РАДИОАКТИВНЫЙ ИСТОЧНИК И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК G21G4/08 A61M36/00 A61K51/00 

Описание патента на изобретение RU2314583C1

Изобретение относится к технологии получения медицинских средств, содержащих радиоактивные вещества, и может быть использовано для терапии онкологических заболеваний, а также для получения β-источников, применяемых в приборостроении и биологических исследованиях.

Известен способ изготовления радиофармацевтического препарата на основе радиоактивного изотопа йода [Источник на основе радионуклидов йода и способ его изготовления. Патент РФ 2228555, МПК (7) G21G 4/04 / Балуев А.В., Митяхина B.C. и др. Опубл. 2004.05.10], сущность которого заключается в нанесении на металлический стержень из серебра многослойного покрытия, в котором закрепляется радионуклид, и последующего капсулирования композиции. Недостатком этого способа является сложность изготовления, обеспечения воспроизводимого количества адсорбированного радиоактивного йода на поверхности матрицы и ограниченность в выборе материала носителя, поскольку прочность сцепления слоев композиции основана на химическом сродстве серебра и йода.

Известен также способ получения препарата на основе стронция-89 [Способ получения препарата на основе стронция-89. Патент РФ 2187336. МПК (7) А61К 51/00. / Каюрин О.Ю, Нерозин Н.А. и др. Опубл. 2002.08.20], предполагающий нанесение радионуклида на твердый носитель. Недостатком этого способа является использование в качестве твердого носителя полимера полиакрилатной и других структур, способных к радиолизу при распаде радиоактивного изотопа, что, в свою очередь, может негативно воздействовать на живые ткани.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является радиоактивный источник и способ его изготовления для использования в брахитерапии, содержащий радиоизотоп внутри герметичного биосовместимого контейнера [Радиоактивный источник для использования в брахитерапии. Способ его изготовления (варианты), способ лечения с использованием, и композиция на его основе. Заявка 2001115702. МПК (7) А61М 36/00. Опубл. 2003.07.27. / Сноу Р.А., Бейкон Э.Р. и др.]. Недостатком этого способа является необходимость заключения источника в контейнер, сложность изготовления контейнера с рельефной поверхностью, необходимой для ультразвукового поиска источника в тканях, и необходимость применения инертных, в том числе драгоценных, металлов для материала контейнера (золото, платина) или лучших сортов нержавеющей стали для обеспечения биологической совместимости с тканями организма.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и технологии изготовления радиоактивного источника с одновременным сохранением инертности по отношению к тканям организма.

Поставленная задача решена за счет того, что в радиоактивном источнике, также как в прототипе, содержащем радиоактивный изотоп Y2О3 или SrO, согласно изобретению радиоактивный изотоп размещен в объеме твердого носителя и представляет собой монолитную стеклокристаллическую оплавленную композицию или композицию, помещенную на металлический держатель; в качестве твердого носителя используют биоинертное стекло на основе калиевого полевого шпата, при этом композиция содержит:

оксид (Y2О3 или SrO), содержащий радионуклиды - 5-50% мас.

порошок стекла - 50-95% мас.

Указанный технический результат достигается тем, что в способ изготовления радиоактивного источника, имеющего шероховатую поверхность, согласно изобретению порошкообразные оксиды иттрия или стронция смешивают с порошком фритты стекла, смесь в виде суспензии наносят на металлический держатель или формуют без держателя, сушат и оплавляют при температуре 870-900°С, а шероховатость поверхности создают сочетанием размеров частиц применяемых порошковых материалов:

радиоактивные оксиды, содержащие 10% частиц- 200-300 мкмпорошок стекла- 1-3 мкм.

Применение стеклокристаллической композиции, состоящей из оксида радиоактивного элемента (стронций-89, иттрий-90) и биоинертного стекла, позволяет отказаться от заключения источника в контейнер, то есть совместить эти две детали в одном изделии.

