過テクネチウム酸

過テクネチウム酸イオン（/ p ər ˈ t ɛ k n ə t eɪ t /）^[1]は、化学式TcOのオキシアニオンである。⁻
₄放射性元素テクネチウム（Tc）の同位元素の便利な水溶性供給源としてよく使用されます。特に、核医学のいくつかの核スキャン手順で一般的に使用される^99m Tc同位元素（半減期 6 時間）を運ぶために使用されます。

過テクネチウム酸は、DFTシミュレーションによって実証された[TcO ₄ (H ₂ O) _n ] ^-および [TcO ₄ (H ₂ O) _nm ] ^- [H ₃ O] ⁺_{m (n = 1–50、m = 1–4) クラスターとして水和が不十分です。TcO}₄^-の最初の水和殻は非対称で、7 個以下の水分子を含みます。TcO ₄^-の 4 つの酸素原子のうち 3 つだけが水分子と水素結合を形成します。^[2]

テクネチウム酸(VII)塩はこのイオンを含む化合物です。過テクネチウム酸化合物はテクネチウム酸(VII)の塩です。過テクネチウム酸は過マンガン酸に類似していますが、酸化力はほとんどありません。過テクネチウム酸は過レニウム酸よりも酸化力が高いです。^[3]

過テクネチウム酸を理解することは、環境中のテクネチウム汚染や核廃棄物管理を理解する上で重要である。^[3]

化学

TCO⁻
₄テクネチウムの化学反応のほとんどの出発物質である。過テクネチウム酸塩は通常無色である。^[4] TcO⁻
₄テクネチウムを硝酸または過酸化水素で酸化することで生成される。過テクネチウム酸アニオンは過マンガン酸アニオンに似ているが、より弱い酸化剤である。四面体で反磁性である。TcOの標準電極電位は⁻
₄/ TCオー
₂酸性溶液では+0.738 Vに過ぎないが、 MnOでは+1.695 Vである。⁻
₄/マンガン
₂^[5]酸化力が低下したため、TcO⁻
₄アルカリ溶液中で安定である。TcO⁻
₄ReOに似ている⁻
₄還元剤に応じて、TcO⁻
₄はTc(VI)、Tc(V)、Tc(IV)を含む誘導体に変換することができる。^[6]強力な錯形成配位子がない場合、TcO⁻
₄TcOの形成により+4の酸化状態に還元される。
₂水和物^[5]

^{アクチニド[7]} 、バリウム、スカンジウム、イットリウム^[8] 、ジルコニウム^[9]などの金属は、過テクネチウム酸塩と錯塩を形成し、その液液抽出挙動に強く影響を及ぼす可能性がある。^[10]

の準備^99分TCO₄−

^99分
TC
モリブデン-99は87%の確率で崩壊し、高純度の放射性核種として容易に入手可能である。^99分
TC
その後の衰退は^99分
TC
どちらかにつながる⁹⁹
TC
または⁹⁹
ル
。⁹⁹
モ
原子炉内でモリブデン98または天然モリブデンを熱中性子で照射することで生成できるが、これは現在使用されている方法ではない。現在、⁹⁹
モ
核分裂反応の生成物として回収される²³⁵
U^[11]は多段階のプロセスを経て他の核分裂生成物から分離され、アルミナの柱に積み込まれ、⁹⁹
モ
/^99分
TC
放射性同位元素発生装置。

として⁹⁹
モ
継続的に崩壊し^99分
TC
、^99分
TC
定期的に（通常は毎日）食塩水（0.15M NaCl水溶液）をアルミナカラムに流すことで除去することができます。⁹⁹
モ
お²⁻⁴
_...カラムに保持され、放射性崩壊が続く一方、医療上有用な放射性同位元素は^99分
TC
お⁻
₄生理食塩水で溶出されます。カラムからの溶出液は滅菌され、発熱物質が含まれていないことが条件で、Tc薬剤は通常溶出後12時間以内に直接使用できます。^[5]場合によっては、昇華法または溶媒抽出法が使用されることもあります。

