特許 7515815 低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの抽出方法、その方法を用いたテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法、及び天然モリブデンからのテクネチウム９９ｍの回収システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-05

(45)【発行日】2024-07-16

(54)【発明の名称】低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの抽出方法、その方法を用いたテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法、及び天然モリブデンからのテクネチウム９９ｍの回収システム

(51)【国際特許分類】

   G21G 4/08 20060101AFI20240708BHJP

【ＦＩ】

G21G4/08 T

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024075307

(22)【出願日】2024-05-07

【審査請求日】2024-05-07

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】524171220

【氏名又は名称】Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌａｂｏ．合同会社

(73)【特許権者】

【識別番号】524171231

【氏名又は名称】イノヴェイティブ・フュエル・ソリューションズ・エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｆｕｅｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】５９０７ Ｒｏｓｅ Ｓａｇｅ Ｓｔ， Ｎｏｒｔｈ Ｌａｓ Ｖｅｇａｓ， ＮＶ， ８９０３１， ＵＳＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110001922

【氏名又は名称】弁理士法人日峯国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】蓼沼 克嘉

(72)【発明者】

【氏名】エドワード マウゾルフ

(72)【発明者】

【氏名】エリック ブイ．ジョンストン

【審査官】右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】特許第５４２７４８３（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ２１Ｇ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

比放射能の低いモリブデン９９を含む高濃度モリブデン溶液中に含まれる、当該モリブデン９９の崩壊により生成された娘核種テクネチウム９９ｍを、活性炭で分離させて回収する方法であって、
前記活性炭は、流量が制限されるカラムではない金属網状円筒容器内に充填され、撹拌により流動している前記モリブデン溶液中に浸漬されることで、その中の微量なテクネチウム９９ｍを選択的に吸着する、
ことを特徴とする低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの回収方法。

【請求項2】

前記モリブデン溶液は、天然同位体モリブデンの中性子捕獲（ｎ，γ）反応により生成される放射性核種モリブデン９９を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの回収方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの回収方法で回収されたテクネチウム９９ｍが吸着された活性炭の細孔中に残留するモリブデンを水洗し、
その活性炭からアルカリ溶液で溶出させたテクネチウム９９ｍを含む溶液を強酸性陽イオン交換樹脂が充填されたＩＥＲカラムに通液させてアルカリ成分を除去し、
さらにアルミナを充填したＡＬカラムに通液させてテクネチウム９９ｍを捕捉し、
前記アルミナカラムから生理食塩水を用いてテクネチウム９９ｍを溶出させることで、不純物が除去されたテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液として精製する、
ことを特徴とするテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法。

【請求項4】

前記活性炭を収容する容器、前記ＩＥＲカラム、及び前記ＡＬカラムは、オートクレーブ滅菌処理可能な材質を用いる、
ことを特徴とする請求項３に記載のテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法。

【請求項5】

天然同位体モリブデンの中性子捕獲（ｎ，γ）反応により生成される比放射能の低いモリブデン９９を含む高濃度モリブデン溶液を生成する手段と、
前記モリブデン溶液中にモリブデン９９の崩壊によって娘核種テクネチウム９９ｍを生成させる手段と、
流量が制限されるカラムではない金属網状円筒容器内に活性炭を充填し、撹拌により流動している前記モリブデン溶液中に前記活性炭を浸漬させる手段と、
テクネチウム９９ｍが吸着された前記活性炭から残留するモリブデン９９を水洗する手段と、
水洗された前記活性炭からアルカリ溶液を用いてテクネチウム９９ｍを溶出させ、それを強酸性陽イオン交換樹脂カラムに通液させてアルカリ成分を除去した後の溶液を、アルミナカラムに通液させてテクネチウム９９ｍを捕捉する手段と、
前記アルミナカラムから生理食塩水を用いてテクネチウム９９ｍを溶出させ、精製されたテクネチウム９９ｍを回収する手段と、を有する、
ことを特徴とする天然モリブデンからのテクネチウム９９ｍの回収システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、低比放射能の放射性モリブデン９９（^９９Ｍｏ）を原料とする放射性医薬品及びその標識化合物原料としての放射性テクネチウム９９ｍ（^９９ｍＴｃ）の回収、濃縮、精製分離プロセス及びそのシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

Ｔｃ（テクネチウム）は、第７族、第５周期に位置する原子番号４３の遷移金属である。Ｔｃの同位体のうち、^９９ｍＴｃ（テクネチウム９９ｍ）は、画像診断に適した短い半減期（６時間）と体外計測に適した弱いエネルギー（１４０ｋｅＶ）のγ（ガンマ）線のみを放射し、さらに^９９Ｍｏ（モリブデン９９）との放射平衡を利用したジェネレータ（^９９Ｍｏ／^９９ｍＴｃジェネレータ）で生成されて核医学画像診断に広く用いられている。^９９ｍＴｃは、短半減期のため、通常その親核種の^９９Ｍｏ（半減期６６時間）を得て、^９９Ｍｏから^９９ｍＴｃを得る方法で使われている。

