Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


ПОЛУЧЕНИЕ МЕЧЕННОГО ТЕХНЕЦИЕМ-99М НАНОКОЛЛОИДА НА ОСНОВЕ ГАММА-ОКСИДА АЛЮМИНИЯ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Работа №101963

Тип работы

Авторефераты (РГБ)

Предмет

физика

Объем работы25
Год сдачи2014
Стоимость250 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
60
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность темы исследования. В последние годы во всем мире отмечается значительное усиление интереса к использованию в медицине радиоактивных коллоидных наноматериалов. Они нашли применение для мечения аутолейкоцитов с целью диагностики воспалительных процессов, проведения лимфосцинтиграфии и выявления «сторожевых» лимфатических узлов (СЛУ) у онкологических больных. Наиболее оптимальным радионуклидом для проведения мечения наночастиц является короткоживущий технеций-99м ("тТс), который на сегодняшний день используется для диагностики, практически, во всех областях медицины. Радиофармпрепараты (РФП) на его основе применяют более чем в 87 % всех радионуклидных исследований, проводимых в мире. Это, в первую очередь, обусловлено его ядерно-физическими характеристиками: относительно коротким периодом полураспада (6,02 ч) и энергией у-излучения 0,1405 МэВ, обеспечивающих малую экспозиционную дозу и, вместе с тем, достаточную проникающую способность для проведения радиометрических измерений. Проведенные нами предварительные исследования, показали, что устойчивые коллоидные соединения могут быть получены путем проведения адсорбции восстановленного "тТс на гамма-оксиде алюминия. При этом величина адсорбции радионуклида на поверхности оксида превышает 93 %. Основными предпосылками для использования гамма-оксида А12О3 в качестве транспортирующего агента метки "тТс вместо часто используемых сульфидов рения и сурьмы является его более низкая токсичность в сочетании с хорошими адсорбционными свойствами, доступностью и низкой стоимостью. Проведенный анализ литературных данных показал, что до настоящего времени исследования, по получению меченного "тТс наноколлоида гамма-оксида А12О3 в мире не проводились, что и определило цель настоящей работы.
Степень разработанности темы исследования. Исследования, посвященные синтезу наноколлоидных препаратов для медицины, и их практическому применению проводились в различных странах. В России ведущей организацией, занимающейся разработкой и синтезом радиоактивных препаратов для медицинской диагностики, является ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА. На сегодняшний день этой проблемой активно занимается также ФГАОУ ВО НИ ТПУ, где были синтезированы меченные "тТс наноколлоидные препараты на основе модифицированных производных ДТПА и железо-углеродных частиц. Здесь же впервые была исследована возможность получения наноколлоида "тТс - А12°3-
Представляемая работа выполнена по госбюджетной теме «Исследование физико-химических закономерностей введения метки технеция-99м в соединения на основе органических и неорганических матриц» (№ госрегистрации НИР 01201251361), а также при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009¬2013 годы» по теме «Разработка методов получения меченых технецием-99м наноколлоидов для медицинской диагностики» (№ госрегистрации НИР 01200960413). Совместно с Томским НИИ кардиологии были проведена работы в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» по теме «Разработка методов получения новых наноколлоидных РФП и изучение их влияния на функциональную морфологию жизненно важных органов» (№ госрегистрации НИР 01201275909).
Целью работы является разработка метода получения радиофармацевтического препарата на основе меченного технецием-99м наноколлоида гамма-оксида алюминия.
Основные задачи исследований:
1. Изучение влияния кислотной обработки гамма-оксида Л120з на величину адсорбции пертехнетат-ионов - "тТс(У11).
2. Изучение закономерностей распределения "тТс в системе водная фаза - оксид Л120з.
3. Исследование процесса восстановления "тТс(У11) в присутствии 8и (II) и определение его оптимальной концентрации в реакционной смеси.
4. Изучение адсорбции на оксиде алюминия восстановленного "тТс и влияния его общей активности на величину выхода меченого продукта.
5. Экспериментальное определение качественного и количественного состава реагентов для получения меченного "тТс наноколлоида и отработка условий проведения синтеза.
6. Оценка основных свойств полученного наноразмерного препарата и проведение его предварительных испытаний на экспериментальных животных.
