基本介紹
- 中文名：放射性鐵
- 外文名：radioiron
- 類型：化學
- 屬於：化學
放射性鐵的種類,放射性鐵的毒理學,放射性鐵及似鐵製劑,海水中放射性鐵的濃集方法,危害,套用,
放射性鐵的種類
鐵的同位素具放射性的有三種，其原子質量數為53，55和59，其穩定的同位素有4種，為
、
、
、
，其臨床常用者為
，
，又以後者使用更多。
放射性鐵的毒理學
放射性鐵(Fe59，Fe55)，也是工、農、醫各部門套用較廣的放射性核素。它套用於人體鐵代謝及血液系統疾病的研究中起到重要作用。近些年來，由於鐵的比活性大大提高；在醫學和生物學的研究及治療疾病中得到更廣泛地套用。
鐵59為p、y-輻射源，半衰期45天，β-粒子能量為1.56(o．3%)、0.46(54%)、0.27(45%)、0.13(1%)兆電子伏；主要Y一射線的能量為1.29(43%)、1.10(57%)兆電子伏，衰變後成為穩定性鈷(
)。
常套用的放射性鐵製劑，有氯化高鐵，檸檬酸鐵和抗環血酸鐵。
放射性鐵及似鐵製劑
正常人骨髓紅細胞生成占血漿鐵更新的80%一90%，因此，放射性鐵包括
和加速器生產的
(0.511MeV的正電子湮沒輻射和電子俘獲衰變伴隨γ射線能量為169kev)可用於骨髓顯像，優於骨髓RHS顯像的是，可以鑑別紅細胞生成活性的骨髓，因網狀內皮(RE)細胞(即吞噬細胞)活性的變化並不總是反映紅細胞生成系統的擴大與收縮。從生理觀點來看，評價功能性骨髓的放射性鐵是理想的。但可獲得的放射性鐵核素的顯像性能都不令人滿意。
—檸檬酸亞鐵有時用於骨髓顯像。它是β衰變伴隨發射Y射線能量高(主要為1.1和1.3MeV)，通常缺乏適於高能γ射線顯像的儀器，加上對病人輻射劑量高，因此被認為是不適用的。52Fe因物理半衰期短(8h)，受限於靠近加速器生產的地方使用，價格又貴，故很少採用。雖然
和PET儀器適用於紅細胞生成的骨髓顯像，對溶血性或高鐵成紅細胞性貧血，骨髓纖維化和少見的真性紅細胞增多症的病人都已證實有骨髓膨脹。但由於核素和儀器的限制，這種顯像方法仍不能廣泛套用。
放射性核素銦的化學性質與鐵相似，在可獲得的放射性銦同位素中以111In的顯像特性最佳。111ln—InCl3靜脈注射後，濃集部位與鐵很相似，也濃集於骨髓。注射後在低pH時，它與血清轉鐵蛋白結合，且與鐵有競爭性抑制，但生物學行為不同於鐵，可能因為與鐵有顯著不同的氧化還原特性。游離態的銦由血清除(T1/2=5h)比鐵慢、被骨髓攝取約30%ID、肝20%(較鐵高)、腎7%、脾1%、其餘均勻分布在全身的流體內。它濃集於骨髓的量比鐵少，紅細胞濃集也明顯不同。在12—14d循環的紅細胞中含鐵達到80%ID，而銦僅為4%。111In—InCl3結合紅細胞是可逆的，不與血紅蛋白而是與細胞膜結合，故不能用於鑑別紅細胞生成的真正靶細胞[3，5，50,52]。當pH>4時，它在水溶液中形成氫氧化物的絡合物。並不確知它在骨髓內的細胞和亞細胞分布。靜脈注射骨髓正常的病人後，顯像表現111In的分布與99T
標記的膠體相似。用它診斷骨髓造血功能的原理還不完全清楚。它是骨髓早期鐵攝取的有效標誌，骨髓經5Gy輻照後,111In的骨髓攝取不受影響，而放射性鐵攝取明顯降低[3，5]，因此它的顯像濃集不能代表放射性鐵的攝取。當鐵過剩和鐵結合容量飽和的病人，靜脈注射的111In—InCl3、形成膠態核隨後被RE系統的細胞吞噬，轉鐵蛋白飽和也起同樣作用，可以解釋它在這些病人中的RE系統行為。據報導它用作骨髓顯像劑，與再生障礙性貧血、骨髓纖維化及其他血液學疾病的臨床狀況相符，但美國仍未批准常規套用[5]。111In對肝和紅骨髓所致輻射吸收劑量較高，達到0.6mGy/MBq；有效劑量當量為0.26mSv/MBo[41]。