【0003】

^９９Ｍｏを得る方法としては、これまで核分裂性ウラニウム（^２３５Ｕ；ウラン）の中性子照射による核分裂法を利用して製造される比放射能（放射性同位元素を含有する物質の単位質量あたりの放射能の強さ）が非常に高い^９９Ｍｏを生成させ、同時に生成される核分裂生成物から分離して用いるＦｉｓｓｉｏｎ法（核分裂法）が実用技術として世界中で用いられてきた。その場合は、^９９Ｍｏの比放射能が高いため、その吸着体として一般的に医療用で使われる酸化アルミニウム（アルミナ）を用いて、そのＭｏ飽和吸着以下のＭｏ（^９９Ｍｏ）を担持させ、アルミナカラムに吸着させたＭｏ（^９９Ｍｏ）から生成する^９９Ｍｏの娘核種の^９９ｍＴｃを生理食塩水で溶出（ミルキング）させることによって^９９ｍＴｃを得る方法が、実際の製造技術として使われている。

【0004】

一方、^９９Ｍｏを得るための原料としてウランを用いず、モリブデン化合物を原料として、その同位体の一種として含まれる^９８Ｍｏの中性子放射化（ｎ，γ）反応（中性子ｎが照射された物質が核反応を起こし、放射性物質に変化した際にγ線を放出する中性子捕獲反応）を利用することで、目的とする^９９Ｍｏを生成する方法があり、この（ｎ，γ）法で生成する^９９ＭｏはＦｉｓｓｉｏｎ法に比べると、その^９９Ｍｏの比放射能が約１万分の１と極端に低く、そのため（ｎ，γ）法を実用化するには大量の非放射性Ｍｏ中に含まれる微量の^９９Ｍｏから生成する娘核種としての微量の^９９ｍＴｃを分離し精製回収する必要がある。これまで、（ｎ，γ）法として検討や実用化された方法としては、ゾルゲル法、ＭＥＫ法、昇華法が知られている。本件発明者等は、別途、（ｎ，γ）法としてのゾルゲル法の一種のＰＺＣ（ポリジルコニウム化合物）法を開発し提案している。

【0005】

特許文献１には、テクネチウムの親核種である放射性モリブデン^９９Ｍｏを、天然同位体のＭｏを原料として原子炉で中性子照射することで^９８Ｍｏ（ｎ，γ）反応により生成し、^９９Ｍｏを含むＭｏ溶液を活性炭（ＡＣ）カラムの中を通液させることで、^９９Ｍｏの娘核種である^９９ｍＴｃを選択的にＡＣに吸着させて捕集し、ＡＣカラムの空隙やＡＣの細孔中に残る活性炭非吸着性のＭｏ（^９９Ｍｏ含む）を水で洗い流し、その後、アルカリ（苛性ソーダＮａＯＨなど）溶液を用いてＡＣに吸着している^９９ｍＴｃをＡＣから溶出させ、さらに、^９９ｍＴｃ回収液中に含まれるＭｏ、^９９Ｍｏ、放射性不純物やその他の不純物などをＡＣカラムの後段に配置した酸化アルミニウム（アルミナ）を充填したＡＬカラムに通液させて除去することで、^９９ｍＴｃ回収液を精製する方法と装置が記載されている。

【0006】

特許文献２には、特許文献１と同様に、天然同位体のＭｏを原料として原子炉で中性子照射することで^９８Ｍｏ（ｎ，γ）反応により生成された^９９Ｍｏからその娘核種である^９９ｍＴｃを、球状の活性炭（ＢＡＣ）を用いて^９９ｍＴｃを回収する方法、^９９Ｍｏ含むＭｏ溶液をＡＣカラムにポンプで押し込む加圧フローあるいはポンプで吸い込む減圧フローで通液させる方法を比較検討し、その後、ＡＣカラムの空隙やＡＣの細孔中に残る活性炭非吸着性のＭｏ（^９９Ｍｏ含む）を水で洗い流した後、アルカリ（苛性ソーダＮａＯＨなど）溶液を用いてＡＣに吸着された^９９ｍＴｃをＡＣから溶出させる方法として、８０℃程度に加熱して溶出を促進させる方法を検討し、その後、^９９ｍＴｃ回収液中に含まれるＭｏ、^９９Ｍｏ、放射化不純物やその他の不純物などを、ＡＣカラムの後段に配置したＡＬを充填させたカラムで除去することで^９９ｍＴｃ回収液を精製する方法と装置が記載されている。

