테크네튬-99m 발전기

Technetium-99m generator
현대 테크네튬-99m 발전기 5대
1958년 최초의 테크네튬-99m 발전기.Tc-99m pertechnetate 용액은 크로마토그래픽 기질에 부착된 Mo-99 molybdate에서 용출되고 있다.

테크네튬-99m 발전기 또는 구어체 테크네튬 소 또는 몰리 소는 몰리브덴-99의 붕괴 샘플에서 테크네튬의 전이성 동위원소 Tc를 추출하는 데 사용되는 장치다.99모씨는 반감기가 66시간이며[1], 부패제품인 테크네튬-99m(반감기가 6시간밖에 안 되고, 이송에 불편함)를 추출해 다양한 핵의학 진단 절차에 사용하는 병원으로 장거리를 쉽게 이송할 수 있어 짧은 반감기가 매우 유용하다.null

상위 동위원소 소스

99Mo는 고 중성자속 원자로에서 Mo의 중성자 활성화(n,n,sn 반응)를 통해 얻을 수 있다.그러나 가장 많이 사용되는 방법은 원자로에서 우라늄-235의 핵분열을 통한 것이다.현재 Mo 생산에 종사하고 있는 대부분의 원자로들이 고농축 우라늄-235 표적을 사용하고 있지만, 확산 우려로 인해 일부 생산자들은 저농축 우라늄 표적으로 전환하게 되었다.[2]대상은 중성자로 조사하여 핵분열 생성물로서 Mo를 형성한다(6.1% 수율).[3]Molybdenum-99는 고온 세포의 미처리 우라늄과 다른 핵분열 생성물로부터 분리된다.[4]null

발전기 발명 및 역사

99mtc는 1950년대 파월 리처즈가 의료용 레이더로 테크네튬-99m의 가능성을 깨닫고 의료계 간 사용을 촉진할 때까지 과학적인 호기심으로 남아 있었다.[5]리차드가 브룩헤이븐 국립 연구소 핫랩 부서에서 방사성 동위원소 생산을 담당하는 동안, 월터 터커와 마거릿 그린은 브룩헤이븐 흑연에서 생산된 3.2일 부모인 텔루륨-132로부터 단명 용출 딸 요오드-132의 분리 공정 순도를 향상시키는 방법을 연구하고 있었다.리서치 원자로.[6]그들은 다른 핵분열 생성물에 대한 분리 과정 화학에서 텔루륨을 따르는 모에서 나온 Tc로 판명된 미량의 오염물질을 검출했다.텔루륨-아이디어 부모-딸 쌍의 화학적 유사성을 바탕으로 터커와 그린은 1958년 최초의 테크네튬-99m 발전기를 개발했다.[7][8]1960년이 되어서야 리차드는 테크네튬을 의학 추적기로 사용하는 아이디어를 처음으로 제안하게 되었다.[9][10][11][12]null

제너레이터 기능 및 메커니즘

참고 항목: 방사성핵종 발생기

테크네튬-99m의 짧은 반감기가 6시간이라 장기 보관이 불가능하다.제한된 생산 현장에서 방사선 의약품(특정 방사선 의약품 제조를 위한) 및 기타 최종 사용자로 Tc를 운송하는 것은 장거리 이동 후 충분한 남은 활동을 하기 위해 현저하게 과잉 생산해야 하기 때문에 복잡할 수 있다.대신, 수명이 더 긴 모핵종 Mo는 중성자-방사성 우라늄 표적에서 추출하고 전용 처리 시설에서 정화시킨 후에 발전기의 방사성 물질에 공급될 수 있다.[13]방사선 의약품은 병원 기반 또는 독립형 시설일 수 있으며, 많은 경우 Tc방사선 의약품을 지역 핵의학 부서에 후속적으로 배포할 것이다.모체 Mo를 먼저 생산하지 않고 Tc를 직접 생산하기 위한 개발은 발전기 사용을 금지하지만, 이는 드문 일이며 방사선에 가까운 적절한 생산 설비에 의존한다.[14]null

생산

발전기는 수송을 위해 방사선 차폐를 제공하고 의료 시설에서 수행되는 추출 작업을 최소화한다.Tc 발전기의 1m에서의 일반적인 선량률은 20-50 μSv/h이다.[15]null

이들 발전기의 생산량은 시간이 지날수록 감소하고 있으며, 모씨의 반감기는 아직 66시간밖에 되지 않기 때문에 매주 교체해야 한다.부모핵종(99모)의 반감기가 딸핵종(99mtc)보다 훨씬 길기 때문에 평형활동의 50%가 딸 반감기 내, 75%가 딸 반감기 내, 75%는 딸 반감기 내에 도달한다.따라서 발전기에서 딸 핵종(유류 처리)을 제거하는 것은 Mo/99mTc 발전기에서 6시간마다 합리적으로 이루어진다.[16]null

