CC BY
46
2. Ншсояотова З.И., Карташова Н.А.Справочник по экстракции. [Под ред. А.М.Розена]. Т. 1. Экстракция нейтральными органическими соединениями. М.: Атомиздат, 1976. 600 с.
3. Розен А.М., Власов B.C. //Ж-лнеорг. химии, 1987. Т. 32. С. 1661.
4. В.А.Михайлов [и др.]; // Ж-я неорг. химии, 2002. Т. 47. С. 483.
5. Гладилов Д.Ю., Нехаевсхсий С.Ю., Очкин А.В. Радиохимия - 2006: Пятая Российская конференция по радиохимии. Тез. Докл. {Дубна, 23-27 октября 2006]. / ОИЯИ . Дубна: Изд-во ОИЯИ, 2006. С. 126'.
6. Гладилов Д.Ю., Нехаевский С.10.. Очкин А.В. // Ж-л физич. химии, 2006. Т. 80. № 12. С. 2172.
7. Афонина М.А., Меркушкин А.О., Очкин А.В. // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. [под ред. П.Д. Саркисова и В.Б. Сажина]; / РХТУ им. Д.И. Менделеева М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. Том XXI. №8 (76). С. 104-107.
8. Очкин А.В., Гладилов Д.Ю., Нехаевский С.Ю. Моделирование системы НгО-НЫОэ-ТБФ и расчет состава органической фазы, [Текст] //Ж-л физич. химии, 2009. Т. 83. № 10.
9. Davis W.. de Bruin HJ. // J. inorg. nuci. chem„ 1964. V. 26. P. 1069.
10. Очкин A.B., Гладилов Д.Ю.. Нехаевский С.Ю. Влияние воды на активность ТБФ в системе НгО-ТБФ-разбавитель. [Текст]// Ж-л физич. химии, 2009. Т. 83. № 10.
УДК 616.36-073.916:615.849.2
М. П. Прудникова, М. А. Богородская
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва. Россия
ОСОБЕННОСТИ СИНТЕЗА ГИДРОЗОЛЯ ДЛЯ
РАДИОФАРМПРЕПАРАТА 99mTcOrRc2S7 В РЕАКТОРЕ ПИЛОТНОГО МАСШТАБА
Peroperatiye isotopic detection of sentinel lymph node is increasingly utilized in the breast cancer and cutaneous melanoma. The technique of intraoperational visualization is based on the peritumorous injection of Tc-99m~labeled colloids. The main purposes of this research were to synthesize Re2S? hydrosol as the potential structural carrier for precipitated. WmTc02. Rhenium sulfide colloid was prepared by the thiosulfate acid reduction method and assessed for its applicability as a particle carrier. The pH of the final formulation and can be between about 5-6, and the ratio of thiosulfate to rhenium is from about 1,6 to about 10. Particle size appeared to be 70±20nm. Radiochemical purity of radiopharmaceutical obtained was about 95 %.
Метод иитраоперационной визуализации, основанный на предоперационном введение в околоопухолевое пространство радиоколлоидов, позволяет' составить «дорожную карту» лнмфосистемы для обнаружения так называемые сторожевые лимфоузлы. Предварительный синтез неактивных гидрозолей с заданными характеристиками дисперсной фазы в качестве «болванки» для последующего нанесения радиоактивной оболочки стал удобным методическим приемом получения коллоидных радиофармпрепаратов. Предложен месте-
хиометрический синтез нейтрального гидрозоля Ие^? с радиусом частиц 70±20нм в реакторе пилотного масштаба.
Микро- и наночастицы более 40 лет успешно применяются в диагностических процедурах ядерной медицины при исследовании функций печени, почек, лимфосистемы, а также для терапии. Появление техники интрао-перационной визуализации дало импульс к разработке новых дисперсных систем (гидрозолей), обладающих необходимыми физико-химическими характеристиками, главными из которых являются дисперсный состав, строение и форма наночастиц, возможность кондиционирования состава дисперсионной среды для достижения изотоничности и необходимого значения водородного показателя. Кроме того частицы дисперсной фазы должны беспрепятственно проходить через стерилизующие фильтры МОНроге 0.22.
Техника интраоперационной визуализации основана на предоперационном введении коллоидов, меченных Тс-99т. Инъекции коллоидных РФП подкожно или в районе расположения первичной опухоли позволяют проследить лимфатические сосуды и составить «дорожную карту» так называемых сторожевых лимфоузлов, которые первыми встречают лимфоотток от первичной опухоли кожной меланомы или рака груди. Используя радионуклидную визуализацию, хирург успешно локализует лимфатические узлы, направлено иссекая пораженные и минимизируя повреждения здоровых тканей.
Последние 5-6 лет препараты на основе золей используются во всех клиниках мира. Методы приготовления этих препаратов являются коммерческой тайной и в научной и патентной литературе не отражены. Медицинские учреждения России ранее закупали такие препараты по очень высокой цене, определяемой стоимостью золя, которая в 30 раз превышала стоимость золота. В связи с мировым кризисом закупки прекратились вовсе. Поэтому задача создания отечественного радиоколлоида крайне актуальна.