【0007】

特許文献３には、特許文献１及び特許文献２と同様に、天然同位体のＭｏを原料として原子炉で中性子照射することで^９８Ｍｏ（ｎ，γ）反応により生成された^９９Ｍｏからその娘核種である^９９ｍＴｃを、ＡＣを用いて回収する方法として、主に、^９９Ｍｏから放出されるγ線等の放射線を遮蔽して放射性物質の漏洩を防ぐために二重の隔壁セルの内部に設置した^９９Ｍｏを含むＭｏ溶液タンクから、放射線遮蔽能力の低いＡＣカラムを設置した外部セルに配管し、Ｍｏ溶液を外部セルに設置したＡＣカラムに配管し再度内部のＭｏ溶液タンクに戻るように循環通液させることで、^９９ｍＴｃを選択的に吸着捕集して外部への放射線漏洩を防ぐ構造とし、その後、ＡＣカラムの空隙やＡＣの細孔中に残る活性炭非吸着性のＭｏ（^９９Ｍｏ含む）を水で洗い流した後、アルカリ（苛性ソーダＮａＯＨなど）溶液を用いてＡＣに吸着された^９９ｍＴｃをＡＣから溶出させ、最終的に、^９９ｍＴｃ回収液中に含まれるＭｏ、^９９Ｍｏ、放射性不純物やその他の不純物などを、ＡＣカラムの後段に配置したＡＬを充填したカラムに通液させて除去することで、^９９ｍＴｃ回収液を精製する方法と装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特許第５４２７４８３号公報

【文献】特許第５９１６０８２号公報

【文献】特許第６３５５４６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１～３に記載の従来技術は、^９９Ｍｏを含むＭｏ溶液中に生成された^９９ｍＴｃを回収するために、Ｍｏ溶液の流入部と流出部が接続された金属製円筒状容器（カラム）の内部に、^９９ｍＴｃを選択的に吸着可能なＡＣを充填内蔵させておいて、そのカラムにＭｏ溶液を通液させるものである。

【0010】

従来方式において、ＡＣカラムに通液させてＭｏ溶液に含まれる^９９ｍＴｃを完全に吸着捕集するには、Ｍｏ（^９９Ｍｏ）溶液を流通式のＡＣカラムに流す際の流量に制限を設ける必要がある。具体的には、低比放射能Ｍｏ溶液では^９９Ｍｏ濃度が低いため、目的とする量の^９９ｍＴｃを回収するには、多量のＭｏ（^９９Ｍｏ）溶液をＡＣカラムに通液させる必要があり、例えば、５ｇのＡＣを充填したＡＣカラムに通液させる単位時間あたりの流量として最大５０～１００ｍＬ／分の場合に、２．０ＬのＭｏ（^９９Ｍｏ）溶液を通液させるには、２０～４０分以上の時間が必要となり、短半減期の^９９ｍＴｃを短時間で回収して診断利用するには作業効率性が課題である。

【0011】

しかし、Ｍｏ（^９９Ｍｏ）溶液量が、例えば、５～２０Ｌになると、^９９ｍＴｃを吸着捕集するためにＡＣカラムに通液させる時間が２～５時間以上要することになり、作業効率が低下し、回収した短半減期の^９９ｍＴｃが変質して^９９ｇＴｃになり医薬品原料として使用不可になるおそれがある。なお、^９９ｇＴｃ（テクネチウム９９ｇｒａｎｄ）は、^９９ｍＴｃから生成される半減期２１．１１万年のＴｃの放射性同位体の一つで、医薬品原料^９９ｍＴｃの抽出分離後の経過時間に比例して生成されていき、多すぎると医薬品原料^９９ｍＴｃの不純物となる。

【0012】

放射性医薬品原料としての放射性モリブデン９９（^９９Ｍｏ）を含む高濃度Ｍｏ溶液中から、該高濃度Ｍｏ溶液中に^９９Ｍｏの崩壊により生成され含まれている^９９Ｍｏの娘核種であるテクネチウム９９ｍ（^９９ｍＴｃ）を回収するために、Ｍｏ（^９９Ｍｏ）の原子数の比が１０^１６以上存在してもその中の微量な^９９ｍＴｃを選択的に吸着回収可能なＡＣを用いれば良い。

【0013】

高濃度Ｍｏ溶液中に形成される^９９Ｍｏの娘核種^９９ｍＴｃを選択的に分離回収する方法として、Ｍｏ溶液中にＡＣを内蔵した金属網状円筒容器を浸漬させ、周囲のＭｏ溶液を撹拌流動させてＭｏ溶液中の^９９ｍＴｃを吸着捕集する方式であれば、流量制限が必要なＡＣカラムに通液させる必要は無くなる。すなわち、Ｍｏ溶液中に含まれる^９９ｍＴｃを、Ｍｏ溶液に浸漬されたＡＣに吸着させて捕集すれば、ＡＣカラムへの通液で長時間かけずに済む。

【0014】

そこで、本発明は、モリブデン溶液の量に影響されず、短時間で低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍを抽出する方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

上記の課題を解決するために、本発明である低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの回収方法は、比放射能の低いモリブデン９９を含む高濃度モリブデン溶液中に含まれる、当該モリブデン９９の崩壊により生成された娘核種テクネチウム９９ｍを、活性炭で分離させて回収する方法であって、前記活性炭は、前記モリブデン溶液中に浸漬され、モリブデンの原子数の比が１０^１６以上存在してもその中の微量なテクネチウム９９ｍを選択的に吸着する、ことを特徴とする。

【0016】

前記低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの回収方法において、前記モリブデン溶液は、天然同位体モリブデンの中性子捕獲（ｎ，γ）反応により生成される放射性核種モリブデン９９を含む、ことを特徴とする。