В качестве твердого носителя используют биоинертное стекло на основе калиевого полевого шпата, вводимого в виде порошка в количестве 50-95% от общей массы композиции. А необходимая шероховатость создается наличием в составе композиции крупных частиц оксида (200-300 мкм). Состав стекла подбирается таким образом, чтобы при максимальном содержании радиоактивного оксида обеспечивалась достаточная адгезия стеклокристаллической композиции к металлу, соответствие коэффициентов термического расширения металла и эмали и высокая химическая стойкость к воздействию биологических жидкостей.

Радиоактивная композиция может применяться самостоятельно в виде стеклокристаллической оплавленной композиции, а также при нанесении ее на металлический держатель. В качестве держателя применяется титан и нержавеющая сталь в виде стержня или иглы, на которую наносится биоинертное стекло, прочно удерживающая от 5 до 50 мас.% оксида радиоактивного элемента. При лечении заболевания, чувствительного к воздействию лучевой терапии, игла размещается в опухоли на время, достаточное для передачи терапевтически эффективной дозы.

Композиция готовится смешиванием порошкообразных оксидов иттрия и стронция, содержащих Y-90 или Sr-89 соответственно, с порошком фритты стекла. Смесь в виде суспензии с временной связкой наносится на металлический держатель (стержень, иглу), формуется в виде капсулы, сушится и оплавляется при температуре 870-900°С. При необходимости композиция формуется без держателя. Шероховатость поверхности создают сочетанием размеров частиц применяемых порошковых материалов: радиоактивные оксиды - 10-300 мкм, порошок стекла - 1-3 мкм. Крупные частицы (200-300 мкм) составляют 10% от массы порошка оксидов. При этом на поверхности источника самопроизвольно образуется микрорельеф, существование которого объясняется тем, что при данной температуре не происходит полного растворения кристаллических частиц оксидов в стекле. Благодаря применению калиевого полевошпатового стекла, характеризуемого высокой вязкостью расплава, композиции при формовании и обжиге хорошо удерживают форму. Компонентный состав стекла обеспечивает необходимое значение теплового расширения и адгезию композиции к металлу (титан, кобальт-хромовый сплав, никель-хромовый сплав, никелид титана). Расплав стекла хорошо смачивает и прочно удерживает частицы тугоплавких оксидов, растворение которых в расплаве очень незначительно. Поэтому на поверхности оплавленной композиции появляется естественный рельеф, образованный частицами радиоактивного оксида, покрытых тонкой пленкой стекла. Оптимальное содержание активного оксида в композиции определено в пределах 5-50 мас.%. При содержании ниже 5% рельеф поверхности не выражен, что затрудняет ультразвуковую идентификацию капсулы в тканях в случае изготовления композиции без металлического держателя. Введение более 50% тугоплавкого оксида также нецелесообразно, так как при этом увеличивается температура, необходимая для оплавления композиции, резко снижается адгезионная прочность изделия. Температура закрепления носителя 900°С является оптимальной, так как при данной температуре и коротком времени обжига не наблюдается образования окалины на поверхности металлического держателя и его деформации. Последнее особенно важно для держателя из титана и его сплавов, обладающего низкой температурой полиморфного превращения. Готовый композиционный материал характеризуется значением предела прочности при изгибе 75-120 МПа, химической стойкостью, определяемой по активности физиологического раствора после выдерживания в нем источника, в диапазоне 1-2 Бк.

Пример

Порошкообразный оксид, содержащий радионуклиды (Y2О3 или SrO2) с дисперсностью частиц в диапазоне 10-300 мкм (средний размер 25-35 мкм, содержание крупных частиц 200-300 мкм около 10%), смешивается с тонкоизмельченным порошком стекла, полученного на основе калиевого полевого шпата с добавками оксидов (средний размер зерна 1-3 мкм). Состав стекла в пересчете на оксиды приведен в таблице 1. Суспензия готовится с добавлением органического связующего на водной основе, наносится на металлический носитель в виде иглы методом окунания, сушится при температуре 100-120°С, затем закрепляется нагреванием до температуры 870-900°С. Температурный диапазон термообработки композиции обусловлен снижением механической прочности гранул и покрытий при обжиге ниже 870°С и сглаживанием рельефа поверхности при термообработке выше 900°С. Свойства получаемых композиций приведены в таблице 2. Шероховатость поверхности оценивалась по неровностям профиля, при сканировании поверхности образцов на приборе «Micro measure 3D Non contact Profilometry» (Франция). Диаметр сканирующего луча 2 мкм, площадь сканированной поверхности 0,25 см2. Средняя высота неровностей оценивается по параметру Ra, наибольших неровностей - Rz. Примеры рельефа поверхностей радиоактивных стеклокристаллических композиций приведены на чертеже.

