放射性藥物(radio pharmaceuticals)是能夠安全用于診斷或治療人體疾病的放射性標(biāo)記化合物。有些是放射性核素的無機(jī)或有機(jī)化合物，有些是放射性核素標(biāo)記的生物制品。放射性藥物的基本性質(zhì)取決于兩個(gè)基本成分：放射性核素(標(biāo)記物)和與之相結(jié)合的藥物(被標(biāo)記物)。通過放射性核素及其標(biāo)記藥物在組織器官中選擇性聚集或參與生理、生化等代謝過程來達(dá)到診斷目的。在此，我們將重點(diǎn)討論適用于SPECT顯像的放射性核素及其標(biāo)記化合物。

    一、放射性核素適用于放射性藥物的條件
　　放射性核素是放射性藥物的基礎(chǔ)。ECT顯像用的放射性核素必須通過注射、口服、吸入等方式引入體內(nèi)。因此對(duì)這類核素的基本要求是對(duì)機(jī)體無害和易于體外探測(cè)。
　　1．能發(fā)射中等能量的γ射線
　　這是適用于SPECT顯像的放射性核素的先決條件。由于γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力，體外探測(cè)才能得以進(jìn)行。γ射線的能量以100～400keV為佳。能量太低時(shí)射線易被機(jī)體所吸收，使得探測(cè)效率降低；能量太高則探測(cè)器的準(zhǔn)直效果不好，降低了儀器的空間分辨率。此外，最好選用不發(fā)射或少發(fā)射生物效應(yīng)較高的β射線的藥物等，以減少人體的輻射劑量。
　　2．具有合適的生物半衰期
    并非所有能發(fā)射中等能量γ射線的放射性核素都能作為放射性藥物注入人體內(nèi)，還必須具備合適的物理半衰期。只有半衰期在數(shù)十分鐘至數(shù)天之間的放射性核素才能適合體內(nèi)使用。
    3．這些放射性核素應(yīng)具有合適的化學(xué)價(jià)態(tài)和較強(qiáng)的化學(xué)活性
　　以便將它們制成供臨床使用的各種放射性標(biāo)記化合物。
　　4．這些放射性核素本身以及它們的衰變產(chǎn)物對(duì)人體應(yīng)是無毒無害的
    若具有一定毒性，則臨床使用的化學(xué)量必須控制在對(duì)人體無害的水平以下。
    二、放射性藥物適用于ECT成像的條件
　　絕大多數(shù)情況下，放射性核素和它們的初始制備狀態(tài)尚不能直接用于ECT顯像，而需要通過一些物理的、化學(xué)的或生物學(xué)的方法，將放射性核素的原子“引入”特定的化合物的分子結(jié)構(gòu)中，這個(gè)過程稱為標(biāo)記。由此而后制成的放射性核素標(biāo)記化合物即為放射性藥物。
　　1.具有良好的顯像性能
　　良好的顯像劑引入體內(nèi)后，應(yīng)在靶器官有特異性濃聚，而本底盡可能的低。此外，還要求顯像劑在靶器官的正常組織與病變組織之間的濃聚率有較大的差異。一般說來，在靶器官與鄰近的非靶器官之間放射性藥物濃聚量的比值在5倍以上時(shí)，才能認(rèn)為顯像劑在靶器官的濃聚是特異性的。在陰性顯像時(shí)，要求顯像劑在病變部位不濃聚或很少濃聚，我們稱之為放射性稀疏或缺損；而陽性顯像時(shí)，則要求顯像劑在病變部位的濃聚量多于或明顯多于正常部位，我們稱之為放射性濃聚。
　　2.具有合適的生物體內(nèi)存留時(shí)間
　　放射性顯像劑在靶器官中應(yīng)有合適的存留時(shí)間，以保障體外各時(shí)相的探測(cè)足以采集必要的數(shù)據(jù)。在顯像完成后，放射性藥物應(yīng)能較快地被從體內(nèi)清除，即具有較短的生物半衰期，以減少受檢者接受的不必要的輻射劑量。
　　物理半衰期是指放射性核素歷經(jīng)核衰變，其放射性強(qiáng)度或放射性原子數(shù)減弱或減少到一半所需要的時(shí)間；生物半衰期是指由于生物代謝，生物體內(nèi)的放射性核素從體內(nèi)排泄到原來引入量的半數(shù)所需要的時(shí)間；有效半衰期是指由于放射性衰變和生物代謝的共同作用，生物體內(nèi)的放射性核素減少到原來引入量的一半所需要的時(shí)間。它們之間的關(guān)系是：
      
