放射性铁

化学术语

铁的某些同位素由于原子核不稳定，能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到的射线，只能用专门的仪器才能探测到的射线。这样的铁的同位素统一叫做放射性铁。

放射性铁的种类

铁的同位素具放射性的有三种，其原子质量数为53，55和59，其稳定的同位素有4种，为、、、，其临床常用者为，，又以后者使用更多。

放射性铁的毒理学

放射性铁( ，)，也是工、农、医各部门应用较广的放射性核素。它应用于人体铁代谢及血液系统疾病的研究中起到重要作用。近些年来，由于铁的比活性大大提高；在医学和生物学的研究及治疗疾病中得到更广泛地应用。

铁-59为p、y-辐射源，半衰期45天，β-粒子能量为1.56(o．3%)、0.46(54%)、0.27(45%)、0.13(1%)兆电子伏；主要Y一射线的能量为1.29(43%)、1.10(57%)兆电子伏，衰变后成为稳定性钴( )。

常应用的放射性铁制剂，有氯化高铁，柠檬酸铁和抗环血酸铁。

放射性铁及似铁制剂

正常人骨髓红细胞生成占血浆铁更新的80%一90%，因此，放射性铁包括和加速器生产的(0.511MeV的正电子湮没辐射和电子俘获衰变伴随γ射线能量为169kev)可用于骨髓显像，优于骨髓RHS显像的是，可以鉴别红细胞生成活性的骨髓，因网状内皮(RE)细胞(即吞噬细胞)活性的变化并不总是反映红细胞生成系统的扩大与收缩。从生理观点来看，评价功能性骨髓的放射性铁是理想的。但可获得的放射性铁核素的显像性能都不令人满意。—柠檬酸亚铁有时用于骨髓显像。它是β衰变伴随发射Y射线能量高(主要为1.1和1.3MeV)，通常缺乏适于高能γ射线显像的仪器，加上对病人辐射剂量高，因此被认为是不适用的。52Fe因物理半衰期短(8h)，受限于靠近加速器生产的地方使用，价格又贵，故很少采用。虽然和PET仪器适用于红细胞生成的骨髓显像，对溶血性或高铁成红细胞性贫血，骨髓纤维化和少见的真性红细胞增多症的病人都已证实有骨髓膨胀。但由于核素和仪器的限制，这种显像方法仍不能广泛应用。

放射性核素铟的化学性质与铁相似，在可获得的放射性铟同位素中以111In的显像特性最佳。111ln—InCl3静脉注射后，浓集部位与铁很相似，也浓集于骨髓。注射后在低pH时，它与血清转铁蛋白结合，且与铁有竞争性抑制，但生物学行为不同于铁，可能因为与铁有显著不同的氧化还原特性。游离态的铟由血清除(T1/2=5h)比铁慢、被骨髓摄取约30%ID、肝20%(较铁高)、肾7%、脾1%、其余均匀分布在全身的流体内。它浓集于骨髓的量比铁少，红细胞浓集也明显不同。在12—14d循环的红细胞中含铁达到80%ID，而铟仅为4%。111In—InCl3结合红细胞是可逆的，不与血红蛋白而是与细胞膜结合，故不能用于鉴别红细胞生成的真正靶细胞[3，5，50,52]。当pH>4时，它在水溶液中形成氢氧化物的络合物。并不确知它在骨髓内的细胞和亚细胞分布。静脉注射骨髓正常的病人后，显像表现111In的分布与99T标记的胶体相似。用它诊断骨髓造血功能的原理还不完全清楚。它是骨髓早期铁摄取的有效标志，骨髓经5Gy辐照后,111In的骨髓摄取不受影响，而放射性铁摄取明显降低[3，5]，因此它的显像浓集不能代表放射性铁的摄取。当铁过剩和铁结合容量饱和的病人，静脉注射的111In—InCl3、形成胶态核随后被RE系统的细胞吞噬，转铁蛋白饱和也起同样作用，可以解释它在这些病人中的RE系统行为。据报道它用作骨髓显像剂，与再生障碍性贫血、骨髓纤维化及其他血液学疾病的临床状况相符，但美国仍未批准常规应用[5]。111In对肝和红骨髓所致辐射吸收剂量较高，达到0.6mGy/MBq；有效剂量当量为0.26mSv/MBo[41]。

