DE102005026253A1 - Erzeugung von 18F(F2) Fluor aus 18O(O2) Sauerstoff mit hoher Ausbeute - Google Patents

Erzeugung von 18F(F2) Fluor aus 18O(O2) Sauerstoff mit hoher Ausbeute Download PDF

Info

Publication number
DE102005026253A1
DE102005026253A1 DE200510026253 DE102005026253A DE102005026253A1 DE 102005026253 A1 DE102005026253 A1 DE 102005026253A1 DE 200510026253 DE200510026253 DE 200510026253 DE 102005026253 A DE102005026253 A DE 102005026253A DE 102005026253 A1 DE102005026253 A1 DE 102005026253A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
target volume
fluorine
oxygen
helium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200510026253
Other languages
English (en)
Inventor
Helen Bjork
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE102005026253A1 publication Critical patent/DE102005026253A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21GCONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
    • G21G1/00Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
    • G21G1/04Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators
    • G21G1/10Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators by bombardment with electrically charged particles
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21GCONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
    • G21G4/00Radioactive sources
    • G21G4/04Radioactive sources other than neutron sources
    • G21G4/06Radioactive sources other than neutron sources characterised by constructional features
    • G21G4/08Radioactive sources other than neutron sources characterised by constructional features specially adapted for medical application

Abstract

Es wird ein verbessertes System (100) mit hoher [·18·F]-Fluorausbeute beschrieben. Im Einzelnen wird [·18·F]Fluorgas aus [·18·O]Sauerstoff in der Weise erzeugt, dass ein Targetvolumen (120) mit [·18·O]Sauerstoffgas befüllt wird, das Targetvolumen (120) mit einem Protonenstrahl bestrahlt wird, anschließend das [·18·O]Sauerstoffgas aus dem Targetvolumen (120) entnommen wird, das Targetvolumen (120) mit einer Helium enthaltenden Auswaschgasmischung (150) befüllt wird und sodann das das Auswaschgasgemisch enthaltende Targetvolumen (120) mit einem Protonenstrahl bestrahlt wird. Das Auswaschgasgemisch (150) enthält vorzugweise eine Mischung von Helium und Fluor, aufgefüllt mit Argon, wobei der Anteil von Helium in dem Auswaschgemisch zwischen 3,1 und 31 Atomprozent liegt. Die Ausbeuten und die spezifische Aktivität, d. h. das Verhältnis von radioaktivem Fluor zu nicht radioaktivem Fluor, des [·18·F]F¶2¶ sind wesentlich höher als dies unter Verwendung gebräuchlicher Techniken bisher erreicht werden konnte.