В диагностических процедурах ядерной медицины используются индикаторные количества радионуклидов с коротким периодом полураспада, которые не позволяют сформировать собственную фазу с заданными параметрами. В первых коллоидных радиофармпрепаратах синтез наночастиц и внедрение в их состав радионуклида выполняли одновременно. Так в отечественном препарате «Корен» элюат радионуклидного генератора 99Мо-9';тТс смешивали с перренатом натрия и проводили обменную реакцию с тиосульфатом натрия в солянокислой среде:
2ЫаЯеО.Г +Жа2820з + 2НС1 Яе^ + 7№2804 + 2№С1 + Н20 (1)
2ЫаТс04‘ +7Ыа28203 + 2НС1 -> Тс^ + 7Ка2804 + 2ЫаС1 + Н20 (2)
К золю добавляли буферный раствор для обеспечения нейтрального показателя pH и сразу использовали полученный продукт в качестве РФП. Полученный продукт содержал большие количества химических и механических примесей, в частности в гептасульфид рения превращалось менее 15% исходного леррената, а в дисперсной фазе Яе282 составлял менее 20%-масс., остальное приходилось на долю грубодисперсной сера, которая образовывалась в результате побочной реакции
Ка28203 + 2НС1 -> 2ЫаС1 + Й02 + 84+ Н20 (3)
и сразу после синтеза начинала выпадать в осадок. Кроме того, концентрация соляной кислоты была, по крайней мере, в 3 раза меньше оптимальной.
Обычно оптимальные условия синтеза гидрозолей далеки от концентраций веществ в биологических средах, в частности в крови или лимфе человека. Поэтому целесообразно раздельно проводить стадии синтеза гидрозоля и осаждения радионуклида на поверхности его наночастиц. После синтеза нерадиоактивного гидрозоля в подходящих условиях, его можно подвергать дополнительным стадиям очистки и кондиционирования. Предварительно приготовленный гидрозоль устойчив при хранении, и его в любой момент можно использовать для осаждения на его поверхности нерастворимого диоксида технеция-99т, образующегося по реакции:
2ЫаТс04 + 38пС12 + 2Н20 -> 2Тс04 + ЗЭп024- + 2№С1 + 4НС1 (4) Из анализа литературы можно сделать вывод о предпочтительности наночастиц гептасульфида рения по сравнению с коллоидами серы, сульфида сурьмы, белка. Возможно, это связано с тем, что частицы гептасульфида рения рентгеноаморфны и имеют неправильную форму.
Целью данной работы стал синтез устойчивого неактивного золя гептасульфида рения с заданными физико-химическими параметрами в качестве безразличного носителя для осаждающегося диоксида технеция-99т в реакторе пилотного масштаба.
Известны 2 способа синтеза получения гидрозолей гептасульфида рения: обменными реакциями перрената с тиосульфатом в кислой среде (1) или сульфидами:
2ИаКе04 + 7Ыа28 + 16НС1 -* ЯезЗ;™ + 16НаС1 + 8Н,0 (5)
Каждый из методов имеет свои преимущества и каждый ее лишен недостатков. В реакции с тиосульфатом нет токсичных реагентов, она происходит при относительно низкой кислотности (оптимальный диапазон концентраций соляной кислоты 0,35-0,45М, как было показано нами в более ранних работах). Недостатками являются необходимость нагревания, которое вызывает термическую диссоциацию образующегося гептасульфида рения до дисульфида ЯеБг, и принципиально неустранимая реакция разложения тиосульфата с образованием свободной серы (3).
Сульфидный метод привлекателен количественным выходом В.е28-7 даже и$ очень разбавленных растворов и не требует нагревания. Побочная реакция образования свободной серы
2Иа28 + 02 + 4НС1 -> 284- + 4НаС,1 + 2Н20 (6)
может быть полностью подавлена проведением синтеза в инертной бескислородной атмосфере. Минусами метода являются высокая кислотность среды (5М НС)) и применение токсичного сероводорода.
В настоящей работе был выбран тиосульфатный метод. Все реагенты смешивали при температуре ледяной бани для предотвращения реакции (3); затем смесь быстро нагревали, так основная реакция (1) с заметной скоростью, сопоставимой со скоростью побочной реакции (3), происходит только при нагреваний.
Было исследовано влияние удельной поверхности реакционного сосуда на выход реакции образования коллоидного гептасульфида рения. В серии опытов с лабораторными сосудами с удельной поверхностью от 100 до 500м2/м ’ было показано, что при увеличении удельной поверхности: в 5 раз выход увеличивается в 2 раза, и при стехиометрическом синтезе в реакторе пилотного масштаба (поверхность 500мГ/м3) превышал 50%.
Так как образование свободной серы - принципиально неустранимый недостаток тиосульфатного метода, мы исследовали два способа его компенсирования.
