РАДИОХИМИЯ, 2022, том 64, № 5, с. 497-500

УДК 544.58:615.849.1:546.15

НАНЕСЕНИЕ ИОДА-125 НА СЕРЕБРЯНЫЕ ПОДЛОЖКИ

МИКРОИСТОЧНИКОВ ДЛЯ БРАХИТЕРАПИИ РАКА

ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Н. А. Нерозин, Д. А. Подсобляев, М. Д. Самсонов, Н. Р. Тогаева, С. В. Ткачев

Физико-энергетический институт им. А. И. Лейпунского,

249033, Обнинск Калужской обл., пл. Бондаренко, д. 1

* e-mail: vshapovalov@ippe.ru

Поступила в редакцию 08.12.2021, после доработки 28.01.2022, принята к публикации 02.02.2022

Описан способ нанесения ¹²⁵I на поверхность серебряных подложек микроисточников для брахитерапии

рака предстательной железы, который включает подготовку поверхности подложек путем их обработки

последовательно растворами азотной кислоты и тиомочевины, последующее хлорирование поверхности

подложек с помощью хлорирующего агента с образованием на поверхности подложек хлорида серебра

и замещение атомов хлора атомами ¹²⁵I путем помещения подложек с хлоридом серебра на поверхности

в раствор, содержащий ионы ¹²⁵I, с образованием на поверхности подложек слоя ¹²⁵I. Описанный способ

позволяет наносить на подложки ¹²⁵I с низким разбросом активности, нанесенной на каждую подложку.

Ключевые слова: ядерная медицина, брахитерапия, иод-125, микроисточники.

DOI: 10.31857/S0033831122050082, EDN: JCOIBK

Рак предстательной железы (РПЖ) является од-

основе ¹²⁵I для терапии РПЖ. Конструкция микро-

ним из самых распространенных видов онкологи-

источников представляет собой серебряные под-

ческих заболеваний у мужчин. В 2019 г. в Россий-

ложки цилиндрической формы с нанесенным на

ской Федерации было выявлено 44706 новых случа-

них ¹²⁵I, которые помещаются в герметичную тита-

ев заболевания РПЖ [1].

новую оболочку (рис. 1). Впервые эта конструкция

была предложена компанией Minnesota Mining and

Одним из методов радикального лечения лока-

лизованного РПЖ является внутритканевая лучевая

Manufacturing Company (США) [8]. Простота и тех-

терапия (брахитерапия) [2, 3]. Методика основана

нологичность конструкции привлекает и специали-

на имплантации в ткань железы и ее ближайшее

стов других стран [9-11].

окружение нескольких десятков закрытых микро-

Из микроисточников изготавливают гирлянды

источников, содержащих радионуклид

¹²⁵I или

(стренды) с помощью биорастворимого материала

¹⁰³Pd, остающихся в ткани железы на протяжении

(ESM_1pdf). Стренды в транспортных контейнерах

всего периода жизни [4, 5].

помещают в пакеты для стерилизации (ESM_2pdf)

¹²⁵I и ¹⁰³Pd распадаются по механизму K-захва-

и после стерилизации направляют потребителю.

та. Распад сопровождается низкоэнергетическим

Одной из операций при изготовлении микро-

излучением (28 и 21 кэВ соответственно [6]), что

источников является нанесение ¹²⁵I на поверхность

позволяет доставлять необходимую энергию в ло-

серебряных подложек. Поскольку процесс прямого

кализованные области и уменьшить повреждение

нанесения ¹²⁵I на поверхность серебряных подло-

здоровых тканей [7].

жек не идет, предлагается обрабатывать эту поверх-

В Физико-энергетическом институте (ФЭИ) соз-

ность с образованием анионов, таких как Br^- [12],

дан участок по производству микроисточников на N_–, CO_32-, C₂O_42-, AsO_43-, PO_43- [11, 13, 14], Cl^- [8, 15,

497

498

ШАПОВАЛОВ и др.

0.50

0.05

0.80

0.50

3.00

4.50

Рис. 1. Конструкция микроисточника для брахитерапии

РПЖ на основе ¹²⁵I производства ФЭИ.

16] с последующим замещением анионов на ¹²⁵I.

Предлагается и электрохимический вариант нане-

сения ¹²⁵I на серебряные подложки [8, 17].

В ФЭИ также был разработан способ электро-

химического нанесения ¹²⁵I на поверхность сере-

бряных подложек микроисточников [18, 19], одна-

ко опыт нескольких лет эксплуатации показал его

ненадежность и трудность управления процессом.

Исходя из анализа литературы и собственного

опыта было принято решение разработать способ

нанесения ¹²⁵I на поверхность серебряных подло-

Рис. 2. Блок-схема процесса нанесения ¹²⁵I на серебря-

ные подложки микроисточников для терапии РПЖ.

жек микроисточников, включающий хлорирование

поверхности подложек с помощью хлорирующего

изводства НИИАР со следующими характеристи-

агента с образованием на поверхности подложек

ками: химическая форма - NaI в 0.015 М NaOH,

хлорида серебра и последующее замещение ионов

объемная активность 1.2 Ки/мл, удельная актив-

хлора на ¹²⁵I путем контакта с щелочным раствором

ность

˃17000 Ки/г (без носителя), содержание

Na¹²⁵I [20].