분리

대부분의 상용 Mo/99mTc 발전기는 Column Chromatography를 사용하며, MoO는 Molybate의 형태로 산성42− 알루미나(Alumina23)에 흡착된다.Mo-99가 해독되면 과기술 TcO를4− 형성하는데, 이 TcO는 단일 충전으로 인해 알루미나에 덜 밀착된다.고정된 Mo의 열을 통해 일반 식염수 용액을 주입하면 용해성 Tc가 용해되며, 그 결과 Pertechnetate로 Tc가 함유된 식염수 용액과 나트륨이 대항제로 사용된다.null

그런 다음 사용할 의약품 키트에 적절한 농도로 과테크네이트 나트륨 용액을 첨가하거나, TcO만4− 1차 방사선 의약품으로 요구하는 특정 절차에 대한 제약 태깅 없이 직접 과테크네이트 나트륨을 사용할 수 있다.Mo/99mTc 제너레이터에 의해 생성된 Tc의 많은 퍼센트가 상위 3개 반감기 또는 약 1주일에 생성된다.따라서 임상핵의학부서는 그러한 발전기를 일주일에 적어도 한 개씩 구입하거나 시차적으로 여러 개를 주문한다.[17]null

등가비

발전기를 사용하지 않은 상태로 두면 Mo는 Tc로 분해되고 Tc로 분해된다.Tc의 반감기는 측정 가능한 이성질체보다 훨씬 길기 때문에 시간이 지날수록 Tc 대 Tc의 비율이 높아진다.두 이소머는 모두 용출과정에 의해 수행되며 리간드와 동등하게 반응하지만 Tc는 이미징에 쓸모가 없는 불순물(그리고 분리할 수 없다).null

발전기 제조공정이 끝날 때 Tc와 Tc를 세척하지만 Tc 대 Tc의 비율은 운송 중이나 발전기를 사용하지 않고 방치할 때 다시 쌓인다.처음 몇 번의 용출은 이 높은 비율 때문에 효과가 감소할 것이다.[18]null

참조

  1. ^ R. Nave. "Technetium-99m". HyperPhysics. Georgia State University.
  2. ^ The National Research Council. Medical Isotope Production Without Highly Enriched Uranium (Report). Retrieved 2012-11-20.
  3. ^ http://www.doh.wa.gov/ehp/rp/factsheets/factsheets-pdf/fs32mo99.pdf
  4. ^ https://www.rertr.anl.gov/MO99/JLS.pdf
  5. ^ Gasparini, Allison (24 October 2018). "Celebrating the 60th Anniversary of Technetium-99m". Brookhaven National Laboratory.
  6. ^ "Brookhaven Graphite Research Reactor". bnl.gov. Archived from the original on 2013-04-02. Retrieved 3 May 2012.
  7. ^ Richards, Powell (1989). Technetium-99m: The Early Days. Vol. BNL-43197 CONF-8909193-1. New York: Brookhaven National Laboratory. OSTI 5612212.
  8. ^ Tucker, W.D.; Greene, M.W.; Weiss, A.J.; Murrenhoff, A. (1958). "Methods of preparation of some carrier-free radioisotopes involving sorption on alumina". Transactions American Nuclear Society. 1: 160–161.
  9. ^ Richards, Powell (1960). "A survey of the production at Brookhaven National Laboratory of radioisotopes for medical research". VII Rassegna Internazionale Elettronica e Nucleare Roma: 223–244.
  10. ^ "The Technetium-99m Generator". Bnl.gov. Archived from the original on 2013-04-02.
  11. ^ Richards, P.; Tucker, W.D.; Srivastava, S.C. (October 1982). "Technetium-99m: an historical perspective". The International Journal of Applied Radiation and Isotopes. 33 (10): 793–9. doi:10.1016/0020-708X(82)90120-X. PMID 6759417.
  12. ^ Stang, Louis G.; Richards, Powell (1964). "Tailoring the isotope to the need". Nucleonics. 22 (1). ISSN 0096-6207.
  13. ^ Dilworth, Jonathan R.; Parrott, Suzanne J. (1998). "The biomedical chemistry of technetium and rhenium". Chemical Society Reviews. 27: 43–55. doi:10.1039/a827043z.
  14. ^ Boschi, Alessandra; Martini, Petra; Pasquali, Micol; Uccelli, Licia (2 September 2017). "Recent achievements in Tc-99m radiopharmaceutical direct production by medical cyclotrons". Drug Development and Industrial Pharmacy. 43 (9): 1402–1412. doi:10.1080/03639045.2017.1323911. PMID 28443689. S2CID 21121327.
  15. ^ Shaw, Ken B. (Spring 1985). "Worker Exposures: How Much in the UK?" (PDF). IAEA Bulletin. Archived from the original (PDF) on 5 September 2011. Retrieved 19 May 2012.
  16. ^ Brant, William E.; Helms, Clyde (2012). Fundamentals of Diagnostic Radiology. Lippincott Williams & Wilkins. p. 1240. ISBN 9781451171396.
  17. ^ Hamilton, David I. (2004). Diagnostic Nuclear Medicine: A Physics Perspective. Springer Science & Business Media. p. 28. ISBN 9783540006909.
  18. ^ Moore, P.W. (April 1984). "Technetium-99 in generator systems" (PDF). Journal of Nuclear Medicine. 25 (4): 499–502. PMID 6100549. Retrieved 11 May 2012.