Description

  • Technischer Hintergrund der Erfindung:
  • Gebiet der Erfindung:
  • Die Erfindung betrifft allgemein die Herstellung von Radionukliden, insbesondere aber eine Technik zur Erzeugung von [18F] Fluorgas aus [18O] Sauerstoff mit hoher Ausbeute.
  • Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik:
  • Die Positronenemissionstomographie (PET) ist eine medizinische Bildgebungstechnik zur Messung der Konzentrationen von Positronen emittierenden Radiopharmazeutika in dem Gewebe von lebenden Subjekten. Radiopharmazeutika, die aus zyklotron-erzeugtem Fluor-18-Radionuklid hergestellt sind, haben eine breite Anwendung in einer Vielzahl von biologischen PET-Sonden für die Forschung und für klinische Untersuchungen des Gehirns, des Herzens und bei der Diagnose von Krebs gefunden. Bei einem typischen PET-Verfahren wird das Radiopharmazeutikum in den Blutstrom eines Subjekts eingebracht, und die Verteilung der von dem Radiopharmazeutikum in vivo emittierten Positronenaktivität wird dann durch Emissionstomographie als Funktion der Zeit gemessen. Es ist ein computerisiertes Rekonstruktionsverfahren im plementiert, um tomographische Bilder des Gewebes bei dessen Wechselwirkung mit dem Radiopharmazeutikum zu erzeugen.
  • Die Synthese von Fluor-18 in Form von [18F]Fluorgas ist ein wesentlicher Schritt bei den PET-Untersuchungen. Da die Halbwertzeit von Fluor-18 etwa 109,8 Minuten beträgt, ziehen es PET-Benutzer vor, ein Fluor-18 erzeugendes Zyklotron an Ort und Stelle zu haben, um so zu vermeiden, dass ein signifikanter Teil des hergestellten Isotops beim Transport verloren geht.
  • Die gebräuchliche Herstellung von [18F]Fluorgas verwendet typischerweise ein „two-shot" Verfahren unter Benutzung eines von einem Zyklotron erzeugten Protonenstahls und eines 18O2 enthaltenden Targets. Vergleiche z.B. R.J. Nickles et al ., An 18O2 Target for the Production of [18F] F2, Int. J. Appl. Radiat. Isot., Vol. 35, No. 2, 117–122 (1984); A. Bishop et al.. Proton Irradation of [18O]O2: production of [18F] F2 and [18F] F2 + [18F] F2, Nuclear Medicine & Biology, vol 23, 189–199 (1996); and A.D. Roberts et al., Development of An Improved Target for [18F] F2 Production, appl. Isot., Vol. No. 2, 87–91 (1995), deren Offenbarung durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hier mit eingeschlossen wird. Bei einem „two-shot" Herstellungsverfahren wird zuerst ein mit dem Isotop 18O2 angereichertes Sauerstoffgastarget mit einem in einem Zyklotron erzeugten 16,5 MeV Protonenstrahl von 40μA während 45 Minuten bombardiert (beschossen). Während dieses ersten Beschusses kollidieren Protonen von dem Zyklotron mit den 18[O]O2 Gasmolekülen, wodurch eine 18O(p,n)18F Nuklearreaktion ausgelöst wird, die negativ geladene 18F Ionen erzeugt. Diese 18F(–) Ionen kleben an den Wänden des Targets, und eine zweite Bombardierung (Beschuss) von Protonen ist erforderlich, um das radioakti ve Fluor „auszuwaschen". Bei diesem zweiten Schuss wird das mit dem [18O] Isotop angereicherte Sauerstoffgas in dem Targetvolumen durch kryogene Kühlung entfernt und durch ein Gemisch von 0,1 bis 2% F2 (kaltem, d.h. nicht radioaktivem F2) und Argon (Ar) ersetzt, das anschließend mit einem weiteren zyklotronerzeugten 1,6 MeV Protonenstrahl von 0,35 μA während 20 Minuten bestrahlt wird. Diese zweite Beschießung des Ar und des kalten F2 erzwingt schließlich einen Fluoraustausch, der zu brauchbaren Anteilen von [18F] F2 in der Gasphase führt.
  • Nach veröffentlichten Daten beträgt die Umwandlungsrate bei diesem gebräuchlichen "Auswasch"-Verfahren üblicherweise 20 bis 30%. Die Entwicklung einer höheren Ausbeute bei der Erzeugung von [18F] Fluorgas wäre deshalb sehr erstrebenswert.