海水中放射性铁的浓集方法

氢氧化铁共沉淀法是从海水中浓集放射性铁的常用方法，用NaOH或NH4OH调节海水的pH为10左右，使之生成Fe(OH)，与Mg(OH)：共沉淀，然后进行倾析和过滤：但是用氢氧化物沉淀回收海水中的痕量元素也有许多缺点：沉淀量多，颗粒细，难于过滤，沉淀物与海水比重差别不大．需要静置较长的时间。为了加快沉降速度，缩短过滤时间，神户弘已等研究了添加高分子凝集剂加速沉降过程的浓集方法，只需静置10分钟，铁的回收率在90%以上。

甲田善生等用吡啶代替氨水使之生成吡啶络合物从pH6—7的海水中沉淀若干种放射性核素，对59Fe的共沉淀率大于95%。此法的优点是pH较低，但由于毗啶用量大(100ml海水需要用5ml20%吡啶)，臭味浓，实验室需有良好的通风设备。

用MnOz从海水中浓集放射性铁也很有效。Yamagat等选用1%(W/V)的粉末状的MnO2从pH 8.2的海水中浓集由核反应堆释放的数种重要的放射性同位素，对55，59Fe的浓集率为96%。Langford用Mn02在pH8.0的条件下从海水中浓集55Fe，取得了良好的结果。

亚铁氰化物具有选择性吸附放射性核素的性质。Kwamura等用亚铁氰化路吸附1升海水中的放财性核素，对59Fe的吸附率在95%以上。但是亚铁氰化锆的吸附能力较弱，只能用于l升海水的测定，当海水样品体积超过1升时．回收率就大大减少。

如果只测定海水中颗粒态的或悬浮物中的放射性铁，可用微孔过滤器收集滤物，然后再进行放射化学分离和测定。

危害

在大剂量的照射下，放射性对人体和动物存在着某种损害作用。

照射剂量在150rad以下，死亡率为零，但并非无损害作用，住往需经20年以后，一些症状才会表现出来。放射性也能损伤遗传物质，主要在于引起基因突变和染色体畸变，使一代甚至几代受害。

应用

放射性铁的应用对于人体铁代谢及血液学研究等作出了贡献。如果不用放射性铁作示踪，就无法区别新吸收入的铁抑或体内原有的铁，同时铁的转运、生化过程、体内分布、排出及红血球生成等项研究工作，用一般的化学方法进行是有闲难的。因此，自1939年Hahn等用放射性铁研究贫血以来，此法在临床上逐渐被采用，由于铁的比放射性大有提高，在生理学及临床上更较广泛地采用了。

示踪用的放射性铁有和二种。的物理半衰期为45.1天，它按β衰变的方式放射出三组β射线【其最大能量分别为0．27(占46%)、0.46(占54%)和1.56(占0.3%)百万电子伏特】及三支γ射线(其能量分别为1.29、1.1、0.19百万电子伏特)之后，衰变成为稳定性的。可以从回旋加速器中产生，但是它的此放射性很低，不能满足临床使用的要求。自从有了反应堆以后，的生产方法有了改善，提高了比放射性，成为临床上所使用的。的物理半衰期为2.94年，它以K俘获的方式衰变，放射出软X射线。当时由于的比放射性低，遂采用铁，然而，的半衰期较长且其射线能量低，因此在反应堆生产之后，就被后者所代替。但是，并未被摒弃，因为直到最近临床上仍在应用，它多半是与一起作双标记用。

常用的放射性铁的化学制剂有氯化高铁、枸橼酸铁和抗坏血酸铁三种，它们的比放射性都已达到合乎临床使用的水平(0.6～1.6毫居里/毫克，0.1毫居里/毫升或更高些)。

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