テクネチウム99mジェネレータ

最新のテクネチウム99m発生装置5台
最初のテクネチウム99m発生器、シールドなし、1958年。クロマトグラフ基質に結合したモリブデン酸モリブデン99mからTc-99m過テクネチウム酸塩溶液が溶出されている。

テクネチウム99m ジェネレーター、または口語的にテクネチウム カウ、モリブデン カウは、崩壊するモリブデン 99サンプルからテクネチウムの準安定同位体99m Tcを抽出するために使用される装置です。99 Moの半減期は66 時間[ 1 ]であり、長距離を越えて病院に簡単に輸送でき、そこで崩壊生成物のテクネチウム 99m (半減期はわずか 6 時間で輸送には不便) が抽出され、その短い半減期が非常に役立つさまざまな核医学診断手順に使用されます。

親同位体源

99 Moは、高中性子束炉における98 Moの中性子放射化（n,γ反応）によって得ることができます。しかし、最も頻繁に用いられる方法は、原子炉におけるウラン235の核分裂です。現在、99 Mo生産に使用されているほとんどの原子炉は高濃縮ウラン235ターゲットを使用していますが、核拡散への懸念から、一部の生産者は低濃縮ウランターゲットへの移行を余儀なくされています。[ 2 ]このターゲットに中性子を照射すると、核分裂生成物として99 Moが生成されます（収率6.1% ）。[ 3 ]その後、ホットセルで未反応のウランやその他の核分裂生成物からモリブデン99が分離されます。[ 4 ]

発電機の発明と歴史

99m Tc は、1950 年代にパウエル・リチャーズがテクネチウム 99m の医療用放射性トレーサーとしての可能性に気づき、医療界でその使用を推進するまで、科学的な好奇心の対象であり続けました。[ 5 ]リチャーズがブルックヘブン国立研究所のホット ラボ部門で放射性同位元素の製造を担当していた一方で、ウォルター・タッカーとマーガレット・グリーンは、ブルックヘブン黒鉛研究炉で生成された 3.2 日の親元素であるテルル 132から、短寿命の溶出娘元素であるヨウ素 132を分離するプロセスの純度を向上させる方法に取り組んでいました。 [ 6 ]彼らは、微量の汚染物質を検出しましたが、それは99m Tcであることが判明しました。これは99 Moに由来し、他の核分裂生成物の分離プロセスの化学的性質においてテルルに続いて発生していました。テルルとヨウ素の親娘核種の化学的類似性に基づいて、タッカーとグリーンは1958年に最初のテクネチウム99m発生装置を開発した。[ 7 ] [ 8 ]テクネチウムを医療用トレーサーとして使用するというアイデアをリチャーズが初めて提案したのは1960年になってからであった。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

発電機の機能とメカニズム

テクネチウム 99m は半減期が 6 時間という短いため、長期保管は不可能である。限られた数の生産拠点から（特定の放射性医薬品を製造する）放射性医薬品製造所やその他の最終使用者への99m Tc の輸送は、長距離輸送後に十分な放射能を残すために大幅に過剰生産する必要があり、複雑になる。その代わりに、より長半減期の親核種99 Mo を中性子照射ウラン標的から抽出し、専用の処理施設で精製した後、ジェネレーターに含めて放射性医薬品製造所に供給することができる。[ 13 ]放射性医薬品製造所は病院併設または独立型の施設であり、多くの場合、その後99m Tc 放射性医薬品を地域の核医学部門に分配する。最初に親核種の99 Mo を製造せずに99m Tcを直接製造する方法が開発されると、ジェネレーターの使用ができなくなるが、これはまれであり、放射性医薬品製造所の近くにある適切な生産施設に依存している。[ 14 ]

生産

発生器は輸送中の放射線遮蔽と、医療施設での放射線抽出作業の軽減に役立ちます。99m Tc発生器から1メートルの距離における典型的な線量率は、輸送中に20～ 50μSv/hです。 [ 15 ]

これらのジェネレータの出力は時間とともに低下し、 99 Moの半減期が依然としてわずか66時間であるため、毎週交換する必要があります。親核種（ 99 Mo）の半減期は娘核種（99m Tc）の半減期よりもはるかに長いため、平衡放射能の50%は娘核種の半減期1回で、75%は娘核種の半減期2回で達成されます。したがって、99 Mo/ 99m Tcジェネレータでは、ジェネレータから娘核種を除去する（溶出プロセス）（牛の「搾乳」）は、6時間ごとに行うのが合理的です。[ 16 ]

分離

市販の99 Mo/ 99m Tc ジェネレータのほとんどはカラムクロマトグラフィーを用いており、モリブデン酸塩（MoO 4 2-）の形態の99 Mo が酸性アルミナ（Al 2 O 3 ）に吸着されます。99 Mo が崩壊すると、過テクネチウム酸塩（TcO 4 - ）を形成します。これは単一電荷であるため、アルミナへの結合が弱くなります。固定化された99 Moのカラムに生理食塩水を注ぐと、可溶性の99m Tc が溶出され、結果として、ナトリウムを対イオンとする過テクネチウム酸塩の 99m Tc を含む生理食塩水が得られます。

