Генератор для получения радиопрепарата технеция-99m и способ его получения

Изобретение относится к способу изготовления радиоизотопных генераторов и предназначено для ядерной медицины. Генератор технеция-99m для получения стерильного радиопрепарата технеция-99m содержит хроматографическую колонку с сорбентом, упакованным слоями. Один из слоев выполнен из оксида алюминия в кислой форме. Другой слой содержит силикагель, модифицированный оксидом марганца (IV). На выходе хроматографическая колонка содержит катионообменный защитный слой из карбоксилированного полиэтилена в Na-форме. При получении генератора технеция-99m радионуклид технеций-99m элюируют физиологическим раствором через колонку с носителем, содержащим адсорбированный радионуклид молибдена-99, упакованным в направлении элюирования слоем, содержащим силикагель, модифицированный диоксидом марганца (IV), и слоем, содержащим оксид алюминия в кислой форме, и дополнительно упакованным на выходе колонки слоем, содержащим карбоксилированный полиэтилен в Na-форме. На выходе хроматографической колонки, содержащей силикагель, модифицированный MnO2 и Al2О3 в кислой форме, помещается катионообменный защитный слой из карбоксилированного полиэтилена в Na-форме. При этом исключается необходимость нейтрализации исходного азотнокислого раствора 99Мо. Перевод Al2О3 в кислую форму осуществляется при «зарядке» генератора. Предотвращается вынос в элюат катионов Mn2+. Обеспечивается стабильно высокий выход 99mТс. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Область техники: изобретение относится к способу изготовления радиоизотопных генераторов, в частности к промышленному способу производства генератора технеция-99 т (99mTc), применяемого в ядерной медицине для диагностических целей.

Анализ современного уровня знаний в этой области показывает, что наибольшее практическое распространение получили хроматографические колоночные генераторы 99mTc, в которых родительский радионуклид молибден-99 (99Мо), выделенный из продуктов деления урана в форме молибдат-ионов, адсорбируется на поверхности сорбента, а образующийся при его радиоактивном распаде дочерний радионуклид 99mTc в форме пертехнетат-ионов элюируют физиологическим раствором (0,9% раствор NaCl). Для поддержания высокого и стабильного выхода 99mTc в хроматографическую колонку вводят окислители для предотвращения восстановления пертехнетат-ионов до более низких валентных состояний технеция, которые хорошо адсорбируются на применяемых сорбентах и, соответственно, плохо вымываются физиологическим раствором, что приводит к существенному снижению выхода 99mTc.

В отечественной промышленности реализован способ производства двухслойных хроматографических колоночных генераторов 99mTc, в которых адсорбентом рабочей зоны колонки является диоксид марганца MnO2, нанесенный на поверхность силикагеля, а оксид алюминия Al2О3 составляет защитную зону [см. А.с. СССР №536665. Способ получения генератора технеция-99m. МПК С 0157/00, G21G 5/00. БИ №27, 1987.]. В рабочей зоне осуществляется адсорбция 99Мо в форме молибдат-ионов; защитная зона предотвращает вынос в элюат родительского радионуклида и катионов марганца Mn2+ образующихся под действием излучения в окислительно-восстановительном процессе MnO2 с хлорид-ионами, причем концентрация ионов Mn2+ в элюате практически прямо пропорциональна активности адсорбируемого в колонке 99Мо. По этой причине данный способ не может быть признан удовлетворительным для производства высокоактивных генераторов (более 11 ГБк) с расширенным периодом предкалибровки (до 5 суток) из-за недопустимо высокой концентрации катионов MN2+ в элюате (десятки-сотни мкг/мл), что не позволяет получить радиофармпрепараты надлежащего качества на основе комплексных соединений технеция при клиническом синтезе.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому способу производства генератора 99mTc является способ, включающий нейтрализацию исходного азотнокислого раствора 99Мо до рН 4-7 с последующей адсорбцией молибдат-ионов на силикагеле, модифицированном MnO2, а элюирование радионуклида 99mTc с силикагеля осуществляют через три слоя Al2О3 соответственно в кислой, щелочной и нейтральной формах (по направлению элюирования). Для высокоактивных генераторов (номинал 19 ГБк и выше) хроматографическая колонка перед силикагелем дополнительно упаковывается слоем Al2О3 в кислой форме [см. Патент РФ №2153357. Генератор для получения стерильного радиопрепарата технеция-99m и способ его приготовления. 7 А61К 51/00, G21G 4/08.]. Таким образом, колонка генератора содержит 4-5 слоев сорбента, каждый из которых должен быть нормирован к строго определенному значению рН.

