公式。
凡是标记物在样品中的化学量少，并混有放射性杂质，欲求其含量，只要知道该标记物的比活度，都可用反稀释法进行定量。
［示例］用14CO2通过植物光合作用生成放射性蛋白质，取其中少量蛋白质经水解后分离出部分谷氨酸测得比活度为254dpm/mg，欲求谷氨酸的含量，取126mg放射性蛋白样品，水解后加入非标记谷氨酸10.7mg，混匀后分出少部分谷氨酸测比活度为382dpm/mg。
求标记谷氨酸的量及蛋白中标记谷氨酸的重量百分比?
已知m=10.7mgS1=508dpm/mgS2=382dpm/mg，代入公式（6—3）得mx=10.7×
382/508-382=32.44（mg）……标记谷氨酸的量，则标记谷氨酸的重量百分比为：
32.44÷
126=25.7%。
（一）核素双稀释法（doublenuclidedilution）：
（二）放射性核素稀释法的应用
放射性核素稀释法当初建立时，曾大量用于体外样品的定量工作。
但自从灵敏度更高的放射免疫分析方法及由此发展起来的非放射性分析方法推广以来，现已较少使用。
但是在某些领域，核素稀释法仍有不可取代的优越性。
一是测定生理性物质的体内代谢库或测定整体内各种体液成分的量，二是作为考核其它超微量分析方法可靠性的参比。
1、测定生理性物质的体内代谢库体内各种生理性物质都有各自的分布范围，每个分布范围称为一个代谢库。
利用同位素稀释法来测定活体各代谢库的大小几乎是绝大多数物质整体代谢库的唯一有效方法。
例如静脉注射少量高比活度的3H-胆酸，待其在包括血浆在内的代谢库混匀后取样测比活度，按稀释法原理即可算出体内包括血浆在内的胆酸代谢库的大小。
2、整体内各种体液成分的量整体内有些体液成分的量也相对恒定，它们不一定是一种特定物质，因此习惯上不称为代谢库，但是它们的变化有理论意义和临床实践意义。
测量它们总量的唯一办法也是同位素稀释法。
下表是常用的几种体液成分测量法。
四、建立核素稀释法的条件（注意事项）
1.标记物或非标记物与待测物质在化学性质上要相同。
2.实验过程中，标记原子在化合物上要稳定，否则测定的比活度不准确。
3.标记物的放射化学纯度要高。
4.必须确保标记物与非标记物充分混匀，特别是体内稀释实验时，由于有吸收、扩散等因素，完全混匀的时间，一般需经实验确定。
5.对混匀后的样品，要有可靠的分离、纯化方法。
因为混匀后，样品的比活度恒定，所以样品的丢失不影响结果的准确性，可采用各种理化的方法进行纯化，以确保分离的样品纯净，测得可靠、准确的比活度。
3物质转化的示踪研究
研究物质转化的目的要揭示机体内重要生命物质的前身物、中间物、及产物的关系，以完成某种转化的必要条件。
该方法是目前最常用最理想的方法之一，可以在整体、离体的条件下进行，不但能够对前身物、中间物，产物作用定性分析，还可用来研究前身物转化为产物的速度，转化的条件，转化的机制及各种因素对转化的影响等。
一、掺入实验（incorporationexperiment）
（一）基本原理：
要研究生物体系中化合物A和B是不是前身物和产物的关系，可将A的适当部位用放射性（或稳定性）核素标记。
进入生物体系（整体或离体组织）后一定时间，分离出B。
如在B中出现较多的标记核素，说明A的标记原子、标记集团或整个标记分子已参入到B中，即证明化合物A是产物B的前身物。
（二）主要参数：
最常用的参数之一是掺入百分率（in
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