  • Zusammenfassung der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung hilft diesen und anderen Nachteilen des Standes der Technik dadurch ab, dass sie eine effiziente [18F] Fluorgaserzeugungstechnik schafft, die eine Umwandlungsrate von beispielsweise 50% bis 60% erreichen kann. Im einzelnen wird Helium (HE) während der Herstellung von [18F] F2 aus 18O2 Gas in das "second shot"-Auswaschgemisch eingeführt, was eine signifikant höhere Ausbeute und eine höhere spezifische Aktivität als bisher veröffentlichte Verfahren ergibt.
  • Bei wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Gewinnung eines Radionuklids aus einem Targetvolumen die folgenden Schritte:
    Befüllen eines ein Radionuklid enthaltenden Volumens mit einem Helium enthaltenten Gasgemisch, Bestrahlen des Targetvolumens mit einem Protonenstrahl und Gewinnen des Radionuklids aus dem Targetvolumen. Das gewonnene Radionuklid ist ein [18F] Fluorisotop, das in Form eines [18F] F2 Gas vorliegt. Ein zweites Edelgas, wie Argon, Krypton oder Neon wird in das Auswaschgasgemisch eingeführt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Auswaschgasgemisch eine Mischung von Helium und Fluorgas mit Argongas. Der Anteil von Helium in dem Auswaschgasgemisch liegt zwischen 3,1 und 31 Atomprozent.
  • Bei wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung von [18F]Fluorgas aus [18O] Sauerstoffgas die folgenden Schritte:
    Befüllen eines Targetvolumens mit [18O]Sauerstoffgas,
    bestrahlen des Targetvolumens einschließlich des [18O] Sauerstoffgases mit einem Protonenstrahl,
    anschließend Entnehmen des [18O]Sauerstoffgases aus dem Targetvolumen,
    befüllen des Targetvolumens mit einem Helium enthaltenden Auswaschgasgemisch und dann Bestrahlen, des das Auswaschgasgemisch enthaltenden Targetvolumens mit einem Protonenstrahl. Das Auswaschgasgemisch enthält vorzugsweise eine Mischung von Helium und Fluor, aufgefüllt mit Argon, wobei der Anteil von Helium in dem Auswaschgasgemisch zwischen 3,1 und 31 Atomprozent liegt.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass sie eine Technik mit höherer Ausbeute für die Erzeugung von [18F]Flourgas schafft. Ausbeute und spezifische Aktivität, d.h. das Verhältnis von radioaktivem Fluor zu nichtradioaktivem Fluor, von [18F]F2 sind wesentlich höher, als dies bei der Verwendung gebräuchlicher Technik erreicht werden konnte. Ein anderer Vorteil der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie die Verwendung von neuen [18F]Fluorpharmazeutika erlaubt, die eine hohe spezifische Aktivität erfordern, die bei gebräuchlichen Herstellungsverfahren sonst nicht zu erreichen wäre. Die höheren Aktivitätsniveaus des erzeugten [18F] Fluorgases erlauben die Lieferung von [18F] Fluortracers an Empfänger, die sich in einiger Entfernung von der Herstellungseinrichtung befinden.
  • Die vorstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, mehr ins Einzelne gehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, der beigefügten Zeichnung und den Patentansprüchen.
  • Kurze Beschreibung er Zeichnungen:
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung, deren Aufgaben und deren Vorteile wird nun auf die nachfolgende Beschreibung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in der veranschaulichen:
  • 1 ein "two-shot" [18F] F2 Targetsystem gemäß wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 Ein Verfahren zur Erzeugung von [18F]Fluor mit hoher Ausbeute gemäß wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 3 Experimentelle Ausbeuteergebnisse von [18F]F2 als Funktion des Anteils von in dem Auswaschgasgemisch von HE/F2 und Ar enthaltenem kaltem F2, gemäß wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen:
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und deren Vorteile sind anhand der 13 leicht zu verstehen. Die Erfindung schafft eine verbesserte "two-shot"-Herstellungstechnik für [18F] Fluorgas unter Verwendung von [18O] angereichertem Sauerstoffgas.