7. Разработка проекта Спецификации на наработку опытных партий радиофармпрепарата.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые:
• Исследовано влияние кислотной обработки гамма-оксида Л1203 на величину адсорбции "тТе и показано, что максимум адсорбции достигается при значении рН реакционной смеси 2.
• Установлены закономерности поглощения "тТе оксидом А1203 в зависимости от массы оксида и соотношения объема препарата к массе оксида. Показано, что степень поглощения не зависит от общей активности радионуклида и снижается с увеличением объема препарата.
• Получена экспериментальная зависимость изменения содержания в препарате примеси "тТс(У11) от концентрации восстанавливающего агента - олова (II) и определено его минимальное количество (0,0175 мг/мл) для достижения радиохимической чистоты препарата более 95 %.
• Разработаны состав реакционной смеси и методика получения устойчивого наноколлоида "тТс-А120з с размером частиц в пределах от 50 до 100 нм и радиохимическим выходом более 75 %.
• На экспериментальных животных доказана функциональная пригодность созданного препарата «99тТс-А120з» для проведения диагностических исследований лимфосистемы.
Теоретическая и практическая значимость. Технология получения наноколлоидного препарата «99тТс-А120з» и методики контроля его качества, созданные и апробированные в процессе выполнения диссертации, используются для наработки опытных партий препарата с целью проведения его доклинических испытаний в Томском НИИ онкологии. Результаты работы используются в учебно-педагогическом процессе по специальности «Медицинская физика» на кафедре Прикладной физики ФТИ ТПУ. Применение на практике полученных результатов подтверждается актами о внедрения.
Методология и методы исследования. Методологической основой диссертационного исследования послужили существующие в мире теоретические и экспериментальные наработки по созданию наноколлоидных препаратов для медицинской диагностики, а также методам контроля их качества и системного анализа результатов.
В работе применялись следующие экспериментальные методы исследований и методики: методики проведения радиометрических
измерений, инструментальные и фильтрационные методы определения размеров меченных коллоидов, методики определения химических примесей, методы статистической обработки результатов. Экспериментальные исследования выполнены на сертифицированном научном оборудовании с использованием аттестованных методик в сертифицированных лабораториях.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Результаты экспериментального изучения влияния кислотной обработки оксида Л12О3 на величину адсорбции "тТс.
2. Закономерности распределения "тТс в системе раствор-оксид А12О3 в зависимости от объема раствора препарата, массы сорбента и активности радионуклида.
3. Результаты изучения процесса восстановления "тТс в присутствии 8п (II) и адсорбции восстановленного радионуклида на наноразмерном порошке оксида алюминия.
4. Экспериментальные исследования по разработке состава реагентов и методики получения препарата «99тТс-А12О3».
5. Результаты испытаний препарата на экспериментальных животных.
6. Проект Спецификации на наработку опытных партий и аналитический контроль качества нового радиофармацевтического препарата «99тТс-А120з».
Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, состоит в общей постановке задач, активном участии в проведении исследований, анализе и математической обработке полученных результатов, написании статей и докладов, а также внедрении результатов исследований в разработку нового отечественного РФП.
Степень достоверности результатов. Работа построена на известных и проверяемых закономерностях, согласуется с опубликованными экспериментальными данными, не противоречит современным научным представлениям о закономерностях физико-химических процессов. Все оценки и исследования проведены на современном сертифицированном аналитическом оборудовании с привлечением аттестованных методик.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на 5-й международной научно-практической конференции «Физико-технические проблемы атомной энергетики и промышленности» (Томск, 2010); Российской научно-технической конференции с международным участием «Актуальные проблемы радиохимии и радиоэкологии» (Екатеринбург, 2011); XII международном симпозиуме «Technetium and Rhenium - Science and Utilization» (Москва, 2011); Международной конференции «Nuclear science and its application» (Самарканд, Узбекистан, 2012); 14-й международной научной конференции «High-tech in chemical engineering-2012» (Тула, 2012); Международной конференции молодых ученых и специалистов «Current issues on the peaceful use of atomic energy» ( Алматы, Казахстан, 2012); I российской конференции по медицинской химии (Москва, 2013); IX международной конференции «Nuclear and radiation physics» (Алматы, Казахстан, 2013); XI международной научно-практической конференции «Медицинские и экологические эффекты ионизирующего излучения» (Северск - Томск, 2013).
