Aplicaciones de las tierras raras en medicina
Tierras raras y salud humana
Ji Yunjing, Grupo de Investigación de Tierras Raras, Centro para el Control de Enfermedades de Beijing Mi país es uno de los principales países de tierras raras y ocupa el primer lugar en el mundo tanto en reservas como en reservas. producción de tierras raras. Debido a la creciente aplicación de tierras raras, especialmente en mi país, las tierras raras se han utilizado ampliamente en la agricultura y la silvicultura, y se están probando en la industria de la cría como aditivos traza para piensos que entrarán cada vez más en el entorno de vida humana y en los alimentos. cadena En los últimos años, la gente ha prestado más atención a Los efectos biológicos de las tierras raras son motivo de gran preocupación. Muchos investigadores han realizado muchos estudios e informes para aclarar si las tierras raras que ingresan al cuerpo son dañinas o beneficiosas.
1. Distribución de elementos de tierras raras en el entorno natural y en animales y cuerpos humanos. Los elementos de tierras raras como el lantano (La), el cerio (Ce), el praseodimio (Pr) y el neodimio (Nd) existen ampliamente en la naturaleza. , concentrado principalmente en la corteza terrestre. Además, se ha anunciado en el suelo, el agua, la atmósfera y los organismos que debido a las diferentes formas químicas de los elementos de tierras raras en el suelo, sus efectos biológicos a menudo varían mucho, mientras que el contenido de elementos de tierras raras. en aguas limpias de ríos o lagos, la atmósfera contiene cantidades muy pequeñas de aerosoles, la tendencia publicada es mayor en el norte que en el sur, y los aerosoles sobre el océano, lejos de la tierra, son 1-2 órdenes de magnitud más bajos; que en las zonas urbanas. Comúnmente se encuentra en las plantas, pero es un orden de magnitud menor que el de la corteza terrestre, y el contenido en los alimentos vegetales es incluso menor en un orden de magnitud. Independientemente de si se aplican tierras raras o no, los elementos de tierras raras en las plantas provienen del suelo, por lo que la aplicación de tierras raras puede promover que las plantas absorban más tierras raras.
La liberación de elementos de tierras raras en el cuerpo humano y animal se acumula principalmente en el hígado y los huesos. Los huesos tienen el mayor contenido, pero es difícil excretarlos, mientras que la distribución y el metabolismo en los dientes y huesos. son similares. Hay una cierta acumulación con la edad, pero comienza a estabilizarse y disminuir a partir de los 50 años. Este fenómeno es similar a los cambios en la sedimentación de Ca y P en los huesos de las personas mayores.
2. Acumulación de tierras raras exógenas en el suelo, el agua, los cereales y los productos ganaderos y acuáticos. Las tierras raras se han utilizado en grandes superficies de tierras agrícolas durante mucho tiempo. en el suelo? ¿Contaminará las fuentes de agua?, son cuestiones a las que la gente ha prestado gran atención en los últimos años. Los resultados experimentales de Zhu Weimin de la Universidad Agrícola de Anhui y otros muestran que la aplicación de trazas de tierras raras no tendrá un impacto significativo en el suelo y las fuentes de agua subterránea, lo que sugiere que las tierras raras exógenas actuales utilizadas en la agricultura no causarán contaminación ambiental. El Instituto General de Investigación de Metales No Ferrosos (Centro Nacional de Agricultura de Tierras Raras) llevó a cabo un análisis del contenido de tierras raras en el suelo y los productos de cereales donde se ha aplicado microfertilizante de tierras raras (50 g/mu) en granjas de huertas en la provincia de Heilongjiang durante más de diez años consecutivos. años Los resultados también muestran que no hay estadísticas sobre el contenido de tierras raras. La acumulación de significado del aprendizaje. Ji Yunjing del Instituto de Salud Laboral y Prevención y Control de Enfermedades Profesionales de Beijing et al. alimentaron a cerdos (Instituto de Ganadería de la Academia de Ciencias Agrícolas de Nanjing), pollos (Instituto de Suelos y Fertilizantes de la Academia de Ciencias Agrícolas de Heilongjiang) y pescado (Wuxi). Centro de Investigación de Acuicultura y Pesca de Yazhou) durante 4 a 6 meses. Los resultados del análisis de las muestras proporcionadas (dosis de 20 a 40 mg/kg) también muestran que, a excepción de trazas de acumulación de tierras raras en huesos y órganos individuales, no. Se detectaron trazas de tierras raras en la carne de cerdos, pollos y pescados alimentados en secreto con tierras raras en comparación con el nivel de control. En la planta de producción de microfertilizantes de tierras raras de Shangqiu, los resultados del examen de salud de los trabajadores de tierras raras mostraron que no había anomalías excepto que el contenido de tierras raras en el cabello de los trabajadores era mayor que el del grupo de control. En resumen, las tierras raras exógenas causadas por la aplicación de tierras raras no tienen una acumulación evidente de tierras raras en el medio ambiente (suelo, atmósfera, agua) o en productos agrícolas, ganaderos y pesqueros, y no tienen ningún impacto en la salud de los trabajadores. Trabajar con tierras raras tiene efectos adversos, por lo que realmente no hay base para concluir que trazas de tierras raras ligeras sean perjudiciales para los humanos.
Aplicaciones de las tierras raras en medicina
Song Jianlin, Rare Fruit Group, Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades de Beijing
Las tierras raras incluyen lantano, cerio, praseodimio, neodimio, itrio, etc. Nombre general para 17 elementos metálicos. Debido a su estructura atómica única y propiedades eutécticas, se utilizan ampliamente en la producción industrial y agrícola, especialmente en campos de alta tecnología. En los últimos años, la investigación sobre tierras raras en medicina se ha profundizado y ampliado continuamente, y se han logrado resultados satisfactorios en muchos aspectos. La investigación de mi país sobre la aplicación de tierras raras en medicina comenzó relativamente tarde, pero actualmente muchos trabajadores científicos y tecnológicos están comprometidos con la investigación y el desarrollo en esta área y han logrado ciertos resultados.
Aprovechando las especiales propiedades físicas y químicas de las tierras raras, se utilizan principalmente en diagnóstico clínico y tratamiento farmacológico.
Ya a principios de la década de 1970, los fósforos de tierras raras se utilizaban en pantallas intensificadoras de rayos X. Después de una mejora continua, el lantano o el europio entre los elementos de tierras raras se han utilizado en China para producir pantallas fotosensibles con mejor rendimiento, mejorando la proyección dinámica de los órganos. y el nivel de diagnóstico son altos, y el tiempo de irradiación es solo de 1/3 a 1/4 de la pantalla de tungsteno, lo que reduce en gran medida el tiempo de irradiación, reduciendo así la dosis de radiación al paciente, extendiendo la vida útil del tubo y ahorrando energía. y costos de inversión.
Las tierras raras pueden mejorar las imágenes de resonancia magnética. El principio es: utilizar la diferencia en el tiempo de relajación del espín y agregar iones paramagnéticos de tierras raras como reactivos, puede aumentar el contraste de dos tejidos adyacentes, mejorar mejor las imágenes de los riñones, el hígado, el tracto gastrointestinal y otros órganos, y mejorar la resonancia magnética nuclear. imagen de vibración. Entre las tierras raras, el ion gadolinio tiene el mejor rendimiento. Por ejemplo, cuando se usa convencionalmente DTPA gadolinio como agente de contraste para imágenes de resonancia magnética nuclear, el complejo DTPA gadolinio puede difundirse libremente, no tiene efecto de intercambio y tiene un gran coeficiente de estabilidad. No es tóxico y puede excretarse rápidamente a través de la orina y puede usarse como potenciador del contraste de imágenes para tumores cerebrales y cáncer de vejiga. También se usa comúnmente en el diagnóstico de lesiones cerebrales e infartos cerebrales, así como en el diagnóstico. de riñón, bazo, isquemia miocárdica, lesión y pielografía.