¹²⁶I

˂1.3 × 10^-7 по активности, радиохимическая

Поскольку при нанесении ¹²⁵I на поверхность

чистота 99.7%, а также химические реактивы мар-

серебряных подложек важен минимальный разброс

ки ч.д.а. или х.ч. Разбавленные растворы получали

активности, нанесенной на каждую подложку, ко-

с использованием перегнанной в кварцевой посуде

торый, в свою очередь, зависит от чистоты поверх-

дистиллированной воды.

ности подложек, были предусмотрены стадии под-

Партию подложек помещали в пенициллиновый

готовки поверхности подложек путем ее обработки

флакон, в который заливали 1 М HNO₃ так, что-

азотной кислотой для удаления оксида серебра и

бы партия подложек была полностью погружена в

обработки тиомочевиной для удаления сульфидных

раствор, и выдерживали в нем подложки в течение

соединений.

5 мин. После завершения операции раствор HNO₃

удаляли из пенициллинового флакона.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Затем, в пенициллиновый флакон с подложками

заливали 1 М раствор тиомочевины так, чтобы пар-

Блок-схема процесса представлена на рис. 2.

тия подложек была полностью погружена в раствор,

При отработке способа нанесения использовали

и выдерживали в нем подложки в течение 15 мин.

партию подложек в количестве 100 штук, которые

После завершения операции раствор тиомочевины

представляли собой отрезки серебряной проволоки

удаляли из пенициллинового флакона, а подложки

(марка Ср 99,99 Т 0,5, ГОСТ 7222-2014 [21]) диа-

отмывали от тиомочевины последовательно ацето-

метром 0.5 и длиной 3 мм. Активность ¹²⁵I, нане-

сенного на каждую подложку, составляла порядка

ном и водой.

0.4-0.6 мКи, что соответствует активности одного

При хлорировании поверхности подложек в пе-

микроисточника. В работе использовали ¹²⁵I про-

нициллиновый флакон с подложками заливали воду

РАДИОХИМИЯ том 64 № 5 2022

НАНЕСЕНИЕ ИОДА-125 НА СЕРЕБРЯНЫЕ ПОДЛОЖКИ МИКРОИСТОЧНИКОВ

499

так, чтобы партия подложек была полностью погру-

700

жена в нее. Затем в воду добавляли хлорирующий

600

агент (1.5 мл 12 М HCl и 10 мкл перекиси водоро-

500

да). Содержимое флакона встряхивали на шейкере

400

в течение 15 мин, затем подложки последовательно

300

промывали водой и ацетоном.

200

Для того, чтобы удалить частицы хлорида сере-

100

бра, которые слабо связаны с поверхностью подло-

жек, подложки в течение 25 ч встряхивали на шей-

90 100

кере во флаконе под слоем серной кислоты с pH 4,

Номер подложки

после чего раствор удаляли из флакона и подложки

Рис. 3. Распределение активности серебряных подложек

с нанесенным ¹²⁵I.

промывали водой и ацетоном.

При замещении атомов хлора на поверхности

фициент вариации не превышает 10%, степень рас-

подложек на атомы ¹²⁵I в тот же пенициллиновый

сеивания данных считается незначительной [22].

флакон с находящимися в нем подложками залива-

Таким образом, разработанный способ нанесе-

ли воду так, чтобы подложки были полностью по-

ния ¹²⁵I на поверхность серебряных подложек ми-

гружены в нее, после чего флакон герметизировали

кроисточников для брахитерапии РПЖ позволяет

резиновой пробкой. В типичном эксперименте че-

наносить ¹²⁵I с незначительным отклонением от

рез пробку во флакон с подложками вводили 50 мкл

среднего значения активности, нанесенной на по-

щелочного (0.05 М) раствора Na¹²⁵I, содержащего

верхность каждой подложки в количестве, необхо-

56 мКи ¹²⁵I, и 50 мкл 0.1 М H₂SO₄ для нейтрали-

димом для изготовления микроисточников для бра-

зации щелочи и доведения среды до слабокислой.

хитерапии рака предстательной железы (порядка

Пенициллиновый флакон с подложками устанавли-

0.4-0.6 мКи на одну подложку).

вали на шейкере и встряхивали в течение 60 ч. Без

Вопрос влияния неравномерности нанесения

вскрытия флакона из него удаляли рабочий раствор

¹²⁵I по поверхности подложек на распределение

и промывали водой подложки с нанесенным на них

поглощенной дозы, создаваемой решеткой микро-

¹²⁵I. В открытом флаконе подложки также промыва-

источников, рассмотрен в работе [23]. Показано,

ли водой и спиртом, после чего подложки сушили.

что даже при очень неравномерном распределении

нанесенной активности ¹²⁵I по поверхности подло-

Активность серебряных подложек с нанесен-

жек распределение мощности дозы, создаваемое в

ным ¹²⁵I измеряли на дозкалибраторе Curiementor 3.