【0017】

前記低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの回収方法において、前記活性炭は、流量が制限されるカラムではない金属網状円筒容器内に充填され、撹拌により流動している前記モリブデン溶液中に浸漬される、ことを特徴とする。

【0018】

また、本発明であるテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法は、前記低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの回収方法で回収されたテクネチウム９９ｍが吸着された活性炭の細孔中に残留するモリブデンを水洗し、その活性炭からアルカリ溶液で溶出させたテクネチウム９９ｍを含む溶液を強酸性陽イオン交換樹脂が充填されたＩＥＲカラムに通液させてアルカリ成分を除去し、さらにアルミナを充填したＡＬカラムに通液させてテクネチウム９９ｍを捕捉し、前記アルミナカラムから生理食塩水を用いてテクネチウム９９ｍを溶出させることで、不純物が除去されたテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液として精製する、ことを特徴とする。

【0019】

前記テクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法において、前記活性炭を収容する容器、前記ＩＥＲカラム、及び前記ＡＬカラムは、オートクレーブ滅菌処理可能な材質を用いる、ことを特徴とする。

【0020】

さらに、本発明である天然モリブデンからのテクネチウム９９ｍの回収システムは、天然同位体モリブデンの中性子捕獲（ｎ，γ）反応により生成される比放射能の低いモリブデン９９を含む高濃度モリブデン溶液を生成する手段と、前記モリブデン溶液中にモリブデン９９の崩壊によって娘核種テクネチウム９９ｍを生成させる手段と、流量が制限されるカラムではない金属網状円筒容器内に活性炭を充填し、撹拌により流動している前記モリブデン溶液中に前記活性炭を浸漬させる手段と、テクネチウム９９ｍが吸着された前記活性炭から残留するモリブデン９９を水洗する手段と、水洗された前記活性炭からアルカリ溶液を用いてテクネチウム９９ｍを溶出させ、それを強酸性陽イオン交換樹脂カラムに通液させてアルカリ成分を除去した後の溶液を、アルミナカラムに通液させてテクネチウム９９ｍを捕捉する手段と、前記アルミナカラムから生理食塩水を用いてテクネチウム９９ｍを溶出させ、精製されたテクネチウム９９ｍを回収する手段と、を有する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、放射性^９９Ｍｏを含む高濃度Ｍｏ溶液を生成し、２４時間程度放置することで^９９Ｍｏから^９９ｍＴｃが生成され放射平衡（親核種と娘核種の放射能の比が一定に釣り合っている）で混在している状態とし、従来のようにＡＣカラムに通液させるのではなく、撹拌流動しているＭｏ溶液中にＡＣ充填金属網状円筒容器を浸漬させることで、常時^９９ｍＴｃをＡＣに吸着させて捕捉することができる。

【0022】

高濃度Ｍｏ溶液の量が、例えば、０．１Ｌと少量であっても５～２０Ｌと大量であっても、^９９Ｍｏから^９９ｍＴｃが生成され放射平衡になる経過時間又は希望する^９９ｍＴｃ量が生成される時間において、目的量の^９９ｍＴｃがＡＣへ選択的に吸着捕集されるので、特に短時間の半減期（６時間）の^９９ｍＴｃの回収には有効である。

【0023】

金属網状円筒容器中のＡＣに吸着捕集された^９９ｍＴｃを脱着処理する際に、ＡＣに非吸着残留するＭｏ（^９９Ｍｏ）も^９９ｍＴｃと同時に溶脱してくるが、^９９ｍＴｃ回収液をアルミナカラムに通液させることで、Ｍｏ（^９９Ｍｏ）など放射能不純物の混入なく、医薬品原料として高純度の^９９ｍＴｃを精製回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明である低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの抽出方法、その方法を用いたテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法、及び天然モリブデンからのテクネチウム９９ｍの回収システムの概要を示す図である。

【図2】従来のモリブデン溶液を活性炭カラムに通液させる方法を示す図である。

【図3】本発明である低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの抽出方法、その方法を用いたテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法、及び天然モリブデンからのテクネチウム９９ｍの回収システムの構成を示す図である。

【図4】本発明である低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの抽出方法と従来方法のプロセスを比較した図である。

【図5】本発明であるテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法の短時間製造のプロセス条件を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

^９９Ｍｏを含むＭｏ溶液をＡＣカラムに通して^９９ｍＴｃを回収するのではなく、ＡＣを充填した円筒形の金属（例えば、ステンレスなど）製の網状容器を、^９９Ｍｏ溶液タンクに常に浸漬させておき、ＡＣ容器を浸したＭｏ溶液を撹拌して流動させることにより、常にＡＣが^９９ｍＴｃを吸着可能な状態にする。

【0026】

所定又は任意のタイミングでＡＣ容器をＭｏ溶液から引き抜き、ＡＣ細孔に残留しているＡＣ非吸着性の^９９Ｍｏを水で洗浄除去した後、^９９ｍＴｃが吸着されているＡＣをアルカリ溶液で処理することで、ＡＣが捕集した^９９ｍＴｃを溶出させ、その溶液を強酸性陽イオン交換樹脂（ＩＥＲ）とアルミナ（ＡＬ）で精製することで高純度^９９ｍＴｃを回収する。