  • Bezugnehmend auf 1 ist dort ein "two-shot" [18O] O2/F2 Targetsystem 100 gemäß wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Das System 100 beinhaltet ein Zyklotron 110, ein Targetvolumen 120, einen [18O] Sauerstoffvorratsbehälter 130, einen Argonvorratsbehälter 140, einen He/F2 Vorratsbehälter 150, eine Pumpe 160 und Ventile A-H. Beim "two-shot"-Betrieb wird das Targetvolumen 120 zunächst durch die Pumpe 160 evakuiert und dann von dieser durch Schließen des Ventils E isoliert. Sodann wird der [18O] Sauerstoff von dem Vorratsbehälter 130 in das Targetvolumen 120 bis zum Erreichen eines gewünschten Druckes einströmen lassen, und das Ventil B wird geschlossen. Das Zyklotron 110, dessen Implementierung dem Fachmann bekannt ist, erzeugt einen Protonenstrahl von 16,5 MeV (z.B. bei 40μA während etwa 45 Minuten) und richtet diesen auf den [18O]Sauerstoff in dem Targetvolumen 120 um eine 18O (p,n) 18F Nuklearreaktion auszulösen, die 18F(–) Ionen erzeugt, die an den Wänden des Targetvolumens 120 kleben. Nach 45 Minuten hört die Protonenproduktion auf und der in dem Targetvolumen 120 verbleibende unverbrauchte [18O]Sauerstoff wird in den Sauerstoffvorratsbehälter 130 dadurch kryo zurückgepumpt, dass er in einem Bad flüssigen Stickstoffs abgekühlt und das Ventil B geöffnet wird. Das Targetvolumen 120 wird mit einer geeigneten Auswaschmischung von Argon aus dem Vorratsbehälter 140 und F2/He aus dem Vorratsbehälter 150 wieder befüllt. Geeignete Mischungen werden im Nachfolgenden beschrieben. Sodann bestrahlt das Zyklotron 110 das Targetvolumen 120 zum zweiten mal mit einem Protonenstrahl bei 16,5 MeV und 35μA während 45 Minuten, was einen Fluoraustausch erzwingt, der zu brauchbaren Anteilen von [18F]F2 in der Gasphase führt, die schließlich durch Ventile B, C aus dem Targetvolumen 120 abgelassen werden.
  • Für die Konstruktion des Targetvolumens 120 zur Fluorisotopproduktion relevante Parameter sind das Strahlauftreffvolumen, die Geometrie und das Material. Wenngleich dies nicht der Hauptpunkt der vorliegenden Erfindung ist, so lohnt es sich doch darauf hinzuweisen, dass verschiedene Targetvolumina als Targetvolumen 120 implementiert werden können, und dass Konstruktionsabweichungen des Targetvolumens 120 die Menge des in dem System 100 insgesamt gewonnenen [18F]F2 beeinflussen. Typische gebräuchliche Targetvolumina für die 18O (p,n) [18F]-Reaktion wurden unter Verwendung konischer oder gerader Bohrungsformen, Strahleingangsdurchmessern von 10mm bis 15mm, Stahlausgangsdurchmessern von 10mm bis 23mm und Volumina von 7,9cc bis 14,6cc implementiert. Das Targetvolumen 120 kann aus Materialien wie Alu minium, Silber, Kupfer, Nickel oder goldblattiertem Kupfer hergestellt sein, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die Energie-, Strom- und Zeitparameter für den zyklotronerzeugten Protonenstrahl sind lediglich beispielhaft. Der Fachmann weiß, dass diese Parameter abgewandelt werden können. So kann z.B. das Targetvolumen während bis zu 120 Minuten bei Strömen, die typischerweise zwischen 30μA und 70μA liegen (es können sogar niedrigere Ströme verwendet werden, aber die Ausbeute wird dann sehr klein werden) bestrahlt werden. Ein höherer Strom und eine längere Bestrahlungszeit erzeugen in der Regel eine höhere [18F] F2-Aktivität, ergeben aber einen schnelleren Verschleiß der Target-/Zyklotronkomponenten und setzen den Bediener möglicherweise einer höheren Strahlungsdosis aus (sowohl von Neutronen von der Nuklearreaktion, als auch durch Handhabung der erzeugten Radioaktivität).
