DE2100801B2 - Verfahren zur Gewinnung von radioaktivem Jod-131 - Google Patents

Description

τ B zur Bestimmung des Blutvolumens oder der Herzleistung, ist.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Gewinnung von radioaktivem Jod-131 in Form des Jodids, bei dem ein Tellur enthaltendes Material mit thermischen Neutronen bestrahlt wird das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

a) das radioaktive Jod-131 aus dem Tellurmaterial auf Aluminiumoxid trockendestilliert

b) das Jod-131 von dem Aluminiumoxid mit einer Base selektiv eluiert und gegebenenfalls

O die so erhaltene Jodlösung sterilisiert .Ocr Ausdruck »Tellur enthaltendes Material« wie er in der Beschreibung verwendet wird, bedeutet me-Uj^ches Tellur Telluroxide, z. B. Tellurmonoxid, ki urd.ox.d, und Tellursalze, z.B. Tellurnitrat und Tcilursulnd.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herse-.stclltes, radioaktives Jod-131 wird in sehr hoher Reinheit und in einer chemisch stabilen Form dh » als Jodid, gewonnen, und es ist daher zur Anwendung in medizinischer Forschung und Diagnose geeignet. Im Gegensatz zu den vorstehend anoegebenen bekannten Arbeitsweisen ist das erfindungsgemäße \ erfahren äußerst einfach und schnell durchzufüh- *5 ι en. wobei eine hohe Jodausbeute gegeben ist Darüber hinaus ist das eluierte Jodisotop im Gegensatz zu den vorbekannten Arbeitsweisen frei von Reduktionsmitteln. Zusätzlich wird durch das schnell durchzuführende Verfahren eine Methode geschaffen. be; welcher die radioaktive Verunreinigung der Arbeitsfläche auf ein Minimum herabgesetzt wird.

In der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Tellur enthaltende Material, z.B. Tellurdioxid, mit thermischen Neutronen bestrahlt! Falls das Jod-131 für medizinische, diagnostische Untersuchungen angewandt werden soll, ist es wesentlich, daß das Tellurmaterial einen hohen Reinheitsgrad besitzt, d. h., daß die Gesamtmenge aller nachweisbaren Elemente weniger als 0,1 Gewichts- 4" prozent beträgt. Der Selengehalt muß weniger als 0,005 Gewichtsprozent betragen. Falls das Tellurmaterial diese Grenzwerte nicht erfüllt, muß es zur Entfernung des Selens erhitzt werden. Das Erhitzen wird bei Temperaturen von etwa 550 bis etwa 700° C und höher für Zeitspannen bis zu einer Stunde durchgeführt. Es wurde gefunden, daß die besten Ergebnisse erhalten werden, wenn das Tellurmaterial 30 Minuten auf 700° C erhitzt wird, in einer Kugelmühle zu einem Pulver zerkleinert und erneut 30 Minuten bei 700° C gebrannt wird. Es wird in einer Kugelmühle erneut zerkleinert, bis ein sehr feines Pulver entsteht.

Das Tellurmaterial, z. B. Tellurdioxid, wird dann bestrahlt. Nach einer Bestrahlung von 200 h bei einem Fluß von annähernd 3 bis 5 · 10¹³ n/cm²/sec werden mehr als 14 Ci Jod-131 erhalten. Eine spezifische Aktivität von mehr als 2,5 · 10* Ci/g ergibt sich einen Tag nach der Verarbeitung. Die Bestrahlung des Isotopenmaterials zur Herstellung des gewünschten Isotops ist an sich bekannt und wird so durchgeführt, daß das Tellur enthaltende Material in der Bestrahlungszone eines Kernreaktors, eines Teilchenbeschleunigers oder einer Isotopen-Neutronenquelle angeordnet wird. Das bestrahlte, Tellur enthaltende Material wird dann in ein Destillationsgefäß aus Quarz übergeführt und an ein Vakuumsystem angeschlossen. Das Gefäß wird auf eine Temperatur von etwa 450 bis etwa 800° C erhitzt und das Jod-131 destilliert und in einer abnehmbaren Aluminiumoxidsäule gesammelt. Das Jod-131 wird von der Säule durch Auflösung in einer Base, vorzugsweise in einer verdünnten Alkalilösung, entfernt.