海水中放射性鐵的濃集方法
氫氧化鐵共沉澱法是從海水中濃集放射性鐵的常用方法，用NaOH或NH4OH調節海水的pH為10左右，使之生成Fe(OH)，與Mg(OH)：共沉澱，然後進行傾析和過濾：但是用氫氧化物沉澱回收海水中的痕量元素也有許多缺點：沉澱量多，顆粒細，難於過濾，沉澱物與海水比重差別不大．需要靜置較長的時間。為了加快沉降速度，縮短過濾時間，神戶弘已等研究了添加高分子凝集劑加速沉降過程的濃集方法，只需靜置10分鐘，鐵的回收率在90%以上。
甲田善生等用吡啶代替氨水使之生成吡啶絡合物從pH6—7的海水中沉澱若干种放射性核素，對59Fe的共沉澱率大於95%。此法的優點是pH較低，但由於毗啶用量大(100ml海水需要用5ml20%吡啶)，臭味濃，實驗室需有良好的通風設備。
用MnOz從海水中濃集放射性鐵也很有效。Yamagat等選用1%(W/V)的粉末狀的MnO2從pH 8.2的海水中濃集由核反應堆釋放的數種重要的放射性同位素，對55，59Fe的濃集率為96%。Langford用Mn02在pH8.0的條件下從海水中濃集55Fe，取得了良好的結果。
亞鐵氰化物具有選擇性吸附放射性核素的性質。Kwamura等用亞鐵氰化路吸附1升海水中的放財性核素，對59Fe的吸附率在95%以上。但是亞鐵氰化鋯的吸附能力較弱，只能用於l升海水的測定，當海水樣品體積超過1升時．回收率就大大減少。
如果只測定海水中顆粒態的或懸浮物中的放射性鐵，可用微孔過濾器收集濾物，然後再進行放射化學分離和測定。
危害
在大劑量的照射下，放射性對人體和動物存在著某種損害作用。
套用
放射性鉄的套用對於人體鉄代謝及血液學研究等作出了貢獻。如果不用放射性鉄作示蹤，就無法區別新吸收入的鉄抑或體內原有的鈇，同時鉄的轉運、生化過程、體內分布、排出及紅血球生成等項研究工作，用一般的化學方法進行是有閒難的。因此，自1939年Hahn等用放射性鉄研究貧血以來，此法在臨床上逐漸被採用，由於鉄的比放射性大有提高，在生理學及臨床上更較廣泛地採用了。
示蹤用的放射性鉄有
和
二種。
的物理半衰期為45.1天，它按β衰變的方式放射出三組β射線【其最大能量分別為0．27(占46%)、0.46(占54%)和1.56(占0.3%)百萬電子伏特】及三支γ射線(其能量分別為1.29、1.1、0.19百萬電子伏特)之後，衰變成為穩定性的
。
可以從回旋加速器中產生，但是它的此放射性很低，不能滿足臨床使用的要求。自從有了反應堆以後，
的生產方法有了改善，提高了比放射性，成為臨床上所使用的
。
的物理半衰期為2.94年，它以K俘獲的方式衰變，放射出軟X射線。當時由於
的比放射性低，遂採用鉄
，然而，
的半衰期較長且其射線能量低，因此在反應堆生產
之後，就被後者所代替。但是，
並未被摒棄，因為直到最近臨床上仍在套用
，它多半是與
一起作雙標記用。
常用的放射性鉄的化學製劑有氯化高鉄、枸櫞酸鉄和抗壞血酸鉄三種，它們的比放射性都已達到合乎臨床使用的水平(0.6～1.6毫居里/毫克，0.1毫居里/毫升或更高些)。
