РАДИОФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ

Радиофармацевтические препараты (РФП) — диагностические или лечебные средства, содержащие радиоактивные нуклиды. Диагностические радиофармацевтические препараты используют с целью изучения анатомо-топографического состояния или оценки функции различных органов и систем организма. Действие терапевтических радиофармацевтических препаратов на патологический процесс обусловлено в отличие от обычных лекарственных средств биол, действием излучения радионуклида (см. Изотопы).

Использовать радиоактивные индикаторы для научных исследований предложил в 1913 г. Д. Хевеши. В 1927 г. Блумгарт (H. L. Blumgart) и Вейсс (S. Weiss) впервые использовали радиоактивное вещество — радон (см.) — с диагностической целью для определения скорости кровотока. Систематически применять радионуклиды в медицине начали с 40-х гг. 20 в.

Свойства радиофармацевтического препарата определяются физическими свойствами радионуклида и хим. соединения, на основе к-рого он создан. Основными при выборе радионуклида являются характеристика его излучения (энергия и выход γ-квантов, период полураспада), а также возможности и условия получения. Период полураспада радионуклида (см. Период полураспада) определяет наряду с другими факторами создаваемую РФП дозу облучения больного и возможность использования препарата для конкретного исследования. По данным Вагнера (Н. N. Wagner, 1966), избираемый радионуклид должен иметь период полураспада, равный ln21t, где t — время исследования после введения РФП. В этом случае соотношение между условиями получения информации при радиоизотопном исследовании и дозой облучения пациента оптимально. Т. к. величина поглощенной дозы складывается из всех видов излучения, то для диагностических исследований предпочтительны радионуклиды с минимальным выходом излучения, не используемого для регистрации. Поскольку методики исследования основаны гл. обр. на регистрации γ-квантов или характеристического рентгеновского излучения, наилучшим образом это обеспечивается при использовании радионуклидов, распадающихся путем изомерного перехода (см. Изомерия, атомных ядер). Оптимальным является предел энергии γ-излучения, равный 100—200 кэв. При более низких значениях энергии увеличивается поглощение ее тканями. С увеличением энергии снижается эффективность регистрации излучения детектором и усложняется коллимация (см.). Идеальный радионуклид, используемый для создания диагностического РФП, должен обладать следующими основными характеристиками: 1) одной линией γ-квантов; 2) энергией излучения 100— 200 кэв; 3) типом распада в виде изомерного перехода или электронного захвата; 4) периодом полураспада, не отличающимся значительно от продолжительности исследования.

Радионуклид, используемый в терапевтических РФП, обычно обладает не гамма-, а бета-излучением, оно дает возможность сосредоточить его действие в зоне патологического очага при минимальном повреждении окружающих тканей.

Хим. соединение (основное вещество), на основе к-рого создается РФП, определяет его биол, поведение в организме: время накопления и задержки в конкретном органе, скорость его выведения из органа и организма. Этими показателями определяется функциональная пригодность, под которой понимают возможность использования РФП для данного радиодиагностического теста или возможность терапевтического применения. Для придания РФП необходимого характера распределения используют различные физиологические и биохимические механизмы, к основным из которых относятся участие в метаболических процессах, фагоцитоз, диффузия, физ.-хим. адсорбция, секвестрация клеток, временная капиллярная блокада, локализация в определенной области организма, реакции антиген — антитело и энзим — субстрат. В некоторых случаях механизм, обеспечивающий тот или иной характер распределения РФП, остается не выясненным. Для терапевтических РФП оптимальными являются такие хим. свойства, которые могут обеспечить избирательное накопление препарата только в патологическом очаге.

Особую группу составляют диагностические РФП, содержащие короткоживущие радионуклиды, полученные из генераторов. Генератор представляет собой систему генетически связанных двух радионуклидов — долгоживущего материнского и короткоживущего дочернего. Распад первого из них приводит к образованию второго. Генератор включает в себя колонку, содержащую тот или иной сорбент с адсорбированным материнским радионуклидом, и систему коммуникаций для выделения дочернего радионуклида. Наиболее широкое применение получили генераторные системы ⁹⁹Mo — ^99mTc и ¹¹³Sn — ^113mIn. Большое значение имело введение в середине 60-х гг. в клин, практику 99mTc, ядерно-физические характеристики к-рого делают его почти идеальным для многих радиодиагностических методов. Развивается применение препаратов, содержащих ультракороткоживущие радионуклиды (¹¹C, ¹³N , ¹⁵O), получаемые на циклотронах. При этом используют различные неорганические соединения, напр. ¹¹CO, ¹¹CO₂, ¹³NH₃, ¹⁵O₂, H₂¹⁵O, ¹³N₂, ¹⁵CO₂, а также меченые аминокислоты, сахара, стероиды и др. Эти радионуклиды распадаются с выходом позитронов и образованием двух парных γ-квантов, разлетающихся под углом 180°, что создает идеальные условия для эмиссионной томографии.

Контроль качества и количественные характеристики РФП устанавливаются соответствующими национальными комиссиями (в СССР — Фармакопейным комитетом М3 СССР). При производстве РФП применяют различные методы контроля: физические (определение радионуклидной чистоты, объемной и удельной активности), химические (установление радиохимической и хим. чистоты) и биологические (определение стерильности и апирогенности).

