3.12.1 放射性锝的毒理学

3.12.1 放射性锝的毒理学

3.12.1.1 辐射和化学特性

锝(technetium,TC)的原子序数为43,在元素周期表中与锰(Mn)和铼(Re)同属ⅦB族,其化学性质更近似于铼。锝是1937年利用回旋加速器以氘核轰击钼(Mo)取得的第一种人工放射性元素。它有90 Tc~108 Tc和110 Tc共20种同位素。

锝具有从-1到+7多种价态,其中最稳定的是+7价,在溶液中以Tc O4的形式存在。锝的另一个稳定价态是+4价,其余的价态仅在各种不同形式的络合物中才能见到。低于+4价的锝易氧化为+4价,而+5、+6价的锝离子易转化为+7或+4价。高锝酸的钠盐和铵盐易溶于水,而它的钾盐、铷盐及铯盐等的溶解度却很小。锝的同位素都是放射性核素,其中毒理学意义较大的是99 Tc和99m Tc。99 Tc的物理半衰期为2.13×105年,比活度为629 MBq/g,是β辐射源,β粒子能量为0.292 Me V(99%),可被普通玻璃所阻挡。99m Tc的物理半衰期为6.02 h,是γ辐射源,其光子能量为0.140 Me V(98.6%),适于做活体测量。

99m Tc因为具有理想的核衰变特性和适宜的物理半衰期(6.02 h),在核医学中被广泛应用。临床上使用的99m Tc是由99 Mo-99m Tc发生器中分离得到的,在生理盐水中以高锝酸钠(Na99 TcO4)的形式存在,它可以口服或静脉注射的方式用于脑、甲状腺、腮腺、唾液腺、骨及关节的显像。此外,利用99m Tc的某些化合物及络合物可以进行肝、肾、肺、心、血池、脾、淋巴、骨髓、脑池、脊髓、骨骼等器官或组织的显像及肿瘤、炎症等病理组织的定位。迄今为止,仅有99m Tc可广泛地应用于人体各个器官和系统的显像。

3.12.1.2 体内代谢

(1)吸收

ICRP第30号出版物推荐,锝元素的所有化合物自胃肠道的吸收率都是80%。该资料同时指出,锝的少数放射性药物,如硫化锝等的吸收率较低。给人肌肉注入高锝酸钠,锝的吸收速度更快,且吸收率达100%。

(2)分布

锝自血液的廓清速度极快,人的半廓清期为3 h。锝离开血液后,选择性地浓集在唾液腺、甲状腺、胃及肠道(横结肠及降结肠含量较高),分布在肝及其他器官的量较少。但是,锝在小鼠肝脏的滞留份额较高,且排除缓慢。

临床观察和动物实验资料表明,锝的生物转运与无机碘基本相似,但也存在着某些差异。在静脉注入后的初期,锝与无机碘以大体上相等的程度浓集在唾液腺、甲状腺和胃黏膜;然而由唾液腺和胃黏膜分泌出来的锝和无机碘进入小肠后,无机碘被迅速地重吸收,而锝则滞留在小肠内。此外,在注入后72 h内,无机碘由尿中的排除量高达注入量的98%,而锝的排除量一般不超过60%。

(3)排除

不论是口服还是静脉注入,99m Tc自体内的排除途径主要为肾脏和肠道,在72 h内排除量约占摄入量的60%。据估算,锝的生物半排期约为48 h。(https://www.daowen.com)

需要着重指出的是,在临床上,给妊娠或授乳妇女应用99m Tc标记药物时,应当特别慎重,因为有相当数量的99m Tc可通过胎盘或乳汁转移到胎体或婴儿体内。

ICRP第52号出版物指出,为避免婴儿受到照射,产妇在接受99m Tc -膦酸盐、99m Tc -红细胞或99m Tc-DTPA等放射性药物后,至少在4 h内,不得给婴儿授乳;若是其他的99m Tc -放射性药物,则在12 h内禁忌给婴儿授乳。

3.12.1.3 损伤效应

随着99m Tc放射性药物的应用范围日益扩大,婴儿由母乳中摄取99m Tc的研究已引起人们的极大关注。从现有资料来看,由母乳转移到婴儿体内的99m Tc数量是相当可观的。例如,1例哺乳期妇女,在静脉注入Na99m TcO4(555 MBq)后4 h,给婴儿授乳1次,转移到婴儿体内99m Tc的活度是2.80 MBq。据此计算,婴儿的甲状腺、胃、大肠、小肠和全身的99m Tc吸收剂量分别是3.00 m Gy、1.00 m Gy、2.48 m Gy、1.00 m Gy和0.12 mGy。因此,由乳汁摄入婴儿体内的99m Tc可能带来的危险值得重视。

99 Tc对机体的损伤效应不同于99m Tc,特别是在事故情况下大剂量摄入时,主要是化学毒性作用,而辐射作用的危害性要小得多,这与其辐射特性有关。ICRP第30号出版物给出的99 Tc的年摄入量限值为200 MBq(317.9 mg)。动物实验资料表明,99 Tc具有中等程度的化学毒性作用。

3.12.1.4 减少吸收和加速排除

(1)减少吸收

当大量高锝酸钠进入体内后,口服KI,每天100 mg,或高氯钾,每天3次,每次100 mg,可减少或阻止锝的吸收,加速其由体内排除,从而降低它在甲状腺、胃肠道内的滞留。

(2)加速排除

大量饮水,以增加尿锝排除量;口服双氢克脲噻,每天2次,每次50 mg。

若能在锝进入体内后尽早使用上述方法,则可大大减少锝在体内的沉积量,增加尿锝排除量;若延缓使用,则效果显著降低。