　　3.放射性藥物的制備過程應(yīng)簡(jiǎn)單、快速，不需要復(fù)雜的設(shè)備和反應(yīng)條件
    最理想的制備方法是一步法，即預(yù)先將標(biāo)記過程中所需要的除放射性核素以外的所有物質(zhì)通過簡(jiǎn)單混合或使其產(chǎn)生預(yù)反應(yīng)而制成放射性藥物的半合成品藥盒，需要標(biāo)記時(shí)，只需要將放射性核素加入，即可一步標(biāo)記成功。目前，已有數(shù)十種商品化的半成品藥盒供給臨床使用。
  　4.具有良好的穩(wěn)定性
    放射性藥物的穩(wěn)定性的含義包括：化學(xué)穩(wěn)定性、輻射穩(wěn)定性、標(biāo)記穩(wěn)定性和體內(nèi)穩(wěn)定性?；瘜W(xué)穩(wěn)定性是指放射性藥物具有確定的較為穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使其在制備過程和藥物儲(chǔ)存過程中，不易發(fā)生分解氧化還原等化學(xué)變化，否則由此而生成復(fù)雜的副產(chǎn)物將影響藥物的使用性能和有效使用期。
    輻射穩(wěn)定性是指藥物對(duì)自身輻射作用的耐受能力。輻射自分解是影響放射性藥物穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素。一般說來，輻射自分解作用的強(qiáng)弱與放射性藥物的比活性和射線的性質(zhì)有關(guān)。比活性越高，射線程越短，電離密度越大，自分解作用就越強(qiáng)。
    標(biāo)記穩(wěn)定性是指放射性核素的原子或基團(tuán)與化合物結(jié)合的牢固程度，只有那些牢固的不易因時(shí)間、溫度、介質(zhì)等條件的影響而脫落的標(biāo)記物，才適用于ECT的顯像。標(biāo)記穩(wěn)定性與核素的原子同標(biāo)記物分子結(jié)合方式及位置等因素有關(guān)。
    體內(nèi)穩(wěn)定性是指當(dāng)放射性藥物引入機(jī)體后，不會(huì)因?yàn)榻橘|(zhì)條件的改變或生物活性物質(zhì)的改變(如酶的作用等)而發(fā)生分解、變性或標(biāo)記核素的脫落，一般通過動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)來鑒定。
    三、放射性藥物的制備     
①淋洗液接收瓶②生理鹽水瓶③鉛防護(hù)套④玻璃柱管⑤吸附劑

圖6-2 99Mo－99Tcm發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖 
放射性核素是放射性藥物的基礎(chǔ)，而放射性藥物制備成功與否ECT顯像成敗的第一關(guān)。一般說來，放射性核素有3個(gè)來源：核反應(yīng)堆生產(chǎn)的放射性核素，加速器生產(chǎn)的放射性核素以及放射性核素發(fā)生器。本章重點(diǎn)討論放射性核素發(fā)生器。
    1.放射性核素發(fā)生器
    放射性核素發(fā)生器是一種定期從較長半衰期的母體核素中分離出具有較短半衰期的子體核素的裝置。這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)輸方便，它以長壽命的放射性核素作為運(yùn)輸和儲(chǔ)存形式，以可以定期分離得到的短壽命放射性核素作為使用方式。
    自從1964年99锝m(99Tcm)問世以來，99鉬－99锝m發(fā)生器(99Mo－99Tcm Generator)的臨床應(yīng)用極大地促進(jìn)了核醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展。由于99Tcm是純γ光子發(fā)射體，能量為141keV，T1/2為6.02h，其化學(xué)性質(zhì)和碘相似，非常活潑，使其能夠標(biāo)記合成多種供臨床使用的放射性藥物，幾乎可以用于所有臟器的顯像。因此99Tcm成為目前最理想和最常用的放射性核素。在此，我們著重介紹99Mo－99Tcm發(fā)生器(圖6-2)。
99Mo－99Tcm發(fā)生器是一種內(nèi)含母體核素99Mo，能產(chǎn)生子體素99Tcm的裝置。母體核素99Mo以99MoO4- 的形式吸附在Al2O3柱上，利用母子體化學(xué)性質(zhì)不同可用0.9％NaCl洗脫液將子體核素99Tcm以99TcmO4－的形式洗脫下來，而母體仍留在發(fā)生器內(nèi)，子體核素隨母體衰變而增長，同時(shí)又因它自身的衰變而減少，因而可用連續(xù)衰變的公式計(jì)算。其結(jié)果列于表6-1。
表6-199Mo－99Tcm的衰變-生長關(guān)系(假定99Mo的初始活度為3.7GBq) 　 0h 

	0h	1h	2h	3h	6h	12h	18h	23h	48h	66h	72h	96h	132h
99Mo放射性活度（GBq）	3.70	3.67	3.62	3.58	3.48	3.62	3.06	2.91	2.23	1.85	1.74	1.37	0.93
99Tcm放射性活度（GBq）	0	0.36	0.66	0.93	1.56	2.25	2.50	2.55	2.14	1.78	1.67	1.32	0.89
99Tcm/99Mo (%)	0	9.90	18.2	26.0	45.0	68.9	81.9	87.7	95.9	96.2	96.1	96.1	96.2

