ОСОБЕННОСТИ  ПОЛУЧЕНИЯ  РАДИОФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ  ПРЕПАРАТОВ  (РФП)  И  ИХ  ПРИМЕНЕНИЕ

Захарова  Наталья  Сергеевна

студент  кафедры  экспериментальной  физики  физико-технологического  института,  Уральский  Федеральный  Университет  имени  первого  президента  России  Б.Н.  Ельцина,  РФ,  г.  Екатеринбург

E-mail:  zakharovanatas@yandex.ru

Рябухин  Олег  Владимирович

научный  руководитель,  доцент,  канд.  физ.-мат.  наук,  кафедра  экспериментальной  физики  физико-технологического  института,  Уральский  Федеральный  Университет  имени  первого  президента  России  Б.Н.  Ельцина,  РФ,  г.  Екатеринбург

В  настоящее  время  широко  внедряются  технологии  ядерной  медицины,  связанные  с  применением  радиоактивных  источников  для  диагностических  и  терапевтических  целей.  Особое  внимание  привлекает  использование  в  клинической  практике  мало  травматических  средств  определения  состояния  различных  органов  и  систем  организма,  таких  как  радиофармацевтические  препараты.  К  наиболее  распространенным  используемым  источникам  относятся  технеций  —  99  м,  индий  —  111,  азот  —  13,  фтор  —  18,  кислород  —  15,  йод  —  123  и  т.  д.

Радиофармацевтические  препараты  (РФП)  —  это  диагностические  или  лечебные  средства,  которые  в  готовой  для  использования  форме  содержат  один  или  несколько  радионуклидов;  т.  е.  РФП  не  что  иное,  как  химическое  соединение,  в  котором  часть  обычных  атомов  заменена  радиоактивными  [2,  c.  295].

По  цели  использования  РФП  делят  на  диагностические  и  терапевтические.  Диагностические  несут  информацию  о  функционировании  органа  или  систем  органов,  при  этом  оказывают  минимальное  воздействие  на  организм,  т.к.  дозы  вводимого  препарата  очень  малы;  терапевтическое  же  действие  основано  на  разрушении,  удалении,  облучении  какого-либо  органа.

Ионизирующее  (радиационное)  излучение  вызывает  ионизацию  атомов  и  молекул  вещества,  вследствие  чего  происходит  разрушение  молекул  и  клеток  тканей.  На  этом  свойстве  ионизирующего  излучения  и  основано  действие  терапевтических  РФП  на  организм  человека.  При  небольших  дозах  облучения  поврежденная  ткань  со  временем  восстанавливает  свою  функцию,  если  доза  облучения  будет  слишком  большой,  это  может  привести  к  необратимому  повреждению  органа  или  системы  органов,  что  приводит  к  лучевой  болезни. 

В  настоящее  время  актуальным  становится  использование  РФП  в  диагностических  целях  для  исследования  особенностей  функционирования  определенных  органов  или  систем  органов,  а  также  для  обнаружения  злокачественных  (или  доброкачественных)  новообразований.  Радиоактивные  изотопы  вводятся  в  качестве  метки  во  многие  диагностические  и  терапевтические  РФП,  которые  обеспечивают  адресную  доставку  радионуклида  и  предоставляют  информацию  о  функционировании  органа,  его  кровоснабжении,  о  причине  и  степени  поражения.  В  результате  введения  препарата  в  организм  некоторый  объем  крови  оказывается  помеченным.  Излучение,  испускаемое  РФП,  регистрируется  с  помощью  специальных  устройств  (в  основном  используются  сцинтиграфия,  которая  осуществляется  с  помощью  гамма-камер),  которые  дают  возможность  регистрации  излучения  радиофармацевтического  препарата  и  позволяют  получить  картину  пространственного  распределения  РФП  в  организме  [2,  c.  57].  С  помощью  данного  устройства  визуализации  осуществляется  контроль  над  скоростью  накопления  и  количеством  накопленного  препарата.  По  полученным  данным  можно  судить  о  состоянии  и  функционировании  какого-либо  органа  или  системы  органов  (например,  при  базедовой  болезни  возрастает  активность  щитовидной  железы,  вследствие  чего  увеличение  накопления  радиоактивного  йода).  В  отличие  от  ультразвуковой  или  компьютерной  томографии,  главная  особенность  проведения  исследования  с  РФП  —  возможность  получения  информации,  в  первую  очередь,  о  функционировании  органа  или  системы,  а  уже  вторую  о  ее  анатомно-морфологических  особенностях.