Радиоактивный источник и способ его изготовления

Похожие патенты RU2314583C1

название год авторы номер документа
ОКСИДНЫЙ МАТЕРИАЛ ЛОВУШКИ РАСПЛАВА АКТИВНОЙ ЗОНЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2001
  • Гусаров В.В.
  • Альмяшев В.И.
  • Столярова В.Л.
  • Хабенский В.Б.
  • Бешта С.В.
  • Грановский В.С.
  • Анискевич Ю.Н.
  • Крушинов Е.В.
  • Витоль С.А.
  • Саенко И.В.
  • Сергеев Е.Д.
  • Петров В.В.
  • Тихомиров В.А.
  • Мигаль В.П.
  • Можжерин В.А.
  • Сакулин В.Я.
  • Новиков А.Н.
  • Салагина Г.Н.
  • Штерн Е.А.
RU2192053C1
ОКСИДНЫЙ МАТЕРИАЛ ЛОВУШКИ РАСПЛАВА АКТИВНОЙ ЗОНЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2001
  • Гусаров В.В.
  • Альмяшев В.И.
  • Столярова В.Л.
  • Хабенский В.Б.
  • Бешта С.В.
  • Грановский В.С.
  • Анискевич Ю.Н.
  • Крушинов Е.В.
  • Витоль С.А.
  • Саенко И.В.
  • Сергеев Е.Д.
  • Петров В.В.
  • Тихомиров В.А.
  • Мигаль В.П.
  • Можжерин В.А.
  • Сакулин В.Я.
  • Новиков А.Н.
  • Салагина Г.Н.
  • Штерн Е.А.
RU2212719C2
СПОСОБ ИММОБИЛИЗАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ В МИНЕРАЛОПОДОБНОЙ МАТРИЦЕ 2010
  • Аншиц Александр Георгиевич
  • Верещагина Татьяна Александровна
  • Васильева Наталия Геннадьевна
  • Гаврилов Петр Михайлович
  • Ревенко Юрий Александрович
  • Бондин Владимир Викторович
  • Кривицкий Юрий Григорьевич
  • Крючек Дмитрий Михайлович
  • Смирнов Сергей Иванович
RU2439726C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОШАРИКОВ ИЗ ИТТРИЙ-АЛЮМОСИЛИКАТНОГО СТЕКЛА ДЛЯ РАДИОТЕРАПИИ 2012
  • Сигаев Владимир Николаевич
  • Атрощенко Григорий Николаевич
  • Савинков Виталий Иванович
  • Саркисов Павел Джибраелович
RU2505492C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ СТРОНЦИЯ-89 1996
  • Курина И.С.
  • Иевлева Ж.И.
  • Крылов Ю.В.
  • Сметанин Э.Я.
RU2111014C1
ЭЛЕКТРОД РАДИОИЗОТОПНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2022
  • Бутаков Денис Сергеевич
  • Синельников Леонид Прокопьевич
  • Николкин Виктор Николаевич
  • Аскарова Анна Александровна
  • Дегтярёва Екатерина Валерьевна
  • Зарубина Ольга Константиновна
  • Золотавин Александр Андреевич
  • Келлер Николай Владимирович
  • Кузина Татьяна Львовна
  • Плюхина Валерия Яковлевна
  • Тарасов Сергей Валерьевич
RU2813372C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ И ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК-МИШЕНЕЙ 2015
  • Воденеев Владимир Анатольевич
  • Звягин Андрей Васильевич
  • Балалаева Ирина Владимировна
  • Шилягина Наталья Юрьевна
  • Юдинцев Андрей Владимирович
  • Сень Алексей Васильевич
  • Ермилов Сергей Алексеевич
RU2611653C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ЭРОЗИОННО СТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ 2004
  • Балдаев Л.Х.
  • Лупанов В.А.
  • Шестеркин Н.Г.
  • Шатов А.П.
  • Зубарев Г.И.
  • Гойхенберг М.М.
RU2260071C1
СИАЛОНСОДЕРЖАЩИЙ МАТЕРИАЛ И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2007
  • Суворов Станислав Алексеевич
  • Поникаровский Алексей Игоревич
RU2359944C1
ОКСИДЫ СТРОНЦИЯ И ТИТАНА И ИСТИРАЕМЫЕ ПОКРЫТИЯ, ПОЛУЧЕННЫЕ НА ИХ ОСНОВЕ 2006
  • Хаддлстон Джеймс Б.
  • Заторски Реймонд
  • Мэзолик Жан
RU2451043C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 314 583 C1