окрестности опухоли решеткой микроисточников,

Технические характеристики дозкалибратора: диа-

мало отличается от распределения мощности дозы,

пазон измеряемой активности ¹²⁵I 0.2 МБк-44 ГБк

полученного для микроисточников с равномерно

(5.4 × 10^-3 мКи-1.2 Ки), погрешность измерений

распределенной нанесенной активностью ¹²⁵I по

±5%, воспроизводимость результатов измерения

поверхности подложек.

активности не более ±2%. В процессе измерения

каждую подложку помещали в отдельную ампулу

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

из полипропилена.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

тересов.

На рис. 3 приведены результаты нанесения ¹²⁵I

на поверхность серебряных подложек.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Нанесенная активность составила

53.4 мКи

(95.3%) ¹²⁵I, среднее значение нанесенной на по-

Дополнительные материалы для этой статьи

верхность одной подложки активности 534 мкКи,

доступны по doi 10.31857/S0033831122050082 для

коэффициент вариации 4.1%. В случае, если коэф-

авторизированных пользователей.

РАДИОХИМИЯ том 64 № 5 2022

500

ШАПОВАЛОВ и др.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

12. Kumar Y., Saxena S.K., Venkatesh M., Dash A. // J.

Radioanal. Nucl. Chem. 2011. Vol. 290. N 1. P. 109-114.

Состояние онкологической помощи населе-

13. Lee J.H., Choi K.H., Yu K.H. // Appl. Radiat. Isot. 2014.

нию России в 2019 году / Под ред. А.Д. Каприна,

Vol. 85, N 2. P. 96-100.

В.В. Старинского, А.О. Шахзадовой. М: МНИОИ

14. Choi S.J., Son K. J., Lee J.H. Nam S.S., Choi S.J. US

им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ радиоло-

гии» Минздрава России, 2020. 239 с.

Patent 9421282. 2016.

Брахитерапия / Под ред. А.Д. Каприна и Ю.С. Мар-

15. Ercun Y. CN Patent 1246042. 2006.

дынского. Обнинск: МРНЦ им. А.Ф. Цыба - фили-

16. Xiaohai J., Yuqing W., Jinrong Z. CN Patent 1106860.

ал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России,

2003.

2017. 245 с.

17. Cieszykowska I., Piasecki A., Mielcarski M.

Stish B., Davis B., Mynderse L. Deufel C., Choo R. //

Nukleonika. 2005. Vol. 50, N 1. P. 17-22.

Surg. Oncol. Clin. N. Am. 2017. Vol. 26, N 3. C. 491-

513.

18. Ермолов Н.А., Нерозин Н.А., Подсобляев Д.А., Распо-

Koutrovelis P. // J. Urol. 1998. Vol. 159, N 1. P. 142-145.

пов А.А., Сметанин Э.Я., Хамьянов С.В., Шапова-

лов В.В. Патент РФ 2364665. 2009 // Б.И. 2009. № 23.

Koutrovelis P., Zailas N., Goldson A., Bondy H.,

Hendricks F., Katz S., Gillenwater J. // J. Brachyther.

19. Подсобляев Д.А., Нерозин Н.А., Шаповалов В.В.,

Int. 1999. Vol. 15. N 1. P .65-72.

Яковщиц Ю.А., Болонкин А.С., Дунин А.В., Говер-

Селинов И.П. Изотопы. М.: Наука, 1970. Т. I. 623 с.

довский А.А. // Biomed. Photonics. 2015. Vol. 4, № 4.

Бабахейдари А.Э., Шамсае М., Ахмади П. // Радиохи-

P. 17-20.

мия. 2014. Т. 56, № 3. С. 252-256.

20. Подсобляев Д.А., Шаповалов В.В., Самсонов М.Д.,

Kubiatowicz D. US Patent 4323055. 1982.

Тогаева Н.Р. Патент РФ 2759441. 2021 // Б.И. 2021.

Rostelato M.E.C.M., Rela P.R., Zeituni C.A., Feher A.,

№ 32.

Manzoli J.E., Moura J.A., Moura E.S., Silva C.P.G. //

21. ГОСТ 7222-2014. Проволока из золота, серебра и

Nukleonika. 2008. Vol. 53. Suppl. 2. P. S99-S103.

сплавов на их основе. Технические условия.

10. Saxena S. K., Mukherjee A., Kumar Y., Ram R.,

22. https://studfile.net/preview/5316293/page:3/

Tapase A.S., Anand V. J., Dash A. // J. Radioanal. Nucl.

Chem. 2014. Vol. 302, N 3. P. 1237-1243.

23. Нерозин Н.А., Пышко А.П., Шаповалов В.В., Говер-

11. Lee J.H., Park U.J., Son K. J., Choi K.H., Yu K.H. // Bull.

довский А.А. // Biomed. Photonics. 2015. T. 4, № 3.

Korean Chem. Soc. 2014. Vol. 35, N 7. P. 2172-2174.

С. 10-23.

РАДИОХИМИЯ том 64 № 5 2022