Сравнительное изучение процессов стабилизации атомов отдачи азота-13 в системах жидкость-газ, влияние параметров системы. Получение [13N]-аммония

• Автор: Федорова, Ольга Сталлитовна
• Шифр специальности: 02.00.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 113 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Ядернофизические характеристики и способы получения изотопа азот.

2.2.Энергетические состояния атома азота.

2.3.Химические формы стабилизации азота в

результате ядерных реакций.

2.4.Химическис последствия ядерных превращений.

2.4.1. Эффекты ядерных превращений при реакции р,аК

2.4.2. Радиационнохимические процессы в жидких

и газообразных средах.
2.5.Реакции атомов отдачи азота в органических соединениях и в водных растворах, содержащих добавки органических соединений.
2.6. Применение разбавленного водного раствора этанола
для получения ММНз.
2.7. Влияние контактирующего газа на образование соединений, меченых Ы.
2.8. Методы синтеза соединений, меченных азотом.
2.8.1. Простые соединения.
2.8.2. Синтез сложных соединений методами классической органической химии.
2.8.3. Синтез сложных соединений энзимными методами.
2.9. Применение меченых соединений в позитронной эмиссионной томографии. Основные принципы метода ПЭТ.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Реактивы и материалы.
3.2. Получение изотопа азот.
3.3. Методы
3.4. Задачи экспериментальной работы.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4.1.Расчет дозы и мощности дозы для применяемых мишеней.
4.2.Изучение реакций атомов отдачи азота в системе этиловый спиртвода под давлением гелия.
4.2.1. Облучение разбавленных водных растворов этанола
при фиксированном давлении гелия 0 Кпа
4.2.2. Облучение разбавленного водного раствора этанола
при различных давлениях гелия.
4.2.3. Оценка потенциальных возможностей водноэтанольного метода.
4.3.Изучение реакций атомов отдачи азота в системе
вода водород.
4.4.Изучение реакций атомов отдачи азота в сочетанной системе водный раствор этанола водород.
4.5.Изучение реакций атомов отдачи азота при облучении воды, насыщенной закисью азота, под давлением водорода.
4.6.Изучение реакций атомов отдачи азота при облучении
воды под давлением метана.
4.7.Изучение реакций атомов отдачи азота при облучении
воды под давлением смеси аргонметан.
5. ВЫВОДЫ
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ПЭТ Позитронная эмиссионная томография
РФП Радиофарм препарат
ВЭЖХ Высокоэффективная жидкостная хроматография
ГЖХ Газожидкостная хроматография
ЕОВ Время на конец облучения
Время на конец синтеза i
ИМЧ Институт Мозга Человека Российской Академии Наук
ivi, v,
1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Метод мало эффективен и обладает недостаточной воспроизводимостью. Облучение чистой воды под давлением метана метановый метод является наиболее эффективным способом получения меченого аммония. Стабилизация атомов отдачи происходит в жидкой фазе, и практически не наблюдается образования радиоактивных газообразных продуктов. Это дает возможность получения аммония Ы с очень высокой объемной активностью и радиохимической чистотой более . Научная новизна. Впервые в России был применен ядернохимический метод синтеза 1ЫЫНз в водяной мишени циклотрона, показана возможность использования данной технологии для рутинного производства РФП. Проведено исследование влияния газовых и жидкостных добавок к мишенной системе на распределение выходов продуктов стабилизации горячих атомов азота. Показано, что применение в качестве добавки этанола или водорода как запирающего газа дают возможность производства пЫаммония как РФП. Впервые предложено использование принципиально новых газовых добавок, а именно аргонметановая смесь 8,9 метана и метан. Метановый метод был впервые в мире применен и изучен в лаборатории радиохимии ИМЧ и в настоящее время превосходит все ранее известные методы синтеза ,3МЬ. Во всех системах изучено влияние на результаты облучения таких параметров, как химическая природа добавки, давление запирающего газа, ток пучка, время облучения. Для каждой из систем определены оптимальные условия для производства аммония3Ы с высоким радиохимическим выходом и чистотой. Практическая значимость. Именно доступность радиотрейсеров определяет возможности конкретного ПЭТ центра и отдельной страны по использованию метода в клинической диагностике различных заболеваний. Несмотря на то, что число потенциально полезных ПЭТ радиотрейсеров насчитывает несколько сотен, в настоящее время в мировой практике используется на рутинной основе не более РФП, что обусловлено главным образом технологическими трудностями. Таким образом, практическая значимость состоит в изыскании метода, позволяющего в рамках одного облучения получить аммоний3 активностью до 1 Ки в водном растворе. Было показано в двух независимых лабораториях, на трех разных мишенях, что новый способ синтеза обладает прекрасной воспроизводимостью и надежностью, и следовательно, метод доступен к применению в любом ПЭТцентре на циклотроне с аналогичной энергией протонов. В России метод ПЭТ применяется с в Институте Мозга Человека РАН, СанктПетербург, где установлены медицинский циклотрон и томограф производства Скандтроникс, Швеция. За последние пять лет введены в эксплуатацию еще два ПЭТ центра ЦНИРРИ, СанктПетербург, РЦ ССХ им. А.Н. Бакулева, Москва. В году начал работу ПЭТцентр на базе Московской ЦКБ, а также планируется установка ПЭТ сканнеров в ряде ведущих клиник Москвы. После опубликования наших результатов данная технология была использована всемирно известной фирмой i i для новой, коммерчески доступной, автоматической системы производства аммония 3 в сочетании с новым циклотроном II . Ядернофизические характеристики и способы получения изотопа азот. Азот является ультракороткоживущим изотопом, 0 позитронным эмиттером. Его основные физические характеристики представлены в таблице 1. Таблица 1. Ядернофизические характеристики изотопа азог . Тип распада Максим, энергия позитронов, МэВ Наиболее вероятная энергия, МэВ Максим, пробег позитронов, мм в воде Теоретич. Позитро нный, 0 1. ГБкмоль 1. Мольная активность является отношением объемной активности к концентрации данного соединения, обнаруженной в аналитической пробе. Она выражается в Кимоль или Бкмоль. Высокая мольная активность является необходимым требованием при проведении ПЭТисследования с использованием меченых лигандов рецепторов, концентрация которых в исследуемых органах чрезвычайно мала наномолярный уровень. Именно возможность получения РФП с высокой мольной активностью определяет уникальность метода ПЭТ в изучении фармакокинетики лекарственных средств и токсинов, поскольку вводимая доза РФП не вызывав фармакологического эффекта.