  • Der [18O]Sauerstoffvorratsbehälter 130 kann als ein austauschbarer Tank für [18O]Sauerstoff oder als ein wieder befüllbarer Vorratsbehälter mit einem (nicht dargestellten) Einlass zur Ankupplung des Vorratsbehälters an eine äußere Quelle angereicherten [18O]Sauerstoffs implementiert sein. Darüber hinaus ist der Vorratsbehälter 130 vorzugsweise an ein (nicht dargestelltes) Dewargefäß oder einen äquivalenten Mechanismus zum Abkühlen des Vorratsbehälters auf beispielsweise –196°C (d.h. 77°K) unter Verwendung von flüssigem Stickstoff bei der Rückgewinnung des unverbrauchten [18O]Sauerstoffs nach dem ersten Protonenbeschuss angekuppelt. Der Vorratsbehälter kann weiterhin ein (nicht dargestelltes) vorbestimmtes und optimiertes Ausgabevolumen aufweisen um sicher zu stellen, dass das jeweils gewünschte Volumen von [18O]Sauerstoff bei dem jeweils gewünschten Druck aus einer äußeren Quelle wiederholt in dem Vorratsbehälter 13 nachgefüllt werden kann. Dieses letztgenannte Merkmal ist Gegenstand einer verwandten US-Patentanmeldung Nr. 10/xxx,xxx von Helen Björk mit dem Titel "[18O]oxigen Refilling Technique For The Produktion Of [18F]fluorine" die am gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde und deren Inhalt in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme hier mit eingeschlossen ist.
  • Der Argon-Vorratsbehälter 140 kann als ein austauschbarer Argon-Gastank oder als ein wieder befüllbarer Vorratsbehälter mit einem (nicht dargestellten) Einlass zur Ankupplung des Vorratsbehälters an eine äußere Argonquelle implementiert sein. Wenngleich Argon bevorzugt wird, so können doch andere Edelgase, wie Krypton (Kr), Xenon (Xe) oder Neon (Ne) verwendet werden. Argon hat ein ähnliches Bremsvermögen wie Sauerstoff und ein Druck von 10 bar Ar ergibt ausreichend Bremsvermögen, um die Protonen in dem Strahl abzubremsen, bevor sie auf die Rückwand des Targetvolumens auftreffen. Neon hat eine geringere Bremswirkung als Argon und Krypton und Xenon neigen zur Bildung unbrauchbarer Fluorverbindungen KrFx bzw. XeFx.
  • Der He/F2 Vorratsbehälter 150 kann als austauschbarer Gastank oder als ein nachfüllbarer Vorratsbehälter mit einem (nicht dargestellten) Einlass zum Ankuppeln des Vorratsbehälter an eine äußere Quelle von He/F2 Gas implementiert sein. Der He/F2 Vorratsbehälter 105 kann optional an eine aktivierte Natrium-Fluor (NaF) Falle 155 angekoppelt sein um mögliche Wasserstofffluoridverunreinigungen aus dem He/F2 Gasvorratsbehälter 150 zu entfernen. Die Verwendung eines He/F2 Gemisches und dessen Auffüllung mit Argon aus dem Vorratsbehälter 140 anstelle der Verwendung eines ge bräuchlichen He/F2 Gemisches (ebenfalls mit Ar aufgefüllt) während des zweiten Protonenbeschusses erhöht in unerwarteter Weise die [18F] F2 Ausbeute. Bei einem beispielhaften Durchlauf des Systems 100 erhöhten 3% bis 4% He und 0,1% F in dem Ar bei einem Druck von 10 bar (d.h. einer Mischung die aus 0,33 Bar von 3% F2 und 97% He und 9,66 Bar von Ar besteht) die [18F] F2 Ausbeute um etwa 50%, verglichen mit Experimenten, die kein He verwendeten. So wurden z.B. erfolgreiche Ergebnisse unter Verwendung der HeF2 Mischung erzielt wobei ungefähr 50% höhere Ausbeuten erzielt wurden: 1579 ± 54 mCi (5 Durchläufe) unter Verwendung von He im Vergleich zu 957 ± 74 mCi (3 Durchläufe) ohne He und bei allen anderen gleich beibehaltenen Parametern. Wie im Weiteren angegeben, haben Gasgemische mit höheren Anteilen von He die bis zu 31% He getestet wurden, die [18F]F2 Ausbeute in linearer Weise erhöht. Wenngleich höhere Anteile von He nicht getestet wurden, wird erwartet, dass die [18F]F2 Ausbeute eine Spitze erreicht und dann bei der Annäherung von He an 100% abnimmt. Die von dem He herrührende Zunahme der [18F]F2 Ausbeute ist deshalb unerwartet, weil die Fachwelt früher angenommen hat, dass He wegen seiner kleinen Atomgröße und niedrigen Bremswirkung, d.h. der Unfähigkeit, Protonen in dem Zyklotronstrahl zu bremsen, nicht brauchbar sei.
  • Die Pumpe 160 kann jeder beliebigen Bauart einer gebräuchlichen Vakuumpumpe sein, deren Identifizierung und Implementierung dem Fachmann bekannt sind. Eine optionale Natronkalkfalle 165 kann an die Pumpe 160 angekuppelt sein, um zu vermeiden, dass schädliches F2 das Vakuumpumpenöl verunreinigt und den Pumpenauslass erreicht.