【0027】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、^９９ｍＴｃは、放射性核種テクネチウム９９ｍであり、^９９Ｍｏは、放射性核種モリブデン９９である。^９９Ｍｏが親核種で、^９９ｍＴｃが娘核種の関係にある。ＡＣは、活性炭であり、ＩＥＲは、イオン交換樹脂であり、ＡＬは、アルミナ（酸化アルミニウム）である。

【0028】

図１、３は、低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの抽出方法、その方法を用いたテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法、及び天然モリブデンからのテクネチウム９９ｍの回収システムを示す図である。^９９Ｍｏを含むＭｏ溶液をＡＣカラムに通液させる方法に代えて、ＡＣ充填金属網状円筒容器でＭｏ溶液中の^９９ｍＴｃを吸着捕集し、^９９ｍＴｃを精製回収する。

【0029】

図２は、従来のモリブデン溶液を活性炭カラムに通液させる方法を示す図である。図４は、本発明である低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの抽出方法と従来方法のプロセスを比較した図である。図５は、テクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法の短時間製造のプロセス条件を示す図である。

【0030】

低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの抽出方法は、比放射能の低いモリブデン９９を含む高濃度モリブデン溶液中に含まれる、当該モリブデン９９の崩壊により生成された娘核種テクネチウム９９ｍを、活性炭で分離させて回収する。

【0031】

活性炭は、流量が制限されるカラムではない金属網状円筒容器内に充填され、撹拌により流動しているモリブデン溶液中に浸漬され、モリブデンの原子数の比が１０^１６以上存在してもその中の微量なテクネチウム９９ｍを選択的に吸着する。なお、モリブデン溶液は、天然同位体モリブデンの中性子捕獲（ｎ，γ）反応により生成される放射性核種モリブデン９９を含む。

【0032】

テクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液の生成方法は、低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの回収方法で回収されたテクネチウム９９ｍが吸着された活性炭の細孔中に残留するモリブデンを水洗し、その活性炭からアルカリ溶液で溶出させたテクネチウム９９ｍを含む溶液を強酸性陽イオン交換樹脂が充填されたＩＥＲカラムに通液させてアルカリ成分を除去し、さらにアルミナを充填したＡＬカラムに通液させてテクネチウム９９ｍを捕捉し、アルミナカラムから生理食塩水を用いてテクネチウム９９ｍを溶出させることで、不純物が除去されたテクネチウム９９ｍを含む生理的食塩水溶液として精製する。

【0033】

天然モリブデンからのテクネチウム９９ｍの回収システムは、天然同位体モリブデンの中性子捕獲（ｎ，γ）反応により生成される比放射能の低いモリブデン９９を含む高濃度モリブデン溶液を生成する手段、モリブデン溶液中にモリブデン９９の崩壊によって娘核種テクネチウム９９ｍを生成させる手段、流量が制限されるカラムではない金属網状円筒容器内に活性炭を充填し、撹拌により流動しているモリブデン溶液中に前記活性炭を浸漬させる手段、テクネチウム９９ｍが吸着された活性炭から残留するモリブデン９９を水洗する手段、水洗された活性炭からアルカリ溶液を用いてテクネチウム９９ｍを溶出させ、それを強酸性陽イオン交換樹脂カラムに通液させてアルカリ成分を除去した後の溶液を、アルミナカラムに通液させてテクネチウム９９ｍを捕捉する手段、及びアルミナカラムから生理食塩水を用いてテクネチウム９９ｍを溶出させ、精製されたテクネチウム９９ｍを回収する手段を有する。

【実施例1】

【0034】

図１に示すように、Ｍｏ溶液を貯留したタンク１００は、^９９Ｍｏの放射線量が高いため放射線を遮蔽するホットセル内に設置される。Ｍｏ溶液タンク１００の内部には、溶液を撹拌する機能として撹拌機１１０を備え、ＡＣを収容した金属網状円筒容器１２０を溶液中で保持するための支持具１３０も設ける。ホットセル内に複数のタンク１００を設置しても良い。

【0035】

放射性医薬品原料^９９ｍＴｃを生成するために、放射性核種^９９Ｍｏを含んだＭｏ溶液として、Ｎａ_２ ^９９ＭｏＯ_４溶液をタンク１００に供給する。前もって原子炉で天然同位体ＭｏＯ_３に中性子照射すると^９９Ｍｏが生成される。^９９Ｍｏが含まれるＭｏＯ_３をアルカリ（ＮａＯＨ）溶液で溶解させると、ｐＨ中性のＮａ_２ ^９９ＭｏＯ_４溶液となる。