Debido a que los elementos de tierras raras tienen una alta afinidad por el tejido tumoral, sus isótopos radiactivos pueden usarse para diagnosticar y tratar el cáncer. El 90Y (gadolinio) produce rayos B de 2,2 Wev durante el proceso de descomposición, que pueden tratar una variedad de enfermedades. La ventaja de utilizar EDTA 169Yb (iterbio) como revelador es que tiene una vida media larga, permite observaciones de seguimiento más prolongadas y es fácil de almacenar y utilizar en el diagnóstico de emergencia de enfermedades difíciles. En la práctica clínica, a menudo se inyecta 169YbEDTA en los ventrículos, cisternas y vainas para obtener imágenes del derrame cerebral. También se puede utilizar para observar la función renal del paciente, como inyectarlo en la sangre y detectar la intensidad de la radiactividad en la sangre para calcular el flujo sanguíneo renal efectivo y la tasa de filtración glomerular. Se pueden utilizar isótopos estables de tierras raras para mostrar la actividad tumoral. Por ejemplo, la inyección local de 177luCl3 (óxido de lutecio) en los tumores o en la cavidad abdominal y la cavidad torácica tiene un buen efecto sobre los exudados malignos y también puede tratar la peritonitis. En la actualidad, muchos laboratorios de investigación han descubierto que una cierta dosis de tierras raras mixtas o elementos únicos de tierras raras puede mejorar la función inmune y la función antioxidante de varios tumores, abriendo nuevas áreas para el uso de tierras raras en el tratamiento de tumores en el futuro. A principios de los años 1990, algunas personas todavía estaban explorando el uso de tierras raras para tratar el SIDA y creían que tenían grandes perspectivas de desarrollo.
Además de las funciones anteriores, los compuestos de tierras raras en baja concentración también tienen efectos bacteriostáticos, bactericidas y antiinflamatorios. Por ejemplo, las soluciones de nitrato de cerio y sulfato de cerio de 0,25 a 0,5 son eficaces contra Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus. aureus, Pneumoniae y tiene un fuerte efecto letal sobre Proteus mirabilis, Streptococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas alcaligenes, Staphylococcus epidermidis, etc. Como medicamento para quemaduras, su crema se ha utilizado clínicamente en 8 hospitales de todo el país y se ha descubierto que es eficaz en las primeras etapas de las quemaduras. Las heridas en etapa tardía tienen un fuerte efecto bactericida y no requieren otros medicamentos bactericidas para el tratamiento. En segundo lugar, tiene el efecto de promover la cicatrización de heridas. El período de curación se puede acortar de 3 a 5 días en comparación con la sulfadiazina de plata, la clorhexidina, la clormetionina, etc. en las mismas condiciones. Se observaron un total de 424 casos y el total fue efectivo. la tasa llegó a 99. Normalmente, la inmunidad del cuerpo se suprime después de las quemaduras, pero la aplicación tópica de nitrato de cerio puede prevenir los efectos inmunosupresores después de las quemaduras, lo cual se ha confirmado en experimentos con animales.
Desde la década de 1960, también se ha descubierto que los compuestos de tierras raras que contienen grupos carboxilo y aromáticos tienen efectos antiinflamatorios y bactericidas, entre los que los compuestos de neutralización de neodimio son más eficaces que otros elementos de tierras raras. En el extranjero, las propiedades antiinflamatorias y bactericidas de las tierras raras se utilizan ampliamente en la práctica clínica. Por ejemplo, el preparado de ferrotitanio y samario se utiliza en forma de pomada, que ha logrado buenos resultados en el tratamiento del eccema, la dermatitis alérgica, la gingivitis y la rinitis. flebitis, etcétera. Especialmente cuando se utiliza como enjuague bucal, tiene efectos bactericidas, antiinflamatorios y desodorizantes.