Характерным  свойством  некоторых  РФП  является  органотропность,  т.  е.  привязанность  к  определенным  органам.  Такие  препараты  накапливаются  лишь  в  определенных  органах  или  системах,  например,  ¹²³I  обладает  огранотропностью  к  щитовидной  железе,  коллоидный  раствор  ¹⁹⁸Аu  —  к  печени,  ⁷⁵Se-метионин  —  к  поджелудочной  железе.  По  особенностям  накопления  препаратов  и  судят  о  состоянии  органа  и  о  наличии  каких-либо  отклонений  от  нормального  состояния.  Существуют  такие  РФП,  которые  не  обладают  органотропностью  и  свойством  селективного  накопления  в  организме,  например,  тритиевая  вода,  которая  используется  для  исследования  водного  обмена.

К  устройствам,  с  помощью  которых  проводят  диагностические  исследования  с  РФП,  относятся  гамма-камеры,  ОФЭКТ  (однофотонный  эмиссионный  компьютерный  томограф)  и  в  последнее  время  внедряют  методы  ПЭТ-диагностики  [3,  c.  35]. 

Существуют  некоторые  трудности  при  проведении  данных  исследований.  В  первую  очередь,  дорогостоящее  оборудование:  во-первых,  необходим  ускоритель  заряженных  частиц  (например,  циклотрон)  для  получения  радиоактивного  изотопа  (с  целью  дальнейшего  его  внедрения  в  химическое  соединение,  чтобы  получить  РФП),  во-вторых,  должна  быть  оборудованная  лаборатория  контроля  качества  РФП,  и,  в-третьих,  необходимо  устройство  визуализации  диагностической  информации  (ОФЭКТ).  Все  это  оборудование  требует  колоссальных  затрат,  соответственно,  вложение  средств  в  данную  отрасль  медицины  —  прерогатива  государства.  Но  необходимо  ввести  небольшое  уточнение:  если  период  полураспада  изотопа  слишком  мал  (Т_1/2(¹⁵О)  =  122  с),  то  необходимо  близлежащее  расположение  всех  трех  вышеперечисленных  компонентов;  если  же  изотоп  имеет  приемлемый  период  полураспада  (Т_1/2(¹²³I)  =  13,3  ч),  то  есть  существует  запас  времени  для  перевозки  его  в  диагностический  центр,  то  не  требуется  близкого  расположения  устройства  визуализации.

Еще  одной  трудностью  при  проведении  радионуклидных  исследований  является  контроль  над  дозой  облучения  пациента,  соответственно,  препарат  необходимо  выбирать  исходя  из  приемлемого  периода  полураспада  и  энергии,  при  которых  пациент  получает  минимальную  дозу  облучения  и  лечащему  врачу  доступна  наиболее  полная  диагностическая  информация.

Рассмотрим  более  подробно  структурную  схему  установки  для  получения  радиоактивных  изотопов. 

Рисунок  1.  Схема  установки  для  получения  радионуклидов

Циклотрон  позволяет  вывести  пучок  с  двух  сторон,  что  дает  возможность  облучать  одновременно  2  мишени,  причем  интенсивность  пучка  на  обоих  выходах  можно  регулировать.  Выведенный  пучок  заряженных  частиц,  который  с  помощью  поворотного  магнита  (магнитный  элемент,  который  создает  однородное  магнитное  поле)  попадает  в  один  из  двух  каналов  и  после  дополнительной  фокусировки  с  помощью  квадрупольных  линз  фокусируется  на  мишени.  Мишень  прикреплена  к  3-х  позиционирующему  селектору  мишени.  При  повороте  селектора  под  пучок  заряженных  частиц  устанавливается  нужная  мишень.  Мишени  выбирают  в  зависимости  от  получаемого  изотопа:  жидкостные,  газовые  или  твердотельные.  Например,  для  получения  радиоактивного  изотопа  ¹²³I  используют  газовую  мишень,  заполненную  ¹²⁴Хе,  а  также  твердотельную  мишень  на  основе  ¹²⁴Te  [4,  c.  45].  После  облучения  мишени  происходит  наработка  радионуклида,  затем,  в  специализированных  оборудованных  лабораториях,  используя  модули  синтеза,  получают  необходимый  РФП  на  основе  наработанного  изотопа. 

