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碘-123

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碘-123,123I
基本
符号123I
名称碘-123、I-123
原子序53
中子数70
CAS号69239-56-1  checkY
核素数据
半衰期13.2235 h ± 0.0019 h
衰变产物123Te
原子量122.90559[1] u
自旋1+
衰变模式
衰变类型衰变能量MeV
ε1.228
碘的同位素
完整核素表

碘-123123I)是碘的放射性同位素,用于核医学成像,包括单光子发射电脑断层扫描 (SPECT) 或 SPECT/CT 检查。此同位素的半衰期为 13.2232 小时;电子俘获衰变为碲-123 时会发​​射出主要能量为 159 keV 的伽马射线(这种伽马射线主要用于成像)。在医学应用中,辐射由伽马相机检测。此同位素通常以碘化物-123(阴离子形式)应用。

生产

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碘-123 是在回旋加速器中透过胶囊内的氙气受到质子辐照而产生的。 氙-124吸收一个质子后立即失去一个中子和质子形成氙-123,或失去两个中子形成铯-123,后者衰变为氙-123。经由任一途径形成的氙-123都会衰变为碘-123,并在制冷条件下被捕获在辐照舱的内壁上,然后在卤素歧化反应中用氢氧化钠洗脱,类似于在通过中子辐射形成碘-125后收集它。

124
Xe
(p,pn) 123
Xe
123
I
124
Xe
(p,2n) 123
Cs
123
Xe
123
I

碘-123 通常以 0.1 M 氢氧化钠 溶液中的 [123
I
]-碘化钠形式提供,同位素纯度为 99.8%。[2]

用于医疗应用的123I 也是在橡树岭国家实验室透过质子回旋加速器轰击 80% 同位素浓缩度的碲-123 而生产的。[3]

123
Te
(p,n) 123
I

衰变

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详细的衰变机制是电子捕获(EC)形成近乎稳定的核素碲-123的激发态(它的半衰期非常长,因此在所有实际用途中都被认为是稳定的)。产生的 123Te 的激发态不是 亚稳态核异构体 123mTe(123I 的衰变不需要足够的能量来产生 123mTe),而是 123Te,或(13% 的时间)经由内部转换电子发射(127 keV)衰变,[4] 随后平均有 11 个俄歇电子以极低的能量(50-500 eV)发射。后一个衰变通道也产生基态123Te。尤其由于内部转换衰变通道的存在,123I 并不是绝对纯的伽马射线发射体,尽管临床上有时认为它是纯伽马射线发射体。[来源请求]

一项研究发现,放射性同位素产生的俄歇电子对细胞的损伤很小,除非放射性核素直接以化学方式结合到细胞DNA中,但目前使用123I作为放射性标记核素的放射性药物并非如此。由于此同位素的半衰期相对较短,因此可以缓和来自123Te 初始衰变中更具穿透力的伽马辐射和 127 keV 内部转换电子辐射所造成的损伤。[5]

医疗应用

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碘-123
临床资料
ATC码
法律规范状态
法律规范
识别信息
CAS号2052213-29-1  checkY
69239-56-1  checkY
PubChem CID
UNII
ChEMBL
CompTox Dashboard英语CompTox Chemicals Dashboard (EPA)
化学信息
化学式123I
摩尔质量122.91 g/mol
3D模型(JSmol英语JSmol
  • [123I-]
  • InChI=1S/HI/h1H/p-1/i1-4
  • Key:XMBWDFGMSWQBCA-AHCXROLUSA-M

123I是最适合用于甲状腺疾病诊断研究的碘同位素。大约 13.2 小时的半衰期对于 24 小时碘摄取试验来说是理想的,并且 123I 对于甲状腺组织和甲状腺癌转移的诊断成像还有其他优势。光子的能量为 159 keV,对于目前伽马相机的 NaI(碘化钠)晶体探测器以及针孔准直器来说是理想的。它的光子通量比131I大得多。对于相同的给药剂量,它的计数率大约是131I的20倍,而对甲状腺的辐射负担却远低于(1%)131I。此外,由于此同位素的辐射负荷较低,使用123I扫描甲状腺残留物或转移病灶不会引起组织“震惊”(失去吸收)。[6] 基于同样的原因,123I 从未用于甲状腺癌或 葛瑞夫兹氏病 的“治疗”,而这一作用仅保留给 131I