  • Die Ventile A-H können jeweils einen ferngesteuerten Solenoiden und/oder ein handbetätigtes Ventil aufweisen. Diese Ventile A-H öffnen und schließen sich zu unterschiedlichen Zeitpunkten, um ein Zu- und Abströmen der jeweils zweckdienlichen Druckgase in der beschriebenen Weise bei den verschiedenen Komponenten in dem System 100 zu ermöglichen. Die Komponenten in dem System 100 (mit Ausnahme des Zyklotrons 110) sind miteinander durch geeignete Leitungen, z.B. Rohre und/oder Schläuche gekuppelt, deren Identifizierung und Implementierung für den Fachmann selbstverständlich sind, um die verschiedenen Fluide zu transportieren. Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass auch weitere Komponenten, wie Druckwächter, erforderlichenfalls an das System angekoppelt sind.
  • 2 veranschaulicht ein Verfahren 200 zur Erzeugung von [18F]Fluor mit hoher Ausbeute gemäß wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung. Im einzelnen wird ein Targetvolumen in einem "two-shot" [18F]F2 Targetsystem (Schritt 210) mit 18O2 angereichertem Sauerstoffgas gefüllt, das dann (Schritt 220) mit einem Protonenstrahl bestrahlt wird, um eine 18O(p,n)18F Nuklearreaktion auszulösen. Diese Reaktion erzeugt 18F(–) Ionen, die an den Wänden des Targetvolumens kleben. Der unverbrauchte, mit 18O2 angereicherte Sauerstoff wird von dem Targetvolumen evakuiert (Schritt 230) und durch ein Auswaschgemisch aus HeF2 und einem Edelgas, wie Argon, ersetzt. Dieses Auswaschgemisch wird (Schritt 250) mit einem zweiten Protonenstrahl bestrahlt, was brauchbare [18F]F2 Mengen ergibt. Das [18F]F2 wird dann (Schritt 260) zur Verwendung bei Radiopharmazeutika gesammelt.
  • Die Verwendung von Helium in dem Auswaschgasgemisch erbringt eine signifikant höhere Ausbeute von [18F] F2 aus [18O]O2 und eine höhere spezifische Aktivität, d.h. ein hö heres Verhältnis von radioaktivem Fluor zu nicht radioaktivem Fluor als dies bei Verwendung gebräuchlicher "two-shot"-Techniken ohne Helium erzielt werden konnte.
  • Die höheren Aktivitätslevel des erzeugten [18F]Fluorgases erlauben die Verteilung von [18F] F2 Tracers an Empfänger, die sich an einem von der [18F]F2 Erzeugungseinrichtung entfernten Ort befinden. Eine Tracerinjektion in einen Patienten erfordert z.B. in der Regel etwa 5 mCi. Nur sehr wenige Krankenhäuser haben Zugang zu Zyklotronen, da diese teuer und schwierig zu bedienen sind (das erfordert erfahrenes Personal). Wenn auch die Krankenhäuser öfter Zugang zu einer PET Kamera haben, so müssen sie doch Tracer von Anstalten kaufen, die das radioaktive [18F] F2 erzeugen können. Bei gebräuchlichen Systemen sind die Ausbeuten von [18F] F2 typischerweise zu niedrig (300 bis 400 mCi) als dass es einen brauchbaren Weg gäbe, sie zu verteilen, weil der radioaktive Zerfall das [18F]Fluorgas oder die davon abgeleiteten Tracer zu dem Zeitpunkt, zu dem sie das PET des Krankenhauses erreichen, unbrauchbar macht. Bei den höheren Ausbeuten und der höheren Aktivität, wie sie mit vorliegender Erfindung erzielt werden können, ist die Radioaktivität der [18F] F2 Tracer zu dem Zeitpunkt zu dem sie für die Injektion bereit sind, immer noch ausreichend.
  • Experimentelle Ergebnisse:
  • Die nachfolgende Darlegung liefert eine Beschreibung von Experimenten und deren Ergebnissen bei der Verwendung von einem F2He-Auswaschgemisch, bei der oben beschriebenen [18F] F2 two-shot-Technik.
  • Ein 78ml Aluminiumtargetvolumen wurde bei dem ersten Schuss mit 95% angereichertem [18O] Sauerstoff gefüllt und mit einem 16,5 MeV PET-Trace-Protonenstrahl mit einem Strom von 14μA während 45 Minuten bestrahlt. Der angereicherte Sauerstoff wurde sodann kryogen rückgewonnen. Der zweite Beschuss wurde bei einer Befüllung des Targetvolumens auf 0,3 bis 3,33 Bar mit einer 5% F2/He-Mischung, aufgefüllt mit Argon, auf 10 Bar mit anschließender Bestrahlung bei 35μA während 20 Minuten durchgeführt.