      從表6-1種可以看出：
    （1）由于存在分支衰變，99Mo只有87.6%衰變成99Tcm，其余部分直接衰變?yōu)?9Tc。
    （2）99Mo與99Tcm放射性強(qiáng)度達(dá)到暫時(shí)平衡的時(shí)間約為44h，即7倍于子體99Tcm的半衰期，此后99Tcm與99Mo的比值恒定在96%左右不變。
    （3）一次淋洗后，若初始99Tcm放射性活度為0，則其生長達(dá)到最大值所需時(shí)間約為23h，此時(shí)99Tcm的放射性活度為當(dāng)時(shí)母體放射性活度的87.7%，所以每天淋洗1次最適宜。
    （4）若每天淋洗2次，則淋洗的間隔時(shí)間為6h和18h。間隔6h生成的99Tcm可達(dá)到母體99Mo的45%；間隔18h生成量可達(dá)81.7%，接近最大值。因此每天淋洗2次也是可以的。99Mo－99Tcm發(fā)生器最顯著的優(yōu)點(diǎn)是99Mo的的半衰期較短，僅67h。只要購得含有足夠量99Mo的99Mo－99Tcm發(fā)生器，就可以至少在1周內(nèi)每天淋洗出足夠量的99Tcm供臨床使用,十分方便。目前99Mo－99Tcm發(fā)生器在國內(nèi)已經(jīng)商品化。
    2.99Tcm標(biāo)記的放射性藥物的制備
    (1)99Tcm的標(biāo)記方法  從99Mo－99Tcm發(fā)生器獲得的99Tcm以Na99TcmO4形式存在于洗脫液中。99Tcm的氧化態(tài)可以從+1價(jià)到+7價(jià)。99Tcm高氧化態(tài)(+7價(jià))既不能與絡(luò)合劑絡(luò)合，也不被顆粒所吸附，因此不能用它直接制備供臨床使用的標(biāo)記藥物。
    欲制備99Tcm標(biāo)記用藥物必須使用還原劑，首先將高氧化態(tài)锝還原為低氧化態(tài)，這是99Tcm標(biāo)記絡(luò)合物的第一步。因?yàn)?9TcmO4ˉ是一種酸根陰離子，而根據(jù)絡(luò)合理論，陰離子只能作為絡(luò)合物的配位體，而不能成為中心離子。最常用的還原方法是采用氯化亞錫(SnCl2.2H2O)作還原劑。Sn2+在標(biāo)記過程中可能具有兩方面的作用：一是把99TcmO4-還原成可被絡(luò)合劑絡(luò)合的低價(jià)態(tài)99Tcm，再者可作為雙金屬鰲合物中的第二種金屬離子。在酸性介質(zhì)中反應(yīng)如下:
                  299TcmO4- + 16H+ + 3Sn2+ == 299Tcm＋4 + 3Sn＋4 ＋ 8H2O
    此處99Tcm自+7價(jià)還原為+4價(jià)。在其他物理化學(xué)條件下，99Tcm還可能被還原為+3價(jià)或+5價(jià)。
    在低氧化態(tài)99Tcm化學(xué)性質(zhì)活潑，在一定pH條件下可以和許多含O、N、S等有機(jī)或無機(jī)物產(chǎn)生作用形成絡(luò)合物。這些99Tcm絡(luò)合物無論在體內(nèi)或體外均比較穩(wěn)定，是目前臨床應(yīng)用最廣泛的放射性藥物，幾乎占全部SPECT顯像劑的90%以上。
    (2)常用的99Tcm的標(biāo)記化合物及其用途  99Tcm的標(biāo)記物一般可分為3類：①標(biāo)記微粒：99Tcm－MAA、99Tcm－RBC等；②形成絡(luò)合物:99Tcm－MIBI、99Tcm－ECD、99Tcm－DTPA等。③通過功能基團(tuán)絡(luò)合配基：99Tcm－DTPA－HSA等。見表6-2。
    目前常用的99Tcm放射性藥物均能很方便地獲得發(fā)生器配套藥盒，其中包含待標(biāo)記物、還原劑SnCl2·2H2O、抗氧劑及支持物等組成的凍干品，按說明書加入一定量的淋洗液即可。
表6-2  常用的99Tcm標(biāo)記的臟器顯像劑

放射性藥品	臨床用途
99TcmO－4	甲狀腺、心血池、血管、麥克爾憩室顯像等
99Tcm-MIBI	心肌灌注斷層
99Tcm-ECD、HMPAO	腦血流斷層
99Tcm-MAA	肺灌注顯像、靜脈血管造影
99Tcm-MDP	骨骼顯像
99Tcm-DTPA	腎臟(腎小球功能)顯像
99Tcm-EC、MAG3	腎臟(腎小管功能)顯像
99Tcm-DMSA	腎臟皮質(zhì)顯像
99Tcm-PHY	肝臟顯像
99Tcm-EHIDA	肝膽動(dòng)態(tài)顯像
99Tcm-DX105	淋巴顯像