例

血液脳関門を通過できる複合体は、^99分
TC
お⁻
₄配位子ヘキサメチルプロピレンアミンオキシム（HMPAO）の存在下でスズ（II）と反応してTcO- D,L -HMPAOを形成する。
肺の画像化のための複合体であるTc-MAAは、^99分
TC
お⁻
₄SnClを含む
₂ヒト血清アルブミンの存在下で。
[^99分
TC
(OH2)3(CO)3]+は、水と空気の両方で安定しており、^99分
TC
お⁻
₄この化合物は、DNA-DNAプレターゲティングを伴う癌の診断および治療に使用できる複合体の前駆体である。^[12]

化合物

反応

TcOの放射線分解⁻
₄硝酸塩溶液中ではTcOへの還元を経て進行する²⁻⁴
_...複雑な不均化プロセスを引き起こします。

{\begin{array}{l}{\ce {{TcO4^{-}}+{e^{-}}->TcO4^{2}-}}\\{\ce {2TcO4^{ 2-}->{TcO4^{-}}+Tc^{V}}}\\{\ce {2Tc^{V}->{TcO4^{2-}}+Tc^{IV}}}\\{\ce {{Tc^{V}}+TcO4^{2-}->{Tc^{ IV}}+TcO4-}}\end{配列}}

過テクネチウム酸はH ₂ Sによって還元されてTc ₂ S ₇を与える。^[13]
ペルテクネチウム酸は、触媒金属、還元剤、外部放射線を加えることなく、核廃棄物タンク内のアルカリ溶液中でTc(IV/V)化合物に還元される。単糖類および二糖類と^99mTcOとの反応⁻
₄水溶性のTc(IV)化合物が得られる。^[14]

用途

医薬品としての使用

半減期^99分
TC
放射能の大幅な損失なしに放射性医薬品の標識合成とシンチグラフィー測定を行うことができるほど十分に長い。 ^[5]^99分
TC
140 keVで、深部臓器の検査が可能です。放射性医薬品には薬理作用はなく、非常に低濃度で使用されます。^99分
TC
現在、臓器の形態の判定、臓器機能の検査、シンチグラフィーや放射断層撮影に応用されている。放射性核種から放出されるガンマ線により、臓器を生体内で断層撮影することができる。現在、臨床で使用されている放射性医薬品の80%以上が、^99分
TC
. ラベルの付いた放射性医薬品の大部分は^99分
TC
薬物の臓器特異性を付与するために選択されたリガンドの存在下で過テクネチウム酸イオンを還元することによって合成される。^99分
TC
その後、化合物が体内に注入され、「ガンマカメラ」が断面または平面に焦点を合わせ、その空間分布を画像化する。^99分
TC
。

特定の画像アプリケーション

^99分
TC
主に甲状腺の形態、血管分布、機能の研究に使用されます。TcO⁻
₄ヨウ化物イオンと過テクネチウムイオンは、電荷/半径比が同程度であるため、甲状腺に同様に取り込まれます。過テクネチウム酸イオンは、甲状腺グロブリンには取り込まれません。また、主に脈絡叢に蓄積するため、血液灌流、局所蓄積、脳の病変の研究にも使用されます。

過テクネチウム酸ナトリウムなどの過テクネチウム酸塩は、血液脳関門を通過できません。唾液腺や甲状腺に加えて、^99分
TC
お⁻
₄胃に局在します。^99分
TC
お⁻
₄注入後最初の3日間は腎臓から排泄される。スキャンを行った後は、放射性核種の排泄を促進するために、患者は大量の水を飲むことが推奨される。^[15]^99分
TC
お⁻
₄投与方法には、腹腔内、筋肉内、皮下、経口投与などがある。^99分
TC
お⁻
₄イオンは、投与方法にかかわらず、吸収速度の違いによるわずかな違いはあるものの、本質的には同じである。^[16]