Участие в выставках и конкурсах: Победитель Всероссийского конкурса «Инженер года 2012»; лауреат Конкурса научных достижений молодых ученых Томской области, 2013; лауреат и медалист Всероссийского конкурса «Сибирские Афины», 2013; обладатель стипендии Президента РФ для молодых ученых и аспирантов, осуществляющих перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики 2012-2015; победитель Всероссийского конкурса «Лучший молодой ученый 2013 года».
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 25 работ, из них 1 патент на изобретение, 7 - в рецензируемых научных журналах, включенных в перечень ВАК, тезисы 17 докладов и материалов международных и всероссийских научных конференций, имеется два акта о внедрении.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы; содержит 1 10 страниц, включая 27 рисунков, 13 таблиц, 110 библиографических ссылок и 1 приложение.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Исследование закономерностей адсорбции 99тТс(УП) на оксиде А120з показали, что величина его сорбционной емкости существенно зависит от кислотной обработки. При этом максимум адсорбции достигается, когда в результате взаимодействия оксида с кислотой в реакционной смеси устанавливается значение рН=2. Величина удельной адсорбции "тТс возрастает пропорционально увеличению его активности в растворе в пределах изменения от 0,04 до 0,112 МБк/мл. При этом степень поглощения "тТс оксидом не зависит от его исходной активности и составляет в среднем 8,65 % при среднем значении коэффициента распределения Кр=0,471. При всех рассмотренных условиях максимальная величина адсорбции 99тТс(УП) на оксиде Л120З не превышает 30 % от введенной активности, что снижает радиохимическую чистоту препарата.
2. В результате изучения процесса восстановления 99тТс хлоридом олова (II) показано, что для практически полного восстановления 99тТс в заданном объеме РФП, концентрация 8п (II) должна быть не менее 0,0175 мг/мл. Введение в препарат большего количества 8п (II) не целесообразно, вследствие возможности образования крупноразмерного коллоида. При исследовании адсорбции восстановленного 99тТс на нанопорошке А120З определены оптимальные температурные и временные режимы инкубации реакционной смеси, при которых образуется наноколлоид 99тТс-А12О3 с требуемым размером частиц до 100 нм. Сделана оценка его радиохимического выхода.
3. Проведена разработка качественного и количественного состава реагентов и общей схемы синтеза для получения наноколлоидного РФП «99тТс-А12О3». Изучено влияние на его радиохимическую чистоту и величину выхода коллоида с размерами частиц менее 100 нм стабилизирующей добавки аскорбиной кислоты, и желатина, а также условий и температурного режима приготовления РФП.
4. Исследована функциональная пригодность препарата «99тТс-А12О3» для определения сторожевых лимфатических узлов. Проведены его испытания на экспериментальных животных путем подкожного введения. Показано, что уровень накопления препарата в лимфатическом узле в течение временных интервалов 60 и 120 мин составляет 1,63 % от общей введенной активности, что достаточно для его надежной визуализации и близко соответствует стандартным требованиям (0,5-1,7 />).
5. Разработан состав радиофармацевтического препарата «Наноколлоид "тТс-Л1203», включающий элюат "тТс с активностью 280¬500 МБк, а также наноразмерный гамма-оксид алюминия, аскорбиновую кислоту, олова (II) хлорид дигидрат и желатин в количествах из расчета на 1 мл смеси, мг: 0,035-0,040; 0,20-0,25; 0,00875-0,0175 и 2,0-2,5, соответственно. Полученную смесь нагревают на водяной бане (70-80 °С) в течение 30 мин с последующим охлаждением до комнатной температуры в ультразвуковой ванне и проводят стерилизующую фильтрацию.
6. Проведен выбор методик аналитического контроля качества препарата в соответствии с действующими требованиями ОСТ «Стандарты качества лекарственных средств. Основные положения. № 91500.05.001-00» по основным показателям: объемная активность, радиохимическая чистота, рН, содержание и размер коллоида основного вещества гамма-оксида алюминия и всех других компонентов препарата: аскорбиновая кислота, олова (II) хлорид дигидрат и желатин. Впервые разработан проект спецификации на технологический выпуск нового отечественного радиофармпрепарата.



1. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Садкин В.Л., Чибисов Е.В., Рогов Л.С., Чикова И.В. Изучение статической и динамической адсорбции технеция-99м на оксиде алюминия// Известия ВУЗов, ж. Физика. - 2010. - Т. 53. - № 10/2 - С. 294-300 (0,4 п.л./0,2 п.л.).
2. Skuridin V.S., Stasyuk E.S., Nesterov E.A., Sadkin V.L., Rogov A.S. Adsorption of "mTc on Aluminum Oxide // Radiochemistry. - 2011. - №5. Vol. 53. -Р. 529-533 (0,3 п.л./0,2 п.л.).
3. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Варламова Н.В., Постников П.С., Нестеров Е.А., Садкин В.Л. Получение и экспериментальные испытания меченных технецием-99м наноколлоидных препаратов на основе гамма- оксида алюминия и магнитоуправляемых частиц Бе@С(ША)//Известия ВУЗов, ж. Физика. - 2011. - т. 54. - № 11/2 - С. 332-339 (0,5 п.л./0,2 п.л.).
4. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Рогов А.С., Садкин В.Л. Разработка метода подготовки сорбента для производства высокоактивных генераторов 99Mo/99mTc на основе обогащенного 98Mo // Радиохимия. - 2012. - т.54. - №4. - С. 360-363 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
5. Skuridin V.S., Sadkin V.L., Stasyuk E.S., Nesterov E.A., Varlamova N.V., Rogov A.S. Nanomaterials based on gamma-alumina of labeled technetium- 99m for lymphoscintigraphy. // International journal of experimental education. - 2013. - №6. - P. 56 (0,2 п.п./0,1 п.л.).
6. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Варламова Н.В., Нестеров Е.А., Белянин М.Л., Садкин В.Л., Рогов А.С. Получение меченных технецием-99м нанодисперсных производных комплексонов ДТПА // Фундаментальные исследования. - 2013. - №10(7). - С. 1427-1430 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
7. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Варламова В.Н., Рогов А.С., Садкин
B. Л., Нестеров Е.А. Получение нового наноколлодного радиофармпрепарата на основе оксида алюминия // Известия ТПУ. Химия. - 2013 - Т. 323 - №. 3. -
C. 33-37 (0,3 п.л./0,15 п.л.).
Патенты и программы:
8. Пат. RU № 246307. Способ получения меченного технецием-99м наноколлоида 5 / Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Варламова В.Н., Рогов А.С., Садкин В.Л. 2012.
Тезисы докладов на Всероссийских и международных конференциях:
9. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Садкин В.Л., Нестеров Е.А., Чибисов Е.В., Рогов А.С., Ларионова Л.А., Нестерова Ю.В., Варламова Н.В. Исследования процесса адсорбции технеция-99м на оксидах алюминия // // Физико-технические проблемы атомной энергетики и промышленности: материалы V межд. науч.-практ. конф. - Томск, 2010. - С. 115 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
10. Skuridin V.S., Sadkin V.L., Stasyuk E.S., Varlamova N.V., Rogov A.S., Nesterov E.A. Obtaining technetium-99m labeled nanocolloids based on aluminum oxide for medical diagnostics //7th Internat. Symp. on Technetium and Rhenium - Science and Utilization - Moscow, 2011. - Р. 135 (0,2п.л./0,1 п.л.).
11. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Садкин В.Л., Рогов А.С. Изучение процесса сорбции технеция-99м на оксидах алюминия // Мат. III Всеросс. симп. «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии». - Краснодар, 2011. - С. 203 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
12. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Варламова Н.В., Садкин В.Л., Рогов А.С. Исследование процесса адсорбции 99|"Тс (VII) на активированном оксиде алюминия // Актуальные проблемы радиохимии и радиоэкологии: материалы Росс. науч.-техн. конф. с междунар. участием. - Екатеринбург, 2011. - С. 131¬136 (0,3 п.л./0,15 п.л.).
13. Skuridin V.S., Stasyuk E.S., Sadkin V.L., Nesterov E.A., Rogov A.S, Varlamova N.V. Production and medical-biological tests of nanocolloids on the basis of aluminum oxide labeled by technetium-99m// Nanomaterials: applications and properties, - Alushta, 2012. - Vol. 1. - № 2. -Р. 01nnbm01-1 - 01nnbm01-4 (0,2п.л./0,1 п.л.).