【0036】

放射性^９９Ｍｏを含むＭｏ溶液は、例えば、２Ｌ中に５００ｇのＭｏ（ＭｏＯ_３としては７５０ｇ）を含む高濃度Ｍｏ溶液である。１回５００Ｃｉ（キュリー）程度の^９９ｍＴｃを得るために、２Ｌ中に５００ｇのＭｏを含む高濃度Ｍｏ溶液が必要となるが、その１０分の１量の２００ｍＬ中に５０ｇのＭｏ（ＭｏＯ_３としては７５ｇ）を含む高濃度Ｍｏ溶液や、又は１０倍量の２０Ｌ中に５ｋｇのＭｏ（ＭｏＯ_３としては７．５ｋｇ）を含む高濃度で大量のＭｏ溶液でも良い。

【0037】

^９９Ｍｏを含むＭｏ溶液を入れたタンク１００の中に、ＡＣを収容した金属網状円筒容器１２０を入れ、それを支持具１３０でＭｏ溶液中に保持した状態で、撹拌機１１０や循環ポンプの水流などを用いてＭｏ溶液を撹拌する。この状態を保つことで、Ｍｏ溶液中で生成された^９９ｍＴｃがＡＣに吸着捕集される。

【0038】

^９９Ｍｏから生成される^９９ｍＴｃは、約２４時間で放射平衡状態となるため、その経過時間を待って、金属網状円筒容器１２０をＭｏ溶液中から引き上げても良いし、放射平衡に至る前の任意のタイミングで引き上げても良い。金属網状円筒容器１２０をＭｏ溶液中に浸漬してから引き上げるまでの間は、^９９ｍＴｃをＡＣで吸着可能である。

【0039】

図２に示すように、従来型のＴｃＭＭ（テクネチウム９９ｍマスターミルカー）は、Ｍｏ溶液中の^９９ｍＴｃをＡＣに吸着させるために、Ｍｏ溶液を全量ＡＣカラムに通液させる方式である。ＡＣカラムは、筒状容器にＡＣを充填させたもので、入口から出口まで筒内を液体が通過しながらＡＣと接触する。この方式だと、ＡＣカラム内を通過するＭｏ溶液の流量が制限されるため、ＡＣカラムがＭｏ溶液を処理する能力が制限されることになり、半減期（寿命）が短時間である^９９ｍＴｃの回収技術としては問題がある。

【0040】

図３に示すように、低比放射能Ｍｏ溶液から^９９ｍＴｃを高濃縮・精製回収するシステムは、高放射線を遮蔽するために厚い遮蔽壁で隔離されたホットセル１４０内に設置される。予め、放射化^９９ＭｏＯ_３をアルカリで溶解させて^９９ＭｏＯ_３溶液を生成しておく。ホットセル１４０内に複数設けた容量１～２０Ｌの貯槽タンク１００に^９９ＭｏＯ_３溶液を供給して、^９９Ｍｏの放射能が５００Ｃｉの高濃度Ｍｏ溶液を貯留する。

【0041】

ＡＣを収容内蔵させた金属網状円筒容器１２０を、フック及びキャリー等を用いてタンク１００内に入れ、支持具１３０で^９９Ｍｏを含むＭｏ溶液中に保持する。なお、放射性^９９Ｍｏが崩壊することで^９９ｍＴｃに変化し、^９９ｍＴｃを含むＭｏ溶液となる。

【0042】

金属網状円筒容器１２０がＭｏ溶液に含侵されたら、撹拌機１１０でＭｏ溶液を撹拌して、Ｍｏ溶液を効率的にＡＣに接触させると良い。Ｍｏ溶液中に生成された^９９ｍＴｃがＡＣに吸着捕集される。金属網状円筒容器１２０をタンク１００から引き上げ、^９９ｍＴｃが吸着されているＡＣを回収する。そして、ＡＣをカラムに収容して水洗することで、ＡＣに非吸着残留する^９９Ｍｏ等を洗浄除去する。

【0043】

ＡＣ収容カラムに、アルカリ（ＮａＯＨ）溶液を流量及び温度を調節しながら供給して通液させる。アルカリ溶液で処理することで、ＡＣからアルカリ溶液に^９９ｍＴｃが溶出し、排出された^９９ｍＴｃを含むアルカリ溶液をＩＥＲカラム１５０に通液させる。ＩＥＲカラム１５０で強酸性陽イオン交換樹脂にアルカリ成分が捕捉され、排出された^９９ｍＴｃを含む溶液をＡＬカラム１６０に通液させる。

【0044】

ＡＬカラム１６０でアルミナに^９９ｍＴｃが捕捉され、不純物は排出される。その後、ＡＬカラム１６０にＮａＣｌ濃度０．９％程度の生理食塩水を通液させることで、アルミナから生理食塩水に^９９ｍＴｃが溶出する。^９９ｍＴｃＯ_４溶液となって生理食塩水とともに排出されるので、それを高純度に精製された^９９ｍＴｃを含む生理的食塩水溶液として回収することで、放射性医薬品や標識化合物の原料となる。

【0045】

高濃度Ｍｏ溶液から高純度^９９ｍＴｃを精製回収する過程で生じる廃棄物や廃液については、それらに付着した放射能を自然減衰させて低レベル化してから固化処理などを行えば良い。それに伴い生じる様々な放射性・非放射性の廃棄物等を保管収容するスペースをホットセル１４０等に設けても良い。