Все  этапы  наработки  протоколируются  в  автоматическом  режиме,  а  каждая  партия  полученного  раствора  изотопа  подлежит  обязательной  проверке  в  лаборатории  контроля  качества.

Правила  контроля  качества  РФП  диктуются  национальной  фармакопеей  —  Государственной  Фармакопеей  Российской  Федерации  XII  издания  (ГФ  XII),  содержащей  государственные  стандарты  качества  лекарственного  средства  [1,  c.  291].  Данный  нормативно-технический  документ  устанавливает  требования  к  качеству  лекарственного  средства,  его  упаковке,  условиям  и  сроку  хранения,  методам  контроля  качества.

Каждое  предприятие,  которое  занимается  получением  РФП,  составляет  свою  фармакопейную  статью  предприятия  (ФСП),  учитывающую  особенности  наработки  и  контроля  качества  препарата  на  конкретном  предприятии.  ФСП  содержит  торговое  название  нарабатываемого  препарата,  перечень  методов  и  показателей  контроля  качества  лекарственного  средства,  также  учитывается  конкретная  технология  данного  предприятия,  прошедшая  экспертизу  и  регистрацию  в  установленном  порядке  в  соответствии  с  Государственной  Фармакопеей.  При  этом  необходимо  следить,  чтобы  показатели  качества  были  не  ниже  требований,  находящихся  в  Государственной  Фармакопее.

ФСП  нормирует  значения  и  устанавливает  методы  определения  радионуклидных,  радиохимических  и  химических  примесей,  радиохимических  и  радионуклидных  частот,  объемной  плотности,  рН  препарата  [1,  c.  295].  Необходимо  обеспечить  стерильность  полученного  препарата  (т.  е.  отсутствие  в  нем  жизнеспособных  организмов),  что  осуществляется  в  основном  методом  радиационной  стерилизации,  либо  фильтрацией  препарата  через  антибактериальные  фильтры.  В  некоторых  случаях  производство  РФП  осуществляется  в  асептических  условиях,  т.  е.  препарат  изготавливается  из  компонентов,  которые  были  уже  заранее  простерилизованы  [1,  c.  330].  Данные  методы  можно  комбинировать  между  собой,  что  часто  осуществляется  в  специализированных  лабораториях.  Еще  одним  пунктом  ФСП  является  тест  на  пирогенность  (LAL-тест)  препарата  (пирогены  —  вещества,  которые  при  попадании  в  организм  вызывают  лихорадку)  и  тест  на  бактериальные  эндотоксины  [1,  c.  336].  В  ФСП  должно  быть  включено  описание  препарата,  состав,  срок  годности,  радиофармацевтические  лекарственные  средства  упакованы  во  флаконы,  герметические  укупоренные  резиновыми  пробками  и  обжатые  алюминиевыми  колпачками.  К  каждому  флакону  прилагается  инструкция  по  применениию  и  паспорт  на  РФП.  В  соответствии  с  ФСП,  необходимо  учитывать  условия  транспортировки,  хранения  препарата  и  меры  предосторожности.

Ядерная  медицина  в  настоящее  время  прогрессивно  развивается,  внедряются  все  новые  методы  терапии  и  диагностики,  ее  актуальность  неоспорима.

Список  литературы:

1.Богородская  М.А.,  Кодина  Г.Е.  Химическая  технология  радиофармацевтических  препаратов;  курс  лекций:  учеб.  пособие  М.:  ФМБЦ  им.  А.И.  Бурназяна  ФМБА  России,  РХТУ  им.  Д.И.  Менделеева.  М.  2010,  —  454  с.

2.Лишманова  Ю.Б.,  Чернова  В.И..  Радионуклидная  диагностика  для  практических  врачей  Томск:  STT,  2004.  —  394  c. 

3.Общие  вопросы  радионуклидной  диагностики  /  Методическая  разработка  к  практическому  занятию  №  8.  Днепропетровская  государственная  медицинская  академия.

4.Скуридин  В.С.  Методы  и  технологии  получения  радиофармпрепаратов:  учебное  пособие  Томск:  Изд-во  ТПУ,  2012.  —  139  с.