Obwohl gefunden wurde, daß eine Mehrzahl von Basen für die Elutionsstufe geeignet ist, wird Natriumhydroxid bevorzugt. Bei dieser Ausführungsform wird das entstandene Jodisotop in Form von Natriumjodid gewonnen, und es ist daher zur Anwendung für die medizinische Diagnose geeignet. Jedoch können andere Basen ebenfalls verwendet werden, falls das radioaktive Jod für andere als medizinische Zwecke angewandt werden soll. Geeignete Basen sind unter anderem Natriumcarbonat, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid oder Kalziun.-hydroxid. Der pH-Wert der verwendeten alkalischen Elutionslösung liegt bei etwa 8 oder höher und vorzugsweise bei etwa 13.

Die Temperatur hat notwendigerweise keinen wesentlichen Einfluß, und die Elutionsstufe kann in geeigneter Weise bei Zimmertemperatur durchgeführt werden.

Wie vorstehend angegeben, liefert die Erfindung radioaktives Jod-131, welches in einer chemisch stabilen Form vorliegt. Der Oxydationszustand von Jod-131 zu Jodid wird ohne Zugabe irgendwelcher Reagenzien gesteuert. Die chemische Form von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Jod-131 wurde durch UV-Spektroskopie (A. D. Awtrey und R. E. Connick, J. A. C. S. 73 [1951], S. 1842) und durch die papierchromatografische Methode (The United States Pharmacopia [XVII], [1965], S. 616 und 617) untersucht. Die Ergebnisse zeigten, daß Jod-131 als Jodid vorliegt und sich während drei Wochen nicht in einem wesentlichen Ausmaß in irgendwelche anderen Formen umwandelt. In der Lösung des Produktes wurde Tellur nach dem Farbtest mit Cysteinhydrochlorid nicht, nachgewiesen (Nachweisgrenze 5 · 10~⁵ M). Die radioaktive Kontamination der Umgebung wurde praktisch vermieden und der Betrieb vereinfacht.

Wie vorstehend angegeben, liefert das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache Methode zur Gewinnung von radioaktivem Jod-131 in hochreinem Zustand und in einer chemisch stabilen Form. Beispielsweise wird Jod-131 nach dem Verfahren mit einer Radionuklidreinheit von höher als 99,9% erhalten. Falls beabsichtigt ist, die Jodlösung für medizinische Zwecke anzuwenden, kann die Lösung nach bekannten Arbeitsweisen ohne irgendeine schädliche Wirkung sterilisiert werden.

Das Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

Im Handel erhältliches Telluroxid mit einem Selengehalt bzw. Gesamtgehalt an Schwermetallen von weniger als 0,01 bzw. 0,1 Gewichtsprozent wurde in einem vorher geeichten und eingestellten Muffelofen 30 Minuten bei 700° C gebrannt. Es wurde wieder abgekühlt und in einer Kugelmühle gemahlen, bis es die Feinheit von Gesichtspuder besaß.

Ein Aluminiumrohr mit einem Durchmesser von 19 mm (³Λ ") und einer Wandstärke von 0,89 mm (0,035 ") wurde in Längen von 51 cm (20 ") geschnitten. Das Rohr wurde auf der Innenseite mit einer Drahtbürste gereinigt und in ein Ende ein Stop-

fen eingeschweißt. Die Kapsel wurde mit Trichloräthylen und Aceton gewaschen und in einem Ofen getrocknet. Etwa 300 g TeO., wurden in die Kapsel eingewogen. Die Kapsel wurde in einem Aluminiumblock gehalten, ein Stopfen eingesetzt und mit dem Rohr verschweißt. Die einwandfreie Ausführung der Schweißung wurde dadurch bestimmt, daß die in Wasser eingetauchte Kapsel einem partiellen Vakuum von mindestens 686 Torr ausgesetzt wurde. Das Tellurdioxid wurde dann mit Neutronen aus einem Reaktor bestrahlt. Nach 200stündiger Bestrahlung bei einem Fluß von etwa 3 bis 5 · 10¹³ n/cm'-/sec wurden mehr als 14 Ci Jod-131 erhalten.

Nach der Bestrahlung wurde die Aluminiumkapsel durch Aufschneiden mit einem Rohrabschneider vor einem Absaugsystem für Pulver geöffnet, um die Abgabe von radioaktivem Staub in die heiße Zelle herabzumindern. Das Tellurdioxid wurde in einen Destillationskolben aus Quarz übergeführt, und die leere Kapsel wurde mit IN NaOH gewaschen und die Waschflüssigkeit in einer Kunststoffflasche untergebracht und verschlossen.