合成^99分TCO₄⁻放射性医薬品

^99分
TC
お⁻
₄Tcは多くの酸化状態をとることができるため、様々な放射性医薬品の合成に有利である。^[5]酸化状態と共配位子が放射性医薬品の特異性を決定する。出発物質Na[^99分
TC
お
₄]は、前述のように、ジェネレータカラムから溶出した後に利用可能となり、錯形成リガンドの存在下で還元することができる。多くの異なる還元剤を使用することができるが、遷移金属還元剤は、^99分
TC
配位子として。シュウ酸塩、ギ酸塩、ヒドロキシルアミン、ヒドラジンもテクネチウムと錯体を形成するため避けるべきである。電気化学的還元は実用的ではない。

理想的には、所望の放射性医薬品の合成は^99分
TC
お⁻
₄、還元剤、および所望の配位子は、溶出後に1つの容器内で起こるべきであり、反応は生理食塩水などの静脈注射可能な溶媒中で行わなければならない。還元剤（通常はスズ（II））と配位子を含むキットが入手可能である。これらのキットは滅菌済みで、発熱物質を含まず、簡単に購入でき、長期間保存できる。^99分
TC
お⁻
₄は、ジェネレータカラムから溶出した直後、使用目的の直前に行われます。高い臓器特異性が重要なのは、注入した放射能が検査対象の臓器に蓄積され、標的臓器と非標的臓器の放射能比が高くなるためです。検査対象の臓器に隣接する臓器の放射能が高いと、標的臓器の画像が不明瞭になる可能性があります。また、臓器特異性が高いと、注入した放射能を減らし、患者の放射線被ばくを減らすことができます。放射性医薬品は、標的臓器に到達するまで体内で化学的に変化しない、つまり運動学的に不活性である必要があります。

として^99分Tcキャリア

テクネチウム99m ジェネレーターは、医療用途の短寿命同位体^99m Tcを含む過テクネチウム酸塩を提供します。この化合物は、ジェネレーター内のアルミナに保持されたモリブデン酸塩から直接生成されます(詳細については、このトピックを参照してください)。

核医学では

過テクネチウム酸は、核医学診断において多種多様な用途がある。テクネチウム酸(VII)は甲状腺濾胞細胞のNa/I共輸送体(NIS)チャネルでヨウ素の代わりとなり、濾胞細胞へのヨウ素の取り込みを阻害するため、^99m Tc-過テクネチウム酸は甲状腺の画像診断において¹²³ Iの代替として使用できるが、これは特に取り込みを測定するものであり、組織化を測定するものではない。 ^{[17]また、歴史的には}精巣捻転の評価にも使用されてきたが、精巣に放射線量を与えないため、現在は超音波の方が一般的に使用されている。また、 MUGAスキャンで左心室機能を評価する自己赤血球の標識、塞栓術または外科的治療前の消化管出血の位置特定、および損傷した赤血球での異所性脾臓組織の検出にも使用される。

これは胃粘膜の粘液細胞によって活発に蓄積・分泌されるため^{[18] 、}メッケルスキャンでメッケル憩室に見られるような異所性胃組織を探す際には、テクネチウム99mで放射性標識されたテクネチウム酸(VII)を体内に注入する。^[19]

非放射性用途

テクネチウム塩はすべて中程度の放射性があるが、その化学的性質を利用してこの元素を利用する研究もいくつか行われている。これらの用途では、その放射性は偶発的なものであり、一般的には放射性が最も低い（寿命が最も長い）Tc同位体が使用される。特に、⁹⁹ Tc（半減期211,000年）は、簡単に入手できる市販の^99m Tc同位体の崩壊生成物であるため、腐食研究に使用されている。 ^{[3]テクネチウム酸（VII）溶液は}鉄の表面と反応して二酸化テクネチウムを形成し、このようにして陽極腐食抑制剤として作用することができる。^[20]

参照

参考文献

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TC
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₂）
₃（CO）
₃]⁺
から[^99分
TC
お
₄]⁻
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化学

の準備99分TCO4−

例

化合物

反応

用途