Недостатками указанного способа являются: сложность хроматографической колонки, заключающаяся в ее многослойности и индивидуальном приготовлении каждого из слоев; заметно стабильный вынос катионов Mn2+ в элюат (1,5-3,0 мкг/мл), что не может быть признано удовлетворительным из-за появления очень чувствительных к примесям нового поколения набора реагентов; резкое падение выхода 99mTc во второй половине эксплуатации генератора; необходимость нейтрализации исходного азотнокислого раствора 99Мо.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в устранении указанных недостатков, а именно: упрощении технологии производства генератора 99mTc; уменьшении вплоть до полного предотвращения выноса катионов Mn2+ в элюат; обеспечении высокого и стабильного выхода 99mТс в течение всего срока эксплуатации генератора. Для решения поставленной задачи на выходе хроматографической колонки, содержащей силикагель, модифицированный MnO2 и Al2O3 в кислой форме, помещается катионообменный защитный слой из карбоксилированного полиэтилена (КПЭ) в Na-форме. При этом исключается необходимость нейтрализации исходного азотнокислого раствора 99Мо, а перевод Al2О3 в кислую форму осуществляется при «зарядке» генератора.

Способ получения генератора технеция-99m включает элюирование технеция-99m физиологическим раствором через колонку с носителем, содержащим адсорбированный радионуклид молибдена-99, упакованным в направлении элюирования слоем, содержащим силикагель, модифицированный диоксидом марганца (IV), и слоем, содержащим оксид алюминия в кислой форме, и дополнительно упакованным на выходе колонки слоем, содержащим карбоксилированный полиэтилен в Na-форме.

Отличительной и существенной особенностью предлагаемого способа является выбор слоя КПЭ, что обусловлено следующими причинами. При радиолизе КПЭ основным процессом является реакция декарбоксилирования, которая приводит к преимущественному образованию углекислого газа, что практически не сказывается на чистоте получаемого препарата. Кроме того, при наличии в катионите карбоксильных ионогенных групп сорбция переходных металлов (в частности, ионов Mn2+) происходит в результате одновременного образования ионной и координационной связей. Чем больше ковалентность связи О→Me, тем прочнее полимерный комплекс, тем сильнее металл удерживается ионитом, и тем менее вероятен процесс вымывания катионов из КПЭ при элюировании физиологическим раствором. Таким образом, за счет ионообменных и координационных взаимодействий ионы Mn2+ и Al3+ удерживаются на КПЭ. В элюат поступают в эквивалентном количестве ионы натрия, а пертехнетат натрия очищается от примесей стабильных и радиоактивных катионов. Наличие катионита в Na-форме в качестве защитного слоя также позволяет за счет сорбции ионов водорода поддерживать среду элюата близкой к нейтральной.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для получения стерильного радиопрепарата технеция-99m. На чертеже показано: 1 - колонка для упаковки; 2 - корпус; 3 - слой, содержащий силикагель, модифицированный оксидом марганца (IV); 4 - слой, содержащий оксид алюминия в кислой форме; 5 - катионообменный защитный слой из карбоксилированного полиэтилена в Na-форме; 6 - дистанцирующее кольцо; 7 - фильтрующий материал; 8 - распределительный слой; 9 - проницаемая пробка; 10 - герметизирующий металлический колпачок.

Таким образом, изобретение содержит как технические признаки, отсутствующие вообще в прототипе (тип катионита, способ его получения, форма ионита, загружаемая масса, дисперсность), так и ряд признаков, отличающихся по своей функциональной направленности и значению (применение карбоксилированного полиэтилена в качестве защитного слоя для предотвращения выноса в элюат стабильных и радиоактивных катионов), при этом их совокупное осуществление обеспечивает решение поставленных задач.

Нижеприведенные примеры 2-4 трех независимых экспериментов для максимальной выпускаемой активности генераторов (19 ГБк) иллюстрируют воспроизводимость заявляемого способа.

