Радиофармацевтические препараты

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Радиофармацевтические препараты 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                Выполнил: студент 33 ф группы

                                                                    Чумаченко Е.С.

                                                                                        Проверил: Михайлова И.В. 
 
 

Содержание. 

1. Предпосылки применения радиофармацевтических  препаратов в медицине.
2. Единицы измерения и константы.
3. Пути введения в организм РФП.
4. Основные РФП и их применение.
5. Оценка качества РФП и хранение.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Предпосылки применения радиофармацевтических  препаратов в медицине.

 

Радиофармацевтические препараты (РФП) применяются для  радионуклидной диагностики и лечения различных заболеваний с использованием методов ядерной медицины.

Действие радиоактивных  изотопов на организм зависит от количества радиоактивного вещества, типа и энергии  излучения, периода полураспада, физико-химических свойств, путей введения и проникновения в организм. Радиоактивные изотопы могут накапливаться в определённых органах (тканях) или равномерно распределяться по всему организму. Присутствие радиоактивного элемента   в том или ином органе легко установить по интенсивности гамма-излучения с помощью счётчика (радиометра).

Из организма  радиоактивные изотопы выводятся  постепенно через ЖКТ (до 90%) и через  почки (до 10%), значительно реже через  слизистую оболочку рта, кожу, потовые  железы и молочные железы.

Эти свойства послужили основой для применения радиоактивных изотопов, обладающих бетта- и гамма-излучением в качестве диагностических лечебных средств. Радиофармацевтические препараты всё шире используют для диагностики различных заболеваний ( сердечно-сосудистой системы, печени, почек, желчных путей, щитовидной железы, скелета, легких, поджелудочной железы). Радиоизотопные методики отличаются высокой эффективностью, простотой выполнения и практически безопасны для человека. Радиоизотопное сканирование позволяет отчетливо определить границы органа, размеры, форму, расположение, а также оценить распределение вещества в ткани органа, выявить гиперфункциональные «теплые» и «холодные» узлы, определить новообразования и др.

Большие перспективы  имеет использование радиоактивных  изотопов для диагностики и лечения злокачественных новообразований. Для диагностики используют РФП, в молекулах которых содержатся радиоактивные элементы, поглощаемые тканью опухоли. Затем с помощью счётчика устанавливают локализацию опухоли. Этот же принцип лежит в основе лечения. В результате создаётся локализованная зона высокой радиоактивности, разрушающая опухолевые клетки.

Чрезвычайно важным является дозирование РФП, поскольку  они оказывают очень активное влияние и токсическое действие не только на злокачественные клетки, но и на здоровые ткани организма.

РФП могут  быть использованы для диагностики  и лечения только в таких медицинских  учреждениях, которые имеют необходимые  условия для правильной и безопасной работы с ними, а так же разрешение органов санитарного надзора и  внутренних дел.

К работе с  этими препаратами допускаются  сотрудники, прошедшие специальную  подготовку и обучение. Только соблюдение этих правил позволяет достигать  оптимальных результатов и снизить  до минимума опасность для персонала  и больного.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Единицы измерения и константы.

Вещества, способные  создавать ионизирующие излучения, различаются активностью (А), т.е. числом радиоактивных превращений в единицу времени. В системе СИ за единицу активности принято одно ядерное превращение в секунду (распад/с). Эта единица получила название беккерель (Бк). Внесистемной единицей измерения активности является кюри (Ки), равная активности нуклида, в котором происходит 3,7 · 10¹⁰ актов распада в одну секунду, т.е.

1 Ки = 3,7·10¹⁰Бк.

Единице активности кюри соответствует активность 1 г радия (Rа).

В ГФ XI использованы единицы: миликюри (мкюри – мКи), состаляющая 0,001 Ки, и микрокюри (мккюри – мкКи) – 0,000001 Ки; 1 Ки = 3,7 * 10¹⁰ Бк; 1 Бк = 2,703 * 10^-11 Ки; 1 Мки = 37 МБк (мегабеккерель); 1 МБк = 10⁶ Бк.