  • 3 veranschaulicht die Ausbeute von [18F] F2 die als Funktion der Menge kalten F2 in dem Targetvolumen erzielt wurde, die mit der spezifischer Aktivität in Beziehung steht. (Je weniger kaltes F2 vorhanden ist, desto höher ist die spezifische Aktivität, d.h. die Ausbeute (mCi/Menge) kalten F2 (mmol) ist gleich der spezifischen Aktivität. Die höchste brauchbare Ausbeute wurde bei Verwendung von 3,3 Bar des F2/He-Gemisches erzielt, das bei einem 45 Minuten, 40μA Protonenstrahl gleich etwa 1800 mCi EOB ist (zurückgerechnet auf den Zeitpunkt zu dem der erste Beschuss endete, die Ausbeute fällt z.B etwa 40 Minuten lang ab, bevor das [18F]F2 tatsächlich aus dem System erhalten wird) was einer brauchbaren Ausbeute von 1400 mCi entspricht, d.h. der Menge die mit einem Dosiskalibrator nach dem zweiten Beschuss gemessen wurde.
  • Der entsprechende Anteil von He in dem Target variierte zwischen 3,1 und 31 Atomprozent. Höhere He-Pegel wurden nicht getestet. Die "Erholung" der Ausbeute stablisiert sich wahrscheinlich horizontal aus, weil die Dichte des Targetgases (wegen des hohen Heliumpegels) so niedrig wird, dass ein großer Teil des Strahls auf die Rückwand des Targets auftrifft, ohne irgendwelche Gasmoleküle zu treffen.
  • Wenngleich die Erfindung im Einzelnen anhand verschiedener bevorzugter Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, so versteht sich für den Fachmann doch, dass zahlreiche Änderungen hinsichtlich der Form und von Details vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche zu verlassen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Gewinnung eines Radionuklids aus einem Targetvolumen (120), wobei das Verfahren folgende Schritte beinhaltet: Befüllen eines ein Radionuklids enthaltenden Targetvolumens (120) mit einem Auswaschgasgemisch (150), das Helium enthält, Bestrahlen des Targetvolumens (120) mit einem Protonenstrahl und Gewinnen des Radionuklids aus dem Targetvolumen (120).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Radionuklid ein 18-Fluorisotop ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das 18-Fluorisotop in der Form von [18F] F2 Gas vorliegt.
  4. Verfahren zur Erzeugung von [18F] Fluorgas aus [18O] Sauerstoffgas wobei das Verfahren folgende Schritte beinhaltet: Befüllen eines Targetvolumens (120) mit [18O] Sauerstoffgas, Bestrahlen des das [18O]Sauerstoffgas enthaltenden Targetvolumens (120) mit einem Protonenstrahl, nach dem Bestrahlungsschritt, Entnehmen des [18O]Sauerstoffgases aus dem Targetvolumen (120), Befüllen des Targetvolumens (120) mit einen Helium enthaltenden Auswaschgasgemisch (150) und sodann Bestrahlen des das Auswaschgasgemisch enthaltenden Targetvolumens (120) mit einem Protonenstrahl.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Bestrahlens des das Auswaschgasgemisch enthaltenden Targetvolumens (120) mit einem Protonenstrahl [18F]-Fluorgas erzeugt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, bei dem das Auswaschgasgemisch Helium und ein zweites Edelgas enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: Krypton, Xenon, Neon, Argon und einer Kombination derselben.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, bei dem das Auswaschgasgemisch ein erstes Gas enthält, das mit einem zweiten Gas vermischt ist, wobei das erste Gas eine Mischung von Helium und Fluor und das zweite Gas Argon ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Anteil von Fluor in dem ersten Gas kleiner oder gleich 5 Atomprozent beträgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, bei dem der Anteil von Helium in dem Auswaschgasgemisch zwischen 3,1 und 31 Atomprozent liegt.
  10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, bei dem das Auswaschgasgemisch Helium und Argon enthält.
DE200510026253 2004-06-18 2005-06-08 Erzeugung von 18F(F2) Fluor aus 18O(O2) Sauerstoff mit hoher Ausbeute Withdrawn DE102005026253A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86991204A 2004-06-18 2004-06-18
US10/869,912 2004-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005026253A1 true DE102005026253A1 (de) 2006-01-05