Пример 1. Получение КПЭ в Na-форме

Синтез КПЭ заключается в следующем. Из порошка полиэтилена низкого давления отсеивали фракцию 0,05-0,1 мм, которую облучали на гамма-установке 60Со в атмосфере воздуха до поглощенной дозы 150 кГр при мощностях доз 0,1-2,0 Гр/с. На полученный полиэтилен проводили прививочную полимеризацию акриловой кислоты из ее водного раствора в присутствии солей двухвалентного железа. Условия синтеза: концентрация акриловой кислоты - 75 об.%; концентрация Fe2+ - 1 г/дм3; температура - 90°С; продолжительность полимеризации - 120 мин. Полученный КПЭ переводили в Na-форму, пропуская через слой катионита 1 н раствор NaOH в соотношении: на 1 объем ионита 20 объемов щелочи. Статическая обменная емкость синтезированного КПЭ, определенная по NaOH, составила 3,2±0,1 мэкв на 1 г воздушно-сухого катионита.

Примеры 2-4. Хроматографическая колонка генератора упакована тремя слоями в направлении элюирования: силикагель, модифицированный MnO2 - 0,55 г, дисперсность - 0,14÷0,25 мм; оксид алюминия - 0,67 г, дисперсность - 0,063÷0,2 мм; карбоксилированный полиэтилен - 0,5 г, дисперсность - 0,05÷0,1 мм. Величина рН раствора 99Мо для адсорбции - 2÷3. Активность адсорбированного 99Мо в день производства - 49±2,6 ГБк (номинал - 28,5±1,5 ГБк, двое суток предкалибровки). Первое элюирование через два дня, дальнейшее элюирование в течение 12 суток с перерывом на 2 суток. Радиохимическая чистота элюата - 99,8±0,1%; рН элюата - 6,3±0,2. Обобщенные результаты анализов элюата по активности 99mTc, выходу 99mTc и выносу катионов марганца Mn2+ в сопоставлении с прототипом приведены в таблице.

Таким образом, заявляемый способ осуществим и позволяет:

- упростить технологию производства генератора 99mТе за счет исключения стадии нейтрализации исходного раствора 99Мо и уменьшения числа сорбционных слоев;

- практически исключить вынос катионов Mn2+ в элюат;

- обеспечить высокий и стабильный выход 99mTc.

Параметры, характеризующие качество элюата по активности (А), выходу 99mTc от теоретического (η) и выносу катионов марганца (С(Mn2+)) в сопоставлении с прототипом
Периодичность элюирования, суткиПо изобретениюПо прототипу
А, ГБкη, %С(Mn2+), мг/лА, ГБкη, %C(Mn2+), мг/л
124,1±1,295±52,5±0,224,7±1,395±54,6±0,4
218,4±0,995±50,0517,4±0,992±53,0±0,3
314,2±0,795±50,0513,3±0,791±51,9±0,2
4П,0±0,695±50,0510,1±0,589±42,0±0,2
58,5±0,494±50,057,8±0,486±42,3±0,2
84,3±0,292±50,054,2±0,287±42,0±0,2
93,1±0,283±40,052,0±0,155±32,1±0,2
102,6±0,189±40,051,1±0,0539±22,0±0,2
111,9±0,183±40,050,8±0,0433±21,9±0,2
121,5±0,182±40,050,4±0,0222±11,6±0,1

1. Генератор технеция-99m для получения радиопрепарата технеция-99m, содержащий хроматографическую колонку с сорбентом, упакованный слоями, один из слоев которого содержит оксид алюминия в кислой форме, другой слой содержит силикагель, модифицированный оксидом марганца (IV), отличающийся тем, что на выходе хроматографическая колонка содержит катионообменный защитный слой из карбоксилированного полиэтилена в Na-форме.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что карбоксилированный полиэтилен имеет дисперсность 0,05÷0,1 мм.

3. Способ получения генератора технеция-99m, по которому радионуклид технеций-99m элюируют физиологическим раствором через колонку с носителем, содержащим адсорбированный радионуклид молибдена-99, упакованным в направлении элюирования слоем, содержащим силикагель, модифицированный диоксидом марганца (IV) и слоем, содержащим оксид алюминия в кислой форме, отличающийся тем, что радионуклид технеций-99m элюируют через колонку с носителем, дополнительно упакованным на выходе слоем, содержащим карбоксилированный полиэтилен в Na-форме.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что карбоксилированный полиэтилен получают прививочной полимеризацией акриловой кислоты к полиэтилену низкого давления.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области ядерной медицины. .

Изобретение относится к реакторной технологии получения радионуклидов, применяемых в ядерной медицине. .

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

Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в технологии получения препарата радионуклида стронция-89. .
Изобретение относится к области медицины, в частности онкологии, лучевой терапии первичного и метастатического рака влагалища. .
Изобретение относится к области медицины, в частности онкологии, лучевой терапии рака тела матки. .
Изобретение относится к области медицины, в частности онкологии, лучевой терапии рака шейки матки. .
Изобретение относится к области химической технологии производства радиоактивных изотопов медицинского назначения. .