【0046】

ＡＣを収容する容器（金属網状円筒容器１２０、ＡＣを水洗するためのＡＣ収容カラム）、ＩＥＲカラム１５０、ＡＬカラム１６０については、オートクレーブ（１２１℃、２気圧）滅菌処理が可能な材質及び内容物（ＡＣ、ＩＥＲ、ＡＬ）とするのが好ましい。

【0047】

図４に示すように、従来方式と本発明のプロセスを対比する。従来方式は、ＡＣカラムに通液させてＭｏ溶液に含まれる^９９ｍＴｃを吸着捕集するフロー方式のＴｃＭＭである。本発明は、Ｍｏ溶液をＡＣカラムに通液させるのではなく、ＡＣを収容内蔵させた金属網状円筒容器１２０を高濃度Ｍｏ溶液が流動している中に浸漬させることで、Ｍｏ溶液中に生成された^９９ｍＴｃをＡＣに吸着させるバッチ方式の改良型ＴｃＭＭである。

【0048】

従来方式では、Ｍｏ溶液をＡＣカラムに通液させてＭｏ溶液に含まれる^９９ｍＴｃを完全に吸着捕集するには、Ｍｏ溶液を流すためにＡＣカラムに流量制限を設ける必要があった。具体的には、低比放射能Ｍｏ溶液では、^９９Ｍｏの濃度が低いため、目的とする量の^９９ｍＴｃを回収するには、多量のＭｏ溶液をＡＣカラムに通液させる必要がある。例えば、ＡＣカラムに通液させる単位時間あたりの流量が最大５０～１００ｍＬ／分とした場合、２．０ＬのＭｏ溶液を通液させるには、２０～４０分以上の時間を要し、短半減期の^９９ｍＴｃを短時間で回収して診断利用するには作業効率が良くない。

【0049】

しかも、低濃度Ｍｏ溶液の場合は、より低濃度の^９９ｍＴｃになるため、^９９ｍＴｃをＡＣカラムで吸着捕集する際に、より多量のＭｏ溶液をＡＣカラムに通液させることになる。例えば、Ｍｏ溶液の量が５～２０Ｌになると、ＡＣカラムへの通液に２～５時間以上要することになり、回収した^９９ｍＴｃが変質して^９９ｇＴｃになり、医薬品原料として使用できなくなるおそれがある。

【0050】

それに対し、本発明では、金属網状円筒容器１２０に収容させるＡＣが、放射性^９９Ｍｏを含む高濃度Ｍｏ溶液中で^９９Ｍｏの崩壊により生じた娘核種である^９９ｍＴｃに対して^９９Ｍｏの原子数の比が１０^１６以上存在していても、その中の微量な^９９ｍＴｃを選択的に分離して回収可能である。

【0051】

Ｍｏ溶液中にＡＣを内蔵した金属網状円筒容器１２０を浸漬させ、Ｍｏ溶液を撹拌して金属網状円筒容器１２０の周囲を流動させることで、Ｍｏ溶液中の^９９ｍＴｃがＡＣに吸着されやすくなる。ＡＣカラムに通液させるためにＭｏ溶液の流量を調整する必要はなく、常に金属網状円筒容器１２０の周囲に存在するＭｏ溶液全体から^９９ｍＴｃがＡＣに吸着されるため、短時間で^９９ｍＴｃを捕集することが可能となる。

【0052】

図５に示すように、Ｍｏ溶液中にＡＣを収容内蔵した金属網状円筒容器１２０を浸漬させ、^９９ｍＴｃを吸着捕集したＡＣから医薬品原料として精製した^９９ｍＴｃを回収するステップ毎の所要時間は、従来方式より大幅に短縮される。Ｍｏ溶液量や^９９Ｍｏの放射能の多少に関わらず、ＡＣが常時^９９ｍＴｃを吸着捕集するので、それに要するプロセス時間はゼロである。その後、ＡＣから^９９ｍＴｃを精製して回収する時間は約１０分であり、常に一定時間と同じプロセスで操作可能となるため、厳格な品質や出荷態勢が要求される医薬品原料製造技術として最適の方法である。

【実施例2】

【0053】

非常に多量のＭｏ（２，５００ｇ）を含むＭｏＯ_３（３，７５０ｇ）を、６Ｍ（モル濃度ｍｏｌ／Ｌ）のＮａＯＨ（１．７５～１．８Ｌ）で溶解した後、Ｈ_２Ｏを添加してｐＨ８～９のＭｏ溶液（１０Ｌ）を作製した。そのＭｏ溶液を１５Ｌ容量のビーカーに入れて、^９９ｍＴｃ（５００Ｃｉ）の代替元素としてＲｅ（レニウム）０．１ｍｇを添加し、そのＭｏ溶液にＡＣ（４．５ｇ）が充填されたステンレス網の金属網状円筒容器（直径１．６ｃｍ、長さ６ｃｍ、容量１２ｃｃ）を浸漬させ、撹拌機の回転羽をＭｏ溶液中で６時間回転（３０ｒｐｍ）させて撹拌した。撹拌後、金属網状円筒容器をＭｏ容器から取り出し、水洗してＡＣの細孔に非吸着で残留しているＭｏを洗浄除去し、１．３ＭのＮａＯＨ（３０ｍＬ）でＡＣに吸着されているＲｅをＡＣから溶出させた。その溶液を強酸性陽イオン交換樹脂が充填されたＩＥＲカラムに通液させ、さらに活性アルミナ（６ｇ）が収容されたＡＬカラムに通液させ、Ｒｅをアルミナに吸着させて捕捉した。Ｒｅが吸着されているＡＬカラムに生理食塩水（０．９％のＮａＣｌ）２０ｍＬを通液させ、Ｒｅを含む生理的食塩水溶液（ｐＨ４．８～５．２）を回収した。

