Technecistan sodný - Sodium pertechnetate

Technecistan sodný

Jména
Název IUPAC Technecistan sodný (VII)
Ostatní jména tetraoxotechnetát sodný (VII)
Identifikátory
Číslo CAS	13718-28-0 Y
3D model (JSmol )	Interaktivní obrázek
Informační karta ECHA	100.033.870
Řídicí panel CompTox (EPA)	DTXSID30894191
ÚSMĚVY [Na +]. [O -] [Tc] (= O) (= O) = O
Vlastnosti
Chemický vzorec	NaTcO4
Molární hmotnost	169,89 g / mol
Vzhled	Bílá nebo světle růžová pevná látka
Rozpustnost ve vodě	Rozpustný
Související sloučeniny
jiný anionty	Manganistan sodný; perrhenát sodný
jiný kationty	Technecistan amonný
Související sloučeniny	Technecium heptoxid
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Y ověřit (co je YN ?)
Reference Infoboxu

Technecistan sodný je anorganická sloučenina se vzorcem NaTcO₄. Tato bezbarvá sůl obsahuje technecistan anion, [TcO₄]⁻. Radioaktivní ^99mTcO₄⁻ anion je důležitý radiofarmaka pro diagnostický použití. Výhody pro ^99mTc zahrnuje jeho krátký poločas rozpadu 6 hodin a nízké ozáření pacienta, což umožňuje injekci pacienta s aktivitami více než 30 milicurií.^[1] Na [^99mTcO₄] je předchůdcem různých derivátů, které se používají k zobrazení různých částí těla.

Chemie

[TcO₄]⁻ je výchozím materiálem pro většinu chemie technecia. Pertechnetátové soli jsou obvykle bezbarvé.^[2] [TcO₄]⁻ se vyrábí oxidací technecia kyselinou dusičnou nebo peroxidem vodíku. Pertechnetátový anion je podobný manganistan anion, ale je slabší oxidační činidlo. Je čtyřboká a diamagnetická. Standardní elektrodový potenciál pro TcO₄⁻/ TcO₂ je pouze +0,738 V v kyselém roztoku, ve srovnání s +1,695 V pro MnO₄⁻/ MnO₂.^[1] Kvůli snížené oxidační síle [TcO₄]⁻ je stabilní v alkalickém roztoku. [TcO₄]⁻ je více podobný ReO₄⁻. V závislosti na redukčním činidle [TcO₄]⁻ lze převést na deriváty obsahující Tc (VI), Tc (V) a Tc (IV).^[3] V nepřítomnosti silných komplexotvorných ligandů TcO₄⁻ se redukuje na +4 oxidační stav prostřednictvím tvorby TcO₂ hydrát.^[1]

Farmaceutické použití

Poločas rozpadu ^99mTc je dostatečně dlouhý na to, aby značil syntézu radiofarmaka a scintigrafická měření lze provádět bez významné ztráty radioaktivity.^[1] Energie vyzařovaná z ^99mTc je 140 keV, což umožňuje studium hlubokých tělesných orgánů. Radiofarmaka nemají zamýšlený farmakologický účinek a používají se ve velmi nízkých koncentracích. Radiofarmaka obsahující ^99mTc se v současné době používají při určování morfologie orgánů, testování funkce orgánů a scintigrafické a emisní tomografické zobrazování. Gama záření vyzařované radionuklidem umožňuje zobrazování orgánů in vivo tomograficky. V současné době je více než 80% klinicky používaných radiofarmak označeno ^99mTc. Většina radiofarmak označených ^99mTc se syntetizují redukcí pertechnetátového iontu v přítomnosti ligandů vybraných pro propůjčení orgánové specificity léčiva. Výsledný ^99mSloučenina Tc se poté vstřikuje do těla a "gama kamera" se zaměřuje na řezy nebo roviny, aby se zobrazilo prostorové rozložení ^99mTc.

Specifické zobrazovací aplikace

^99mTc se používá především při studiu štítné žlázy - její morfologie, vaskularita a funkce. [TcO₄]⁻ a jodid, vzhledem k jejich srovnatelnému poměru náboj / poloměr, jsou podobně začleněny do štítné žlázy. Pertechnetátový iont není začleněn do thyroglobulin. Používá se také při studiu prokrvení krve, regionální akumulace a mozkových lézí v mozku, protože se hromadí primárně v choroidalis plexus.

Technecistan sodný nemůže procházet hematoencefalická bariéra. Kromě slinných a štítných žláz ^99mTcO₄⁻ lokalizuje se v žaludku. ^99mTcO₄⁻ je renálně vylučován první tři dny po injekci. Po provedení skenování se doporučuje pacientovi vypít velké množství vody, aby se urychlila eliminace radionuklidu.^[4] Další metody ^99mTcO₄⁻ podávání zahrnuje intraperitoneální, intramuskulární, subkutánní i orální podání. Chování ^99mTcO₄⁻ iont je v podstatě stejný, s malými rozdíly v důsledku rozdílu v rychlosti absorpce, bez ohledu na způsob podání.^[5]

Příprava ^99mTcO₄⁻

^99mTc je běžně dostupný ve vysoké radionuklidové čistotě od molybden -99, který se s 87% pravděpodobností rozpadá na ^99mTc. Následný rozpad ^99mTc vede k jednomu ⁹⁹Tc nebo ⁹⁹Ru. ⁹⁹Mo lze vyrobit v jaderném reaktoru pomocí ozáření buď molybdenu-98, nebo přirozeně se vyskytujícího molybdenu s tepelnými neutrony, ale dnes se to v současnosti nepoužívá. V současné době, ⁹⁹Mo je získán jako produkt reakce štěpení jaderného z ²³⁵U,^[6] oddělené od ostatních štěpných produktů vícestupňovým procesem a nanesené na sloupec oxidu hlinitého, který tvoří jádro a ⁹⁹Po /^99m"Generátor" radioizotopu Tc.