Изобретение относится к способу выделения и очистки мультикюриевых количеств Y90 с достаточной степенью химической и радиохимической чистоты для использования в медицине без применения ряда селективных по Sr90 экстракционных хроматографических колонок при минимальных потерях исходного радиоактивного Sr 90 и отработанного потока.
Изобретение относится к способу получения 68Ga из генератора 68Ge/ 68Ga и к способу получения меченых изотопом 68Ga комплексов с использованием полученного 68Ga

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для гамма-лучевой терапии, и может быть использовано для лечения злокачественных опухолей

Изобретение относится к радиоактивным источникам, предназначенным для медицинских целей, и может использоваться для получения визуализирующих средств, применяемых в диагностических регистрирующих системах

Изобретение относится к радиохимии и может быть использовано для получения применяемого в ядерной медицине препарата на основе радия-224

Изобретение относится к технологии получения радионуклидов для ядерной медицины, в частности для терапии онкологических заболеваний. В заявленном способе в раствор, содержащий радионуклид тория и его дочерние продукты распада, добавляют ионообменную смолу, после чего раствор декантируют, а ионообменную смолу высушивают и помещают в реактор, через который пропускают газ, удаляя при этом из реактора один из дочерних продуктов распада тория-228 - газообразный радионуклид радон-220, и направляют газ через аэрозольный фильтр в сорбционное устройство, где в результате радиоактивного распада накапливают радионуклид свинец-212, который после выхода активности свинца-212 на насыщение десорбируют со стенок сорбционного устройства кислым раствором и полученный раствор направляют на колонку с ионообменной смолой, с которой периодически смывают дочерний продукт распада радионуклид висмут-212. Исходный раствор может быть смесью изотопов тория торий-228, торий-229, торий-232. В качестве газа для продувки системы используют воздух, и/или азот, и/или гелий, и/или аргон, и/или криптон, и/или ксенон. В качестве сорбционного устройства используют сосуд или сосуды, объем которых обеспечивает время пребывания радона-220, достаточное для его полного распада в радионуклид свинец-212. Техническим результатом является уменьшение трудоемкости процесса получения целевого радионуклида висмут-212. 5 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к способу генерации радиоизотопов, которые используются в ядерной медицине для приготовления фармпрепаратов, вводимых в пациентов. Заявленный способ включает облучение мишени пучком тормозного излучения и извлечение из мишени образовавшихся радионуклидов методами радиохимии. Для осуществления заявленного способа используют мишень и ядерные реакции, протекающие в мишени, которые приводят к образованию ядер химических элементов, отличных от химических элементов мишени. Тормозное излучение генерируется электронным пучком с энергией 40-60 МэВ и при среднем токе пучка 40 мкА в радиаторе толщиной от десятых до одной радиационной длины для материала радиатора. Длительность облучения мишени составляет один период полураспада генерируемого изотопа T1/2. Заявленное изобретение обеспечивает повышение удельной активности радионуклидов для ядерной медицины. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение касается генератора стронций-82/рубидий-82. Генератор содержит колонку, заполненную катионообменником, заряженным стронцием-82, и имеющую вход и выход, и жидкую среду, при этом части колонки, вход и выход, вступающие в контакт с данной жидкой средой, не содержат железа, предпочтительно не содержат металла, жидкая среда представляет собой вымывающую среду для рубидия-82 и представляет собой физиологический буфер, имеющий pH 6-8,5, и жидкая среда представляет собой стерилизующую среду. Изобретение позволяет непрерывно использовать генератор в течение увеличенного периода времени. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к источнику ионов. Устройство включает в себя камеру, расположенную вокруг продольной оси и содержащую газ, систему магнитного удержания, предназначенную для создания магнитного поля в области удержания в камере, возбудитель электронно-циклотронного резонанса, который создает переменное во времени электрическое поле, которое возбуждает циклотронное движение электронов, находящихся в области удержания, причем возбужденные электроны взаимодействуют с газом, образуя удерживаемую плазму. В ходе эксплуатации система магнитного удержания удерживает плазму в области удержания. Техническим результатом является возможность многократных ионизирующих взаимодействий с возбужденными электронами для части атомов в плазме с возможностью образования многократно ионизированных ионов, имеющих выбранное конечное состояние ионизации. 2 н. и 82 з.п. ф-лы, 1 табл., 17 ил.
Наверх