Family

ID=35453703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510026253 Withdrawn DE102005026253A1 (de) 2004-06-18 2005-06-08 Erzeugung von 18F(F2) Fluor aus 18O(O2) Sauerstoff mit hoher Ausbeute

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4898152B2 (de)
DE (1) DE102005026253A1 (de)
FR (1) FR2871926B1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018002079A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 ASOCIACIÓN CENTRO DE INVESTIGACIÓN COOPERATIVA EN BIOMATERIALES - CIC biomaGUNE Pharmaceutical composition comprising fluorine-18 labelled gases

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1201222A (en) * 1982-06-01 1986-02-25 Robert Robertson Gas-target method for the production of iodine-123
MXPA02008280A (es) * 2000-02-23 2004-04-05 Univ Alberta The University Of Sistema y metodo para producir fluoruro de 18f.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018002079A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 ASOCIACIÓN CENTRO DE INVESTIGACIÓN COOPERATIVA EN BIOMATERIALES - CIC biomaGUNE Pharmaceutical composition comprising fluorine-18 labelled gases
US10849994B2 (en) 2016-06-28 2020-12-01 Asociación Centro De Investigación Cooperativa En Biomateriales — Cic Biomagune Pharmaceutical composition comprising fluorine-18 labelled gases

Also Published As

Publication number Publication date
FR2871926B1 (fr) 2007-07-13
JP4898152B2 (ja) 2012-03-14
JP2006003363A (ja) 2006-01-05
FR2871926A1 (fr) 2005-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60215939T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung vom fluor-isotop f-18
DE69735898T2 (de) Methode zur Element-Transmutation mittels Neutronen
DE60209818T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur trennung der ionen von metallischen elementen in wässriger lösung
US10796810B2 (en) Process of generating germanium
EP0443479A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von Aktinium-225 und Wismut-213
WO2013010686A1 (de) Verfahren zur herstellung trägerfreier hochreiner 177lu-verbindungen sowie trägerfreie 177lu-verbindungen
DE102005061560A1 (de) Verfahren zur Herstellung von radioaktiven Isotopen für die Positronen-Emissions-Tomographie
DE69905459T2 (de) Erzeugung von palladium-103
CN102741169B (zh) 制造99mTc的方法与设备
Galea et al. A comparison of rat SPECT images obtained using 99mTc derived from 99Mo produced by an electron accelerator with that from a reactor
DE102005025990A1 (de) 18O(O2) Sauerstoffbefüllungstechnik für die Herstellung von 18(F2) Fluor
DE102006042191B4 (de) Verfahren zur Reinigung von Radium aus verschiedenen Quellen
DE102005026253A1 (de) Erzeugung von 18F(F2) Fluor aus 18O(O2) Sauerstoff mit hoher Ausbeute
EP0752710A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von Actinium-225 aus Radium-226
LU88636A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von Actinium-225
DE19809960C2 (de) Verfahren zur Herstellung von [·1··5·O]Butanol und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2164268A1 (de) Primärtarget für die Herstellung von Spaltprodukten in einem Kernreaktor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE602004003683T2 (de) Verfahren zur herstellung von actinium-225
JP2017040653A (ja) 放射性物質の製造方法および放射性物質の製造装置
DE102009040389A1 (de) Strahlentherapievorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Bestrahlung
DE10028056A1 (de) Radionuklidgenerator und Verfahren zur Abtrennung von trägerfreiem 72As
DE10037439B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aktivierung der Radioaktivität von Atomkernen, insbesondere zur Aktivierung kurzlebiger radioaktiver Isotope für medizinische Zwecke
Wang et al. Production of medical isotope 68Ge based on a novel chromatography separation technique and assembling of 68Ge/68Ga generator
DE3402348C2 (de)
DE2213137A1 (de) Verfahren zum Wiederbeladen eines Technetium-99m-Generators

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20120503

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20150101