Реферат патента 2008 года РАДИОАКТИВНЫЙ ИСТОЧНИК И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технологии получения медицинских средств, содержащих радиоактивные вещества, и может быть использовано для терапии онкологических заболеваний, а также для получения β-источников, применяемых в приборостроении и биологических исследованиях. Радиоактивный источник в виде радиоактивного оксида иттрия или стронция монолитно капсулируется расплавом биоинертного стекла. Порошкообразные оксиды иттрия и стронция смешивают с порошком фритты стекла, смесь наносят на металлический держатель, сушат и оплавляют, а шероховатость поверхности создают определенным сочетанием дисперсности порошков. Изобретение позволяет упростить конструкцию и технологию изготовления радиоактивного источника с одновременным сохранением инертности по отношению к тканям организма. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Формула изобретения RU 2 314 583 C1

1. Радиоактивный источник, содержащий радиоактивный изотоп Y2О3 или SrO, отличающийся тем, что радиоактивный изотоп размещен в объеме твердого носителя и представляет собой монолитную стеклокристаллическую оплавленную композицию или композицию, помещенную на металлический держатель, в качестве твердого носителя используют биоинертное стекло на основе калиевого полевого шпата, при этом композиция содержит, мас.%:

оксид (Y2О3 или SrO),содержащий радионуклиды5-50 порошок стекла50-95

2. Способ изготовления радиоактивного источника, имеющего шероховатую поверхность, отличающийся тем, что порошкообразные оксиды иттрия и стронция смешивают с порошком фритты стекла, смесь в виде суспензии наносят на металлический держатель или формуют без держателя, сушат и оплавляют при температуре 870-900°С, а шероховатость поверхности создают сочетанием размеров частиц применяемых порошковых материалов, мкм:

радиоактивные оксиды, содержащие 10% частиц200-300порошок стекла1-3

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2314583C1

РАДИОАКТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В БРАХИТЕРАПИИ, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ И КОМПОЗИЦИЯ НА ЕГО ОСНОВЕ 1999
  • Маккинтайр Грегори Линн
  • Сноу Роберт А.
  • Бейкон Эдвард Р.
  • Эриксен Мортен
  • Торнес Эуден
  • Куни Джералдин Фрай
  • Гейтс Вирджиния Энн
  • Корнакофф Джоэл
  • Блэк Кристофер Д. В.
RU2251437C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ ЧАСТИ РАДИОНУКЛИДНОГО ИСТОЧНИКА 1992
  • Радченко В.М.
  • Рябинин М.А.
  • Лебедева Л.С.
  • Гаврилов В.Д.
  • Васильев В.Я.
RU2063078C1
ИСТОЧНИК НА ОСНОВЕ РАДИОНУКЛИДОВ ЙОДА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2002
  • Балуев А.В.
  • Митяхина В.С.
  • Коновалов П.М.
  • Федоров В.В.
  • Галкин Б.Я.
  • Михайлов А.А.
  • Безносюк В.И.
RU2228555C2
US 4323055 A, 04.06.1982
WO 9719724 A1, 05.06.1997.

RU 2 314 583 C1

Авторы

Хабас Тамара Андреевна

Меркулов Виктор Георгиевич

Мартусевич Михаил Александрович

Кулинич Екатерина Александровна

Запускалов Игорь Викторович

Верещагин Владимир Иванович

Даты

2008-01-10Публикация

2006-05-02Подача