1 способ. Нестехиометрический синтез в избытке перрепата.
Показано, что образующаяся в небольших количествах сера не образует собственной фазы, а инкорпорируется в состав наночастиц гептасульфида рения, что не снижает качества препарата. Анализ дисперсного состава гидрозоля показывает наличие одного максимума в области 70нм, что косвенно свидетельствует о наличии одного тана частиц, образованных по одному механизму. Такой гидрозоль визуально прозрачен, его частицы свободно проходят через фильтр МяШроге. Однако выход по рению по отношению к количеству исходного перрената менее 25%. Прозрачные гидрозоли образуются при молярном соотношении тиосульфат:перренат не более 1,8:1 (стехиометрическое - 3,5:1),
2 способ. Нестехиометрический синтез в избытке тиосульфата с последующей очисткой от механических примесей дисперсной серы: центрифугированием.
Были выполнены серии, опытов с молярным соотношением тиосульфата и перрепата от 3.5 до 30. Показано, что выход реакции образования гептасульфида рения при соотношениях выше 20 приближается к 100%. Однако, большая часть образующегося гептасульфида рения переходит не в коллоид, а выпадает совместно со свободной серой.
Зависимость выхода коллоидного гептасульфида рения от соотношения тиосульфат-перренат имеет экстремальный характер с максимумов в области 5-10. Количество стабилизатора дисперсной фазы при этом также должно быть увеличено. Учитывая, что желатин, используемый в качестве стабилизатора гидрофобного гептасульфида, как и любой белок, является аллергеном, его количество в препарате для инъекций нельзя беспрепятственно увеличивать. Поэтому было выбрано нестехиометрическое соотношение тиосульфат-перренат 4,5-5 при относительно невысокой концентрации желатина. Так как концентрация дисперсной фазы превышала требуемую более чем в 3 раза, при разбавлении гидрозоля концентрация желатина также снижалась до фармакологически приемлемого• уровня Выход коллоида по рению при этом более 50%. Эффективный гидродинамический радиус наночастиц, как было определено с помощью метода динамического светорассеяния, 70±20нм. Данные электронной микроскопии показывают, что частицы гептасульфида рения имеют неправильную форму.
Комплексная очистка продукта от механических и ионных примесей включала стадии центрифугирования, ионного обмена на смешанной шихте
катионит-анионит и стерилизующую фильтрацию. Очистка повышает не только качество продукта, но и его агрегативную устойчивость,
На основе полученного гидрозоля в ФМБЦ им. А.И.Бурназяна ФМБА России., был приготовлен РФП, меченый 99тТс. Показано, что радиохимическая чистота препарата достигает 95%.
Проведенные эксперименты позволили сделать некоторые предварительные выводы об оптимальных параметрах синтеза в реакторе пилотного масштаба, которые нами будут уточнены ходе последующей работы.
К Предложен нестехиометрический метод синтеза гидрозоля гептасульфида рения в избытке тиосульфата.
2. Комплексный метод очистки позволяет избавиться от механических примесей дисперсной серы и ионных примесей остаточных количеств реагентов.
3. Средний радиус наночастиц - 70±20 нм.
4. Золь можно стерилизовать с помощью фильтров МПНроге 0.22цт.
5. Золь устойчив при длительном нагревании и добавлении больших количеств электролитов.
6. Золь можно хранить в инертной атмосфере более года.
7. РХЧ коллоидного препарата "'"Тс-ЛегВ? > 95%
УДК 546.57: 541.15
И. В. Богданова, Ю. А. Плачев*, А. Ю. Чернядьев*, А. А. Ревина*.
Российский химико-технологический университет км. Д.И. Менделеева, Россия ♦Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. -Фрумкина Российской академии наук, Москва, Россия
ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ ПЛАТИНЫ НА ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРФИНАТОВ В РАСТВОРАХ ТОЛУОЛА
Spectrophtotometric analysis of the platinum nanoparticles interactions with polymer molecules in toluol solutions were performed in order to learn the influence of additives including of porphyrine molecules and metallic nanoparticles on the energy absorption coefficient and the energy transformation coefficient of solar energy by photoactive polymeric layers. The effect of different volumes of platinum nanoparticles on optical absorption and luminescence of light sensitive porphyrine in toluol solutions was investigated. On the base of preliminary results the conclusion was made, than the platinum ions addition doesn’t change of optical absorption and luminescence intensity.
Проведены спектрофотометрические исследования взаимодействия наночастиц платины (НЧ Pt) и различных порфинатов в растворах толуола с целью изучения влияния добавок, включая порфинаты и наночастицы металлов, на коэффициенты поглощения и преобразования солнечной энергии светочувствительными полимерными слоями. Исследовано изменение спектров оптического поглощения и люминесценции толуольных растворов порфинатов при добавлении разных количеств НЧ Pt. На основании предварительных исследований был сделан вывод о том, что добавление ионов платины не приводит к изменениям ни спектров оптического поглощения, ни спектров люминесценции.