Радионуклидная чистота — это доля общей активности препарата, обусловленная необходимым радионуклидом. Радионуклидные примеси могут повышать дозу облучения пациента, снижать точность и искажать результаты исследования. Объемная активность — это содержание радионуклида в 1 мл препарата; устанавливается с учетом метода применения и срока хранения РФП. Удельная активность — содержание радионуклида в единице веса (массы) основного вещества; определяется возможным влиянием количества последнего на биол, поведение препарата и его фармакологическими (токсическими) свойствами. Эти три параметра контролируют с помощью радиометрии (см.) и спектрометрии.

Радиохимическая чистота — доля радионуклида, находящегося в РФП в необходимой хим. форме. Напр., если радиохимическая чистота ¹³¹I-гиппурана составляет 98%, это означает, что 98% ¹³¹I в препарате связано с гиппураном. Радиохимические примеси могут значительно сказываться на достоверности получаемой информации. В частности, для определения эффективного кровотока почек может быть использован ¹³¹I-гиппуран с радиохимической чистотой не ниже 98% . Хим. чистота препарата определяется наличием в нем посторонних, немеченых химических веществ. Особое внимание уделяют в этом случае примесям тяжелых металлов. Контроль радиохимической и химической чистоты осуществляют с помощью хроматографии (см.), спектрофотометрии (см.), эмиссионного спектрального анализа (см.) и др.

Применение диагностических РФП основано на принципе радионуклидной индикации хим. соединений. Включение в состав хим. соединения радионуклида не меняет его свойств, дает возможность следить за распределением РФП в организме путем наружной регистрации излучения. Т. о., радионуклиды позволяют непосредственно изучать физиологические и биохимические процессы, не нарушая естественного их течения, что является принципиально важным преимуществом радионуклидной диагностики. Основные ее методики построены на принципе изотопного разведения (определение объема циркулирующей крови, плазмы и эритроцитов, содержания воды в организме и др.), на регистрации распределения РФП в органе или системе (см. Сканирование,, Сцинтиграфия), определении величины его накопления в органе или очаге поражения (диагностика функционального состояния щитовидной железы с ¹³¹I, опухолей — с ³²P), регистрации кинетики РФП в органе или ткани — ренография (см. Ренография радиоизотопная), гепатографии, определении тканевого кровотока и выведения РФП из организма (диагностика нарушения всасывания жиров в жел.-киш. тракте). В таблице 1 приведен перечень диагностических РФП, основные методы исследования, при которых они используются, способы введения и основные свойства.

Применение терапевтических РФП основано на разрушении тканей патол. очага путем их облучения. Главной проблемой при этом является концентрация РФП в зоне патологического очага, что достигается или его селективным поглощением, или, напр., путем введения непосредственно в очаг. В таблице 2 приведен перечень терапевтических РФП, основные показания к их применению, способы введения и количество вводимого препарата.

Применение РФП неизбежно связано с лучевой нагрузкой на организм больного, что теоретически представляет потенциальную возможность соматических повреждений или генетических последствий. Расчет значений риска труден в связи с очень малым в ряде случаев объемом прямых данных, полученных для человека, с помощью которых можно обосновать оценки, и поэтому большинство расчетов основано на экстраполяции риска при больших дозах. Создаваемые при диагностическом применении РФП тканевые дозы облучения в большинстве случаев составляют сотые и десятые доли рада. В Советском Союзе действуют утвержденные М3 СССР «Нормы радиационной безопасности для пациентов при использовании радиоактивных веществ с диагностической целью», регламентирующие допустимость той или иной радиодиагностической процедуры в зависимости от цели исследования. заболевания, возраста больного и создаваемых доз облучения. Правилом должно быть уменьшение дозы облучения до такого минимального уровня, который обеспечивает получение удовлетворительных результатов исследования. Применение РФП противопоказано у беременных и кормящих грудью женщин, в некоторых случаях — у детей до 16 лет. Кроме того, некоторые РФП имеют отдельные противопоказания.

Использование РФП допустимо только в специальных радиодиагностических отделениях с соблюдением мер радиационной безопасности как в отношении медперсонала, так и окружающей среды (см. Противолучевая защита). Комплекс радиационно-гигиенических мероприятий в СССР регламентируется специальными законодательными документами — «Нормы радиационной безопасности» (НРБ) и «Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излученй».

Основные побочные эффекты при применении РФП — пирогенные и аллергические реакции, идиосинкразия (см.). Частота их, по данным разных исследователей, колеблется в весьма широких пределах — от 0,4% до 15%.

См. также Критический орган, Радиоактивные коллоиды, Радиоактивные препараты, Радиоизотопная диагностика, Радиоизотопное исследование.

Библиография: Левин В. И. Получение радиоактивных изотопов, М., 1972; Паркер Р., Смит П. и Тейлор Д. Основы ядерной медицины, пер. с англ., М., 1981; Atkins H. L. Radiopharmaceuticals, Physics reports, v. 21 c. p. 315, 1975; Blumgart H. La. Weiss S. Studies on the velocity of the blood flow, J. clin. Invest., v. 4, p. 15, 1927.

Г. А. Зубовский, H. Ф. Тарасов.