Jako ⁹⁹Mo se nepřetržitě rozpadá na ^99mTc ^99mTc lze pravidelně odstraňovat (obvykle denně) propláchnutím solného roztoku (0,15 M NaCl ve vodě) přes kolonu s oxidem hlinitým: tím silněji nabitá ⁹⁹Bučení₄²⁻ je zadržen na koloně, kde nadále podléhá radioaktivnímu rozpadu, zatímco lékařsky užitečný radioizotop ^99mTcO₄⁻ se vymyje solným roztokem. Eluát z kolony musí být sterilní a bez pyrogenů, aby bylo možné Tc léčivo použít přímo, obvykle do 12 hodin od eluce.^[1] V několika případech lze použít sublimaci nebo extrakci rozpouštědlem.

Syntéza ^99mTcO₄⁻ radiofarmaka

^99mTcO₄⁻ je výhodný pro syntézu různých radiofarmak, protože Tc může přijmout řadu oxidačních stavů.^[1] Oxidační stav a coligandy určují specifičnost radiofarmaka. Výchozí materiál Na^99mTcO₄, které jsou k dispozici po eluci z kolony generátoru, jak je uvedeno výše, lze redukovat v přítomnosti komplexujících ligandů. Lze použít mnoho různých redukčních činidel, ale redukčním činidlům na bázi přechodných kovů se vyhýbáme, protože jim konkurují ^99mTc pro ligandy. Rovněž se vyhýbáme oxalátům, mravencům, hydroxylaminu a hydrazinu, protože tvoří komplexy s techneciem. Elektrochemická redukce je nepraktická.

V ideálním případě syntéza požadovaného radiofarmaka z ^99mTcO₄⁻, redukční činidlo a požadované ligandy by se měly vyskytnout v jedné nádobě po eluci a reakce musí být provedena v rozpouštědle, které může být injikováno intravenózně, jako je solný roztok. K dispozici jsou soupravy, které obsahují redukční činidlo, obvykle cín (II) a ligandy. Tyto soupravy jsou sterilní, bez pyrogenů, lze je snadno zakoupit a lze je dlouhodobě skladovat. Reakce s ^99mTcO₄⁻ probíhá bezprostředně po eluci ze sloupce generátoru a krátce před jeho zamýšleným použitím. Vysoká orgánová specificita je důležitá, protože injikovaná aktivita by se měla hromadit v vyšetřovaném orgánu, protože by měl existovat vysoký poměr aktivity cílového orgánu k necíleným orgánům. Pokud je vysoká aktivita v orgánech sousedících s vyšetřovaným orgánem, může být obraz cílového orgánu zakryt. Vysoká orgánová specificita také umožňuje snížení vstřikované aktivity, a tím i vystavení záření, u pacienta. Radiofarmakum musí být kineticky inertní, protože se nesmí chemicky měnit in vivo na cestě k cílovému orgánu.

Příklady

• Komplex, který může proniknout hematoencefalickou bariérou, je generován redukcí ^99mTcO₄⁻ s cínem (II) v přítomnosti ligandu "d, l-HMPAO "vytvořit TcO-d, l-HMPAO (HM-PAO je hexamethylpropylenamino) oxim ).
• Komplex, který pro zobrazování plic, “Tc-MAA, "je generováno snížením o ^99mTcO₄⁻ s SnCl₂ v přítomnosti lidského sérového albuminu.
• [^99mTc (OH₂)₃(CO)₃]⁺, který je stabilní na vodě i na vzduchu, vzniká redukcí ^99mTcO₄⁻ s oxidem uhelnatým. Tato sloučenina je předchůdcem komplexů, které lze použít při diagnostice a terapii rakoviny zahrnující předběžné cílení DNA-DNA.^[7]

Další reakce zahrnující iont technecistanu

• Radiolýza TcO₄⁻ v dusičnanových roztocích probíhá redukcí na TcO₄²⁻ což indukuje složité disproporcionální procesy:

${ displaystyle { begin {array} {l} { ce {{TcO4 ^ {-}} + {e ^ {-}} -> TcO4 ^ {2} -}} { ce {2TcO4 ^ { 2 -} -> {TcO4 ^ {-}} + Tc ^ {V}}} { ce {2Tc ^ {V} -> {TcO4 ^ {2 -}} + Tc ^ {IV}}} { ce {{Tc ^ {V}} + TcO4 ^ {2 -} -> {Tc ^ {IV}} + TcO4 -}} end {pole}}}$

• Pertechnetát lze snížit o H₂S dát Tc₂S₇.^[8]
• Pertechnetát se také redukuje na sloučeniny Tc (IV / V) v alkalických roztocích v nádržích na jaderný odpad bez přidání katalytických kovů, redukčních činidel nebo vnějšího záření. Reakce mono- a disacharidů s ^99mTcO₄⁻ výtěžek sloučenin Tc (IV), které jsou rozpustné ve vodě.^[9]

Reference