【0054】

なお、^９９Ｍｏの半減期は６５．９４時間であり、^９９ｍＴｃの半減期は６．０１時間である。^９９Ｍｏ（５００Ｃｉ）の量は１．０４ｍｇで、Ｍｏ（５００ｇ）に対して５０万分の１であり、^９９ｍＴｃ（５００Ｃｉ）の量は０．０９５ｍｇで、Ｍｏ（５００ｇ）に対して５００万分の１であった。μＣｉテストレベルにおいて、^９９Ｍｏの放射能は５×１０^４Ｂｑ（ベクレル）未満で、Ｍｏ（５００ｇ）に対する重量比は６ｅ^－１５未満であり、^９９ｍＴｃの放射能は６×１０^４Ｂｑ（ベクレル）未満で、Ｍｏ（５００ｇ）に対する重量比は６ｅ^－１６未満であった。μＣｉレベルから８０Ｃｉレベルの高範囲な放射能試験と５００Ｃｉ相当の非放射能試験（Ｍｏ５００ｇ以上）のＴｃＭＭ試験の結果、ＡＣによるＭｏとＴｃの分離係数（Ｔｃの選択吸着）は１０ｅ^１６以上であった。

【0055】

Ｒｅの回収量は０．０９２～０．０９６ｍｇであり、Ｒｅの回収率は約９４％であった。^９９ｍＴｃ（５００Ｃｉ）相当のＲｅであることから、ＡＣが充填された金属網状円筒容器をＭｏ溶液中に浸漬させて^９９ｍＴｃをＡＣで吸着捕集する場合も同様の結果が得られると考えられる。この結果は、高濃度Ｍｏ溶液中に^９９Ｍｏの崩壊により生じる娘核種^９９ｍＴｃに対して^９９Ｍｏの原子数の比が１０^１６以上存在していても、その中の微量な^９９ｍＴｃをＡＣが選択的に吸着することを示している。

【0056】

本発明によれば、放射性^９９Ｍｏを含む高濃度Ｍｏ溶液を生成し、２４時間程度放置することで^９９Ｍｏから^９９ｍＴｃが生成され放射平衡（親核種と娘核種の放射能の比が一定に釣り合っている）で混在している状態とし、従来のようにＡＣカラムに通液させるのではなく、撹拌流動しているＭｏ溶液中にＡＣ充填金属網状円筒容器を浸漬させることで、常時^９９ｍＴｃをＡＣに吸着させて捕捉することができる。

【0057】

高濃度Ｍｏ溶液の量が、例えば、０．１Ｌと少量であっても５～２０Ｌと大量であっても、^９９Ｍｏから^９９ｍＴｃが生成され放射平衡になる経過時間又は希望する^９９ｍＴｃ量が生成される時間において、目的量の^９９ｍＴｃがＡＣへ選択的に吸着捕集されるので、特に短時間の半減期（６時間）の^９９ｍＴｃの回収には有効である。

【0058】

金属網状円筒容器中のＡＣに吸着捕集された^９９ｍＴｃを脱着処理する際に、ＡＣに非吸着残留するＭｏ（^９９Ｍｏ）も^９９ｍＴｃと同時に溶脱してくるが、^９９ｍＴｃ回収液をアルミナカラムに通液させることで、Ｍｏ（^９９Ｍｏ）など放射能不純物の混入なく、医薬品原料として高純度の^９９ｍＴｃを精製回収することができる。

【0059】

以上、本発明の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0060】

１００：Ｍｏ溶液タンク
１１０：撹拌機
１２０：金属網状円筒容器
１３０：支持具
１４０：ホットセル
１５０：ＩＥＲカラム
１６０：ＡＬカラム

【要約】

【課題】モリブデン溶液の量に影響されず、短時間で低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍを抽出する。
【解決手段】低比放射能モリブデン９９からのテクネチウム９９ｍの回収方法は、比放射能の低いモリブデン９９を含む高濃度モリブデン溶液中に含まれる、当該モリブデン９９の崩壊により生成された娘核種テクネチウム９９ｍを、活性炭で分離させて回収する方法であって、前記活性炭は、前記モリブデン溶液中に浸漬され、モリブデン９９の原子数の比が１０^１６以上存在してもその中の微量なテクネチウム９９ｍを選択的に吸着する、ことを特徴とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】