Период полураспада  радионуклида – для отдельно взятого  процесса радиоактивного распада: время, за которое исходное число ядер радионуклида уменьшается вдвое. Обозначается Т_1/2.

По периоду  полураспада все радиофармацевтические  препараты классифицируются на: 

- ультракороткоживущие - период полураспада составляет  минуты, часы;

- короткоживущие - период полураспада от нескольких  часов до двух недель;

- долгоживущие - период полураспада более двух  недель. 
 
 
 
 
 
 
 

3. Пути  введения в организм РФП.

 

1. Энтеральный (per os). При таком пути введения РФП всасывается в кровь из желудочно-кишечного тракта и накапливается в исследуемом органе. (Всасывание радиоактивного йода при исследовании неорганического этапа обмена йода в организме).

2. Внутривенное  введение РФП (используется для исследования функции и топографии печени, почек, сердечно-сосудистой системы, головного мозга и других органов).

3. Внутриартериальный.

4. Подкожный (для проведения непрямой лимфографии с целью оценки состояния лимфатических узлов при диагностике регионарных метастазов).

5. Внутрикожный (для оценки тканевой резорбции при заболеваниях сосудов).

6. Ингаляционный (для оценки вентиляционной способности легких и мозгового кровообращения).

7.В лимфатические  сосуды (для проведения прямой лимфографии).

8. Непосредственно  в ткани (для оценки мышечного кровообращения).

9. В спино-мозговой  канал (для определения его проходимости). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Основные  РФП и их применение.

   Раствор натрия йодида — применяется для диагностики функционального состояния щитовидной железы и с терапевтической целью.

   Радиоактивный йод ведет себя в обменных процессах подобно стабильному изотопу. Это позволяет по динамике распределения радиоактивного изотопа судить о метаболизме этого элемента в организме, в частности в щитовидной железе. Препарат выпускается для внутривенного введения, в капсулах или для перорального введения (ЕФ). Абсолютное противопоказание — беременность и лактация. 

   Микросферы альбумина  (^99шТс) - радиофармацевтический препарат. Используют для исследования состояния капиллярного кровообращения легких с целью выявления очаговых или диффузных зон нарушений показателей легочной перфузии, а также определения степени этих расстройств у больных с легочной патологией (эмболия легочной артерии, эмфизема легких, пневмония, туберкулез, бронхогенный рак и др.). Препарат вводят внутривенно в количестве 37—148 МБк (1 — 4 мКи) в зависимости от используемой аппаратуры.

Количество частиц во вводимой дозе должно составлять 250 — 300 тыс.

Для приготовления  препарата во флакон с реагентом добавляют 1—4 мл раствора натрия пертехнетата из генератора ^99тТс. Содержимое флакона встряхивают в течение 20 мин с помощью прибора для встряхивания или вручную. Реагент выпускают во флаконах по 10 или 20 мл. 

Сульфат бария ( BaSO₄.) – рентгеноконтрастный препарат. Часто используется при рентгеновских исследованиях желудочно-кишечного тракта как радиоконтрастное вещество, так как тяжёлые атомы бария хорошо поглощают рентгеновское излучение. Хотя все растворимые соли бария ядовиты, сульфат бария практически нерастворим в воде (и в растворе соляной кислоты, которая содержится в желудочном соке), поэтому он нетоксичен. Для рентгенографического исследования органов пищеварения пациент принимает внутрь суспензию сульфата бария («бариевую кашу») BaSO₄ (содержание Ba = 58,7 %). Выпускается в виде порошка в пачках по 100г. Следует хранить в хорошо укупоренной таре, так как сульфат бария склонен у слипанию. 

Методы исследования с использованием РФП.

Радиометрия предназначена для определения концентрации радиофармпрепарата в органах и тканях человека, что позволяет оценивать функциональное состояние изучаемого органа. 