123I 以碘化钠 (NaI) 的形式提供,有时在碱性溶液中它以游离元素的形式溶解。患者可以透过胶囊形式服用药物,也可以透过静脉注射,或(不太常见,因为涉及溢出问题)饮料服用药物。碘被甲状腺吸收,然后使用伽马相机获取甲状腺的功能影像以进行诊断。可以对甲状腺进行定量测量来计算碘吸收量,以诊断甲状腺功能亢进和甲状腺功能减退症。

剂量可能有所不同; 7.5—25兆贝可勒尔(200—680微居里) 建议用于甲状腺成像[7][8] 对于全身,吸收测试可能使用3.7—11.1 MBq(100—300 µCi)。[9][10] 有研究表明,由于制剂中存在杂质,给定剂量可能产生原本更高剂量的效果。[11] 无法耐受含有较大浓度稳定碘的造影剂(如用于 CT 扫描静脉肾盂造影 (IVP) 和类似影像诊断程序)的个体通常可以耐受放射性碘 123I 的剂量。碘不是过敏原[12]

Sequence of 123-iodide human scintiscans after an intravenous injection, (from left) after 30 minutes, 20 hours, and 48 hours. A high and rapid concentration of radio-iodide is evident in cerebrospinal fluid (left), gastric and oral mucosa, salivary glands, arterial walls, ovary and thymus. In the thyroid gland, I-concentration is more progressive, as in a reservoir (from 1% after 30 minutes, and after 6, 20 h, to 5.8% after 48 hours, of the total injected dose).(Venturi, 2011)

123I 也可用作其他成像放射性药物的标记,例如间碘芐胍 (MIBG) 和碘氟烷

预防措施

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去除放射性碘污染可能很困难,建议使用专门去除放射性碘的净化剂。两种专为机构使用而设计的常见产品是 Bind-It[13] 和 I-Bind。[来源请求] 一般放射性净化产品通常不适用于碘,因为它们只会扩散或挥发碘。[来源请求]


参见

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参考资料

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  1. ^ Copper, isotope of mass 123. PubChem. National Center for Biotechnology Information. [24 March 2025] (英语). 
  2. ^ Nordion, I-123 fact sheet, accessed September 7, 2018
  3. ^ Hupf HB, Eldridge JS, Beaver JE. Production of iodine-123 for medical applications. Int J Appl Radiat Isot. April 1968, 19 (4): 345–51. PMID 5650883. doi:10.1016/0020-708X(68)90178-6. 
  4. ^ Sprawls P. Radioactive Transitions. The Physical Principles of Medical Imaging 2nd. Aspen Publishers. 1993. ISBN 978-0-8342-0309-9. 
  5. ^ Narra VR, Howell RW, Harapanhalli RS, Sastry KS, Rao DV. Radiotoxicity of some iodine-123, iodine-125 and iodine-131-labeled compounds in mouse testes: implications for radiopharmaceutical design. J. Nucl. Med. December 1992, 33 (12): 2196–201. PMID 1460515. 
  6. ^ Park HM. 123I: almost a designer radioiodine for thyroid scanning. J. Nucl. Med. January 2002, 43 (1): 77–8. PMID 11801707. 
  7. ^ Society of Nuclear Medicine Procedure Guideline for Thyroid Scintigraphy (PDF). SNMMI. 10 September 2006. 
  8. ^ Radionuclide Thyroid Scans Clinical Guidelines. BNMS. February 2003 [2017-08-31]. (原始内容存档于2017-08-31) (英国英语). 
  9. ^ Venturi, Sebastiano. Evolutionary significance of iodine. Current Chemical Biology. 2011, 5 (3): 155–162. ISSN 1872-3136. doi:10.2174/187231311796765012 (不活跃 17 March 2025). 
  10. ^ Society of Nuclear Medicine Procedure Guideline for Thyroid Uptake Measurement (PDF). SNMMI. 5 September 2006. 
  11. ^ Colombetti LG, Johnston AS. Absorbed radiation dose by the thyroid from radioiodine impurities found in 123I. The International Journal of Applied Radiation and Isotopes. 1976, 27 (11): 656–9. doi:10.1016/0020-708X(76)90046-6. 
  12. ^ Schabelman E, Witting M. The relationship of radiocontrast, iodine, and seafood allergies: a medical myth exposed. The Journal of Emergency Medicine. November 2010, 39 (5): 701–707. PMID 20045605. doi:10.1016/j.jemermed.2009.10.014. 
  13. ^ Bind-It Decontamination Products. Laboratory Technologies. 2009.