14. Skuridin V.S., Sadkin V.L., Stasyuk E.S., Nesterov E.A.,Varlamova N.V., Rogov A.S. Obtaining of radioactive nano colloidal materials on the basis of gamma alumina //Internat. conf. of young scientists and specialists «Current issues on the peaceful use of atomic energy». - Almaty, 2012. - P. 79 (0,2п.л./0,1 п.л.).
15. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Варламова Н.В., Нестеров Е.А., Рогов А.С., Садкин В.Л. Разработка новых наноколлоидных радиофармпрепаратов для диагностических исследований в онкологии // Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике: сб. статей XIII междунар. науч.-практ. конф. - СПб., 2012. - С. 257 - 261 (0,4 п.л./0,2 п.л.).
16. Skuridin V.S., Stasyuk E.S., Sadkin V.L., Nesterov E.A., Rogov A.S, Varlamova N.V. Process of the preparation radiopharmaceutical «Nanocolloid 99mTc-Al2O3» for lymphoscintigraphy// Internat. Conf. Nuclear science and its application. - Samarkand (Uzbekistan), 2012. - Р. 336-337 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
17. Varlamova N.V. Skuridin V.S., Stasyuk E.S., Sadkin V.L., Nesterov E.A., Rogov A.S, Sazonova S.I., Kazakov V.A. Development and biological tests labeled technetium-99m fluoroguinolones //X Internat. scientific conf. «Physics and radioelectronics in medicine and ecology». - Vladimir, 2012. - Р. 57 - 61 (0,3 п.л./0,15 п.л.).
18. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Варламова Н.В., Нестеров Е.А., Рогов А.С., Садкин В.Л. Метод получение нового наноколлоидного препарата меченого технецием-99м на основе оксида алюминия // XIV Internat. scientific conf. «high-tech in chemical engineering-2012». - Тула, 2012. - С. 245 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
19. Стасюк Е.С., Скуридин В.С., Садкин В.Л., Варламова Н.В., Рогов
А.С., Нестеров Е.А. Разработка лиофилизированного реагента для получения нового радиофармпрепарата на основе оксида алюминия// Медицинские и экологические эффекты ионизирующего излучения: материалы VI
междунар. науч.-практ. конф. - Северск - Томск, 2013. - С. 129 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
20. Садкин В.Л., Скуридин В.С., Рогов А.С., Стасюк Е.С., Варламова Н.В., Нестеров Е.А., Ларионова Л.А. Получение радиоактивных наноколлоидых материалов на основе гамма-оксида алюминия // Ядерно- физические технологии в клинической и экспериментальной медицине: состояние, проблемы, перспективы: материалы Междунар. шк.-конф. - Томск, 2013. - С. 61-63 (0,3 п.л./0,1 п.л.).
21. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Садкин В.Л., Рогов А.С., Нестеров Е.А., Варламова Н.В., Слепченко Г.Б., Чернов В.И. Разработка инновационных радиофармпрепаратов с технецием-99м в ТПУ для ядерной медицины. // Ядерная и радиационная физика: материалы IX междунар. конф. - Алматы, 2013. - С. 276 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
22. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Садкин В.Л., Рогов А.С., Нестеров Е.А., Варламова Н.В. Получение наноколлоидов меченных технецием-99м для лимфосцинтиграфии. // Ядерная и радиационная физика: материалы IX междунар. конф. - Алматы, 2013. - С. 273 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
23. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Садкин В.Л., Рогов А.С., Нестеров Е.А., Варламова Н.В. Исследования адсорбции технеция-99м на у-оксидах алюминия с различной кислотной активацией. // Ядерная и радиационная физика: материалы IX междунар. конф. - Алматы, 2013. - С. 266 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
24. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Варламова Н.В., Нестеров Е.А., Рогов А.С., Садкин В.Л. Разработка методов получения нового коллоидного радиофармпрепарата на основе оксида алюминия меченого технецием-99м. // Материалы I Росс. конф. по мед. химии. - Москва, 2013. - С. 140 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
25. Скуридин В.С., Стасюк Е.С., Варламова Н.В., Нестеров Е.А., Рогов А.С., Садкин В.Л. Сорбционная подготовка оксида алюминия при производстве генераторов технеция-99м. // Материалы IРосс. конф. по мед. химии. - Москва, 2013. - С. 141 (0,2 п.л./0,1 п.л.).

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.