Различают:

Лабораторную  радиометрию (для регистрации активности различных биопроб и образцов)

Медицинскую радиометрию (для измерения активности от всего тела или отдельного органа)

Радиографию (для регистрации графиков изменений содержания РФП в органах и системах)

Сканирование (для регистрации накопления РФП в органах и тканях в виде изображения)

Профильное  сканирование (для регистрации графиков накопления РФП в органах и тканях)

Сцинтиграфию (для регистрации динамики накопления и распределения РФП в органах и тканях)

Лабораторная  радиометрия основана на измерении содержания того или иного меченного радионуклидом соединения в отдельных порциях крови, мочи, кала и других биологических средах.

Этим методом  можно определять объем плазмы крови  и массу эритроцитов, выделительную  функцию почек, усвояемость жиров  в кишечнике.

Сегодня одно из основных клинических применений лабораторной радиометрии - определение уровня гормонов и других биологически активных веществ и метаболитов в биологических средах.

Применяют разнообразные  аппараты, принципы устройства и возможности  у которых в общем мало отличаются. 

     Радиография 
Радиография - метод оценки функции органа посредством внешней графической регистрации изменений радиоактивности над ним. В настоящее время этот метод применяется в основном для изучения состояния почек - радиоренография. Два детектора регистрируют излучение над правой и левой почками, третий - над сердцем. Проводят качественный и количественный анализ полученных ренограмм. 

     Радиоиммунный анализ — метод количественного определения биологически активных веществ, (гормонов, ферментов, лекарственных препаратов и др.) в биологических жидкостях, основанный на конкурентном связывании искомых стабильных и аналогичных им меченных радионуклидом веществ со специфическими связывающими системами. Последними чаще всего являются специфические антитела. В связи с тем, что меченый антиген добавляют в определенном количестве, можно определить часть вещества, которая связалась с антителами, и часть, оставшуюся несвязанной в результате конкуренции с выявляемым немеченым антигеном. Исследование выполняют in vitro. Для радиоимунного анализа выпускают стандартные наборы реагентов, каждый из которых предназначен для определения концентрации какого-либо одного вещества.    Исследование проводят в несколько этапов: смешивают биологический материал с реагентами, инкубируют смесь в течение нескольких часов, разделяют свободное и связанное радиоактивное вещество, осуществляют радиометрию проб, рассчитывают результаты. Метод отличается высокой чувствительностью, его можно использовать в диагностике заболеваний сердечно-сосудистой, эндокринный и других систем, для установления причин бесплодия, нарушения развития плода, в онкологии для определения маркеров опухолей и контроля за эффективностью лечения, для определения концентрации в крови иммуноглобулинов, ферментов и лекарственных веществ. В ряде случаев исследования выполняют на фоне нагрузочных функциональных проб (например, определение содержания инсулина в сыворотке крови на фоне пробы на толерантность к глюкозе) либо в динамике (например, определение в крови половых гормонов на протяжении менструального цикла). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Оценка  качества РФП и  хранение.

 

   Для оценки качества радиофармацевтических препаратов устанавливают их подлинность и  измеряют активность. С этой целью  определяют период полураспада (z\/2), удельную активность(отношение активности радионуклида в препарате к массе препарата или к массе элемента) или объемную активность (отношение активности радионуклида в препарате к объему препарата).

   Показатели  качества (радиоизотопная и радиохимическая чистота, химическая чистота), методы анализа, сроки годности в соответствии с радиохимической стабильностью, условия хранения, меры предосторожности при обращении некоторых радиофармацевтических препаратов приведены в табл. 1.

Таблица 1.

 

     Кроме того в Евроиейской Фармакопее представлены статьи на некоторые другие РФП, в  частности: «Йодированный [1251] альбумин для инъекций»; «Хром [51Сг] эдетат для инъекций»; «Раствор цианокобаламина [57Со]»; «Цитрат железа [59Fe] для инъекций»; «Цитрат галлия [67Ga] для инъекций»; «Коллоидальное золото [l98Au] для инъекций»; «Z-селенометионин [75Se] для инъекций»; «Натрия хромат [51Сг] стерильный раствор»; «Натрия йодида раствор»; «Ксенон [133Хе] для инъекций».

Следует обратить внимание, что в приведенных примерах испытания на чистоту характеризуются  определением не только допустимых и  недопустимых примесей других элементов (химическая чистота), но и оценкой содержания других радиоактивных изотопов в препарате (ее указывают, например, в виде доли от общей радиоактивности). Таким образом, для радиофармацевтического препарата важна характеристика радионуклидного состава.