Der beladene Kolben wurde in die heiße Zelle übergeführt, und die Gesamtaktivität unter Verwendung des in der Zelle vorhandenen Gammastrahlungsmonitors geprüft. Danach wurde der Kolben mit einem System verbunden, welches eine Säule aus Aluminiumoxid enthielt, und das System unter Vakuum gesetzt. Bei einer Anzeige des Vakuummessers von 762 mm Hg wurde der Ofen nach oben rund um den Kolben angehoben. Die Destillation wurde

ίο bei 650° C während etwa 1 Stunde durchgeführt. Danach wurde das System abkühlen gelassen und die Säule mit 5,0 ml von 0,1 N NaOH eluiert.

Die Konzentration und Radionuklidreinheit des Jod-131 wurde durch Gammastrahlenspektroskopie bestimmt. Die Konzentration betrug etwa 3000 mCi/ ml und die Reinheit > 99,9¹Vo. Der pH-Wert der fertigen Lösung betrug 13. Die chemische Form des Jod-131 wurde als Jodid mittels UV-Spektroskopie und Papierchromatografie bestimmt. In der chemi-

ao sehen Form des Jods wurde während einer Zeitspanne von 3 Wochen keine Veränderung beobachtet.

Claims (4)

1 2 Natriumsulfitlösung trockendestilliert wird. Bei dem Patentansprüche: Verfahren der USA.-Patentschrift 3 282 655 wird das reaktorbestrahlte -33U-Target in Natriumhydroxid-

1. Verfahren zur Gewinnung von radioaktivem lösung aufgelöst und HJ unter Ansäuern der Lösung Jod-131 in Form des Jodids, bei dem ein Tellur 5 mit H₂SO₄ abdestilliert. Das gesammelte HJ wird enthaltendes Material mit thermischen "Neutronen weiter durch die Pt-Adsorptionsmethode gereinigt. bestrahlt wird, dadurch gekennzeich- Von K. Taugbo 1 und J. B. Dahl (JENER Report η et, daß man Nr. 52, Kjeiler, Norwegen, 1957) wurde ein Ver-

a) das radioaktive Jod-131 aus dem Tellur- fahren beschrieben, bei welchem Jod-131 aus TeO₁, material auf Aluminiumoxid trockendestil- io mittels einer einstufigen Trockendestillation abgeliert, trennt wurde.

b) das Jod-131 von dem Aluminiumoxid mit Bei dem Verfahren der USA.-Patentschrift einer Base selektiv eluiert und gegebenen- 3 226 298 wird hochreines, radioaktives Jod-131. dafalls durch hergestellt, daß Tellurdioxid mit thermischen

c) die so erhaltene Jodlösung sterilisiert. 15 Neutronen bestrahlt und Jod-131 trockendestilliert

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- und in einer gekühlten Falle kondensiert wird. Diese kennzeichnet, daß man als Tellur enthaltendes Arbeitsweise besitzt jedoch mehrere Nachteile, wo-Material Tellurdioxid verwendet. durch sie für die Gewinnung eines Produktes mit

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- hohem Reinheitsgrad und in einer chemisch stabilen kennzeichnet, daß man die Trockendestillation 20 Form als Ganzes nicht ideal geeignet ist. Oft ist es bei einer Temperatur von etwa 450 bis etwa z. B. erforderlich, das Jod mehrere Male zu destil-800° C durchführt. Heren, um ein hochreines, von Tellurdioxid freies

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Produkt zu erhalten. Dies erfordert notwendigerkennzeichnet, daß man das hochreine, radio- weise die Anwendung mehrerer Kühlfallen und zahlaktive Jod-131 von dem Aluminiumoxid mit 25 reicher Überführungen des Produktes von einem Teil einer verdünnten Natriumhydroxid-Lösung ent- der Apparatur zu einem anderen innerhalb der Gefernt. winnungsanlage, z. B. einer heißen Zelle. Darüber

hinaus kann die Destillation von gasförmigem Jod-131 leicht die Arbeitsflächen verunreinigen, und da-30 her ist die Gefahr einer radioaktiven Kontamination

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewin- groß.