過テクネチウム酸ナトリウム溶液は、適切な濃度で医薬品キットに添加するか、あるいは99m TcO 4 −のみを主な放射性医薬品として用いる特定の処置においては、医薬品タグを貼付せずに過テクネチウム酸ナトリウムを直接用いることもできる。99Mo / 99m Tcジェネレータによって生成される99m Tcの大部分は、最初の3つの親核種半減期、つまり約1週間の間に生成される。そのため、臨床核医学ユニットは、少なくとも週に1台、あるいは複数台を段階的に購入している。[ 17 ]

異性体比

ジェネレータが使用されていない場合、99 Moは99m Tcに崩壊し、さらに99 Tcに崩壊します。99 Tcの半減期は準安定異性体よりもはるかに長いため、 99 Tcと99m Tcの比率は時間の経過とともに増加します。両方の異性体は溶出プロセスによって運び出され、リガンドと同等に反応しますが、99 Tcはイメージングには役に立たない不純物であり、分離できません。

発生器の製造工程の最後に、99 Tcと99m Tcは洗浄されますが、輸送中や発生器が使用されていない期間中に、 99 Tcと99m Tcの比率が再び増加します。この高い比率のため、最初の数回の溶出は効果が低下します。[ 18 ]

参考文献

  1. ^ R. Nave. 「テクネチウム99m」 . HyperPhysics .ジョージア州立大学.
  2. ^全米研究会議.高濃縮ウランを使用しない医療用同位元素の製造（報告書） . 2012年11月20日閲覧。
  3. ^ 「アーカイブコピー」（PDF）。2009年5月24日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2008年8月2日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク)
  4. ^ Snelgrove L, Hofman GL, Wiencek TC, Wu CT, Vandegrift GF, Aase S, Buchholz BA, Dong DJ, Leonard RA, Srinivasan B (1994年9月18日～21日). Mo-99製造のための低濃縮ウランターゲットの開発と処理—ANLプログラムの概要. 1995年研究・試験炉における低濃縮に関する国際会議. パリ. OSTI 146775 . 
  5. ^ガスパリーニ、アリソン（2018年10月24日）「テクネチウム99m発見60周年記念」ブルックヘブン国立研究所
  6. ^ 「ブルックヘブン・グラファイト研究炉」 bnl.gov 2013年4月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年5月3日閲覧。
  7. ^リチャーズ、パウエル (1989).テクネチウム-99m：黎明期. Vol. BNL-43197 CONF-8909193-1. ニューヨーク：ブルックヘブン国立研究所. OSTI 5612212 . 
  8. ^ Tucker, WD; Greene, MW; Weiss, AJ; Murrenhoff, A. (1958). 「アルミナへの吸着を伴うキャリアフリー放射性同位元素の調製方法」アメリカ原子力学会誌. 1 : 160–161 .
  9. ^リチャーズ、パウエル (1960). 「ブルックヘブン国立研究所における医療研究用放射性同位元素の製造に関する調査」VII Rassegna Internazionale Elettronica e Nucleare Roma : 223– 244.
  10. ^ 「テクネチウム99mジェネレーター」Bnl.gov。 2013年4月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  11. ^ Richards, P.; Tucker, WD; Srivastava, SC (1982年10月). 「テクネチウム99m：歴史的視点」.国際応用放射線同位体ジャーナル. 33 (10): 793–9 . doi : 10.1016/0020-708X(82)90120-X . PMID 6759417 . 
  12. ^ Stang, Louis G.; Richards, Powell (1964). 「ニーズに合わせた同位体の調整」Nucleonics . 22 (1). ISSN 0096-6207 . 
  13. ^ディルワース、ジョナサン・R.；パロット、スザンヌ・J. (1998). 「テクネチウムとレニウムの生物医学化学」.化学協会レビュー. 27 : 43–55 . doi : 10.1039/a827043z .
  14. ^ Boschi, Alessandra; Martini, Petra; Pasquali, Micol; Uccelli, Licia (2017年9月2日). 「医療用サイクロトロンによるTc-99m放射性医薬品の直接製造における最近の成果」. Drug Development and Industrial Pharmacy . 43 (9): 1402– 1412. doi : 10.1080/ 03639045.2017.1323911 . PMID 28443689. S2CID 21121327 .  
  15. ^ Shaw, Ken B. (1985年春). 「労働者の被ばく：英国ではどの程度か？」(PDF) . IAEA紀要. 2011年9月5日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2012年5月19日閲覧。
  16. ^ブラント、ウィリアム・E.、ヘルムズ、クライド（2012年）『診断放射線学の基礎』リッピンコット・ウィリアムズ＆ウィルキンス、p.1240、ISBN 9781451171396。
  17. ^ハミルトン、デイビッド・I. (2004).診断核医学：物理学的視点. シュプリンガー・サイエンス＆ビジネス・メディア. p. 28. ISBN 9783540006909。
  18. ^ Moore, PW (1984年4月). 「発電システムにおけるテクネチウム99」(PDF) . Journal of Nuclear Medicine . 25 (4): 499– 502. PMID 6100549. 2012年5月11日閲覧。 
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=テクネチウム99m_generator &oldid =1276533565」より取得