     Радиоактивный препарат называется радиохимически чистым, если в нем не содержатся примеси радионуклидов других элементов, кроме данного. Так, водный раствор, содержащий радионуклид ^ш1, в форме Nal, является радиохимически чистым, если в нем нет примеси радионуклидов других элементов, например ⁹⁰Sr или ⁹⁵Zr. Аналогично водный раствор НВг, содержащий изотопы ⁸⁰Вг и⁸²Вг, также считается радиохимически чистым.

Кроме того, при  оценке радиохимической чистоты  радиофармацевтического препарата  оценивают: а) отношение активности радионуклида в основном химическом веществе препарата к общей активности радионуклида в препарате (в %); б) наличие радиохимических примесей — примесей других химических соединений, содержащих тот же радионуклид, что и основное вещество (в %).

     Например, при описании радиохимической чистоты «Раствора индия (^lllIn) хлорида» в USP-24 указано, что в препарате должно быть не менее 95 % индия (^ш1п) хлорида.

     Радиофармацевтические препараты испытывают на радионуклидную чистоту. Радионуклидную чистоту определяют методом ядерной спектроскопии и радиометрии с применением в случае необходимости количественного химического выделения примесей.

Радионуклидный анализ включает 3 этапа: 1)обнаружение радиоактивных примесей, 2) идентификация примесей, 3)определение активности. Конкретные методики анализа на отдельные радионуклидные примеси представлены в соответствующих ФС в тех случаях, когда анализ может быть выполнен в течении срока годности РФП. Детальный анализ радионуклидной чистоты проводится только предприятием-изготовителем.

     Ядерно-физически чистые -  радиоактивные препараты содержат только один радионуклид. Таким образом, эти препараты одновременно являются и радиохимически чистыми (обратное утверждение неверно). При загрязнениях результаты измерений представляют как отношение активности основного радионуклида к общей активности препарата, обусловленной в том числе и присутствием радионуклидных примесей как того же, так и других элементов (в %). Например, для того же препарата «Раствор индия (^lllIn) хлорида» радионуклидная чистота характеризуется радиоактивностью примесных радионуклидов ^ll0In,^ll4In и ⁶⁵Zn в количестве 3 Бк на 1 МБк.

     Для количественного анализа радиофармацевтических  препаратов используют сравнительный  способ расчета активности испытуемого  препарата и эталона в идентичных условиях. При этом определяют удельную и относительную активность по сравнению с эталоном.

В России существует система Государственного контроля качества радиофармацевтических препаратов, выпускаемых отечественной промышленностью. Его осуществляет Государственный НИИ контроля качества ЛС.

     Стерильность  РФП -- достигается стерилизацией одним из 4-х способов:

паром, сухим  теплом, фильтрацией, облучением (радиационная стерилизация).

     Апирогенность - обеспечивается использованием апирогенных реагентов, растворов, посуды и соблюдения соответствующих требований в процессе производства и приготовления препаратов.

Наиболее важно, чтобы препарат дал полезную диагностическую  информацию, был не дорогим и не вредным для пациентов. 

     Растворы  радиоактивных препаратов упаковывают и хранят, руководствуясь требованиями НТД и специальными правилами. Растворы фармакопейных радиоактивных препаратов выпускают во флаконах, закрытых резиновыми пробками с металлическими колпаками, упакованными в защитные контейнеры. Флаконы должны иметь этикетку с названием препарата и изотопа. К контейнеру прилагают паспорт, в котором указывают активность препарата и содержание в нем химических, радиохимических и радионуклидных примесей. 
 
 

Список литературы:

1. Беликов В.Г. фармацевтическая химия. – Пятигорск , 2003. – 720 стр. Стр. 207-209.
2. Международная фармакопея, 3-еиздание. 1990г. стр. 37.
3. XI Государственная фармакопея Российской Федерации, ч. 1. М. , 2007г.
4. Ресурсы сети Интернет.