nung von radioaktivem Jod-131 in hohen Ausbeuten. Ferner wurde beobachtet, daß die chemische Form

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das ra- von Jod-131 in Abhängigkeit von der Reinheit und dioaktive Jod-131 in hoher Reinheit und in einer der Azidität der Lösung wechselt. Wenn trockenstabilen chemischen Form gewonnen. 35 destilliertes Jod in einer wäßrigen Lösung aufgelöst

Infolge seiner relativ kurzen Halbwertzeit von wird, liegt das Jod in einer alkalischen Lösung als 8,1 Tagen und seiner großen Isotopenhäufigkeit ist Jodid (J-) und als molekulares Jod (J₂) oder Tri-Jod-131 besonders für die medizinische Unter- jodid (J₃") in einer sauren Lösung vor. Molekulares suchung und Diagnose nützlich. Es ist als diagnosti- Jod ist nicht erwünscht, da es ein Laboratorium sches Spurenmittel sowohl in vivo als auch in vitro 40 durch Verdampfung kontaminiert. Dagegen ist die gut geeignet. Es ist z. B. allgemein bekannt, daß Jodidform sicher und vorteilhafter. Jedoch ist die radioaktive Jodisotope von großem Wert bei Unter- Zugabe eines beliebigen chemischen Reduktionssuchungen der Schilddrüsenfunktion, ζ. B. der mittels für viele medizinische Anwendungen nicht Schilddrüsenaufnahme, der Harnausscheidung von erwünscht. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, Jod, des Umwandlungsverhältnisses von an Protein 45 die chemische Form von Jod-131 zum Jodid zugebundenem Jod und beim Abtasten der Schilddrüse nächst, ohne daß ein Reduktionsmittel zugegeben oder deren Metastasen sind. Zusätzlich zu medizini- wird, zu steuern, wobei ein Produkt mit einem hohen sehen Anwendungen können radioaktive Jodisotope Reinheitsgrad geliefert wird.

auch für industrielle Anwendungen als punktförmige Aufgabe der Erfindung war es, ein wirksameres

Strahlungsquelle verwendet werden. Sie sind z. B. 5° Verfahren zur Herstellung von radioaktivem Jod-131 zur Bestimmung von Strukturstörungen in Metallen zu schaffen, das sehr gut reproduzierbar und einfach u. dgl. brauchbar. Wenn jedoch radioaktive Jod- ist und in hoher Ausbeute verläuft, wobei der Reinisotope für medizinische Untersuchung und Diagnose heitsgrad des radioaktiven Jod-131 hoch ist und das venvendet werden, muß das Produkt notwendiger- radioaktive Jod-131 in einer chemisch stabilen Form weise äußerst rein sein. 55 vorliegt, die für die medizinische Forschung und

Zwar wurden radioaktive Jodisotope bereits nach Diagnose brauchbar ist. Ferner sollte das erfindungsden verschiedensten Arbeitsweisen hergestellt. Je- gemäße Verfahren zur Herstellung von radioaktivem doch liefern diese bekannten Verfahren nicht immer Jod-131 die Gefahr einer radioaktiven Kontaminaein Produkt mit dem notwendigen Reinheitsgrad für tion auf ein Minimum herabsetzen. Nach dem Vermedizinische Anwendungen, oder sie sind komplex 60 fahren der Erfindung kann man radioaktives Jod-131 und zeitraubend. In der USA.-Patentschrift 3 114 608 in einer chemisch stabilen Form durch Trockenist ein Verfahren beschrieben, bei welchem ein reak- destillation eines neutronenbestrahlten, Tellur enttorbestrahltes TeO₂-Target in Natriumhydroxid- haltenden Stoffes, z. B. Tellurdioxid, auf Aluminiumlösung aufgelöst wird und Jod-131 unter Zugabe von oxid, gefolgt von Elution mit einer Base, z. B. einer Wasserstoffperoxid und Katalyse durch Natrium- 65 verdünnten alkalischen Lösung, bei minimaler radiomolybdat destilliert wird. In der britischen Patent- aktiver Kontamination der unmittelbaren Umgebung schrift 763 865 wird ein Verfahren beschrieben, bei gewinnen, wobei das hierdurch gewonnene Jod-131 welchem Jod-131 aus einem TeO.,-Target in eine ein neutraler Isotopen-Indikator bzw. Leitisotop,