DE2100801C3 - Verfahren zur Gewinnung von radioaktivem Jod-131 - Google Patents

Description

ζ. B. zur Bestimmung des Blutvolumens oder der peratur von etwa 450 bis etwa 800° C erhitzt und

Herzleistung, ist. das Jod-131 destilliert und in einer abnehmbaren

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren Alurniniumoxidsäule gesammelt. Das Jod-131 wird

zur Gewinnung von radioaktivem Jod-131 in Form von der Säule durch Auflösung in einer Base, vor-

des Jodids, bei dem ein Tellur enthaltendes Material £ zugsweise in einer verdünnten Alkalilösung, ent-

mit thermischen Neutronen bestrahlt wird, das da- fernt.

durch gekennzeichnet ist, daß man Obwohl gefunden wurde, daß eine Mehrzahl von

a) das radioaktive Jod-131 aus dem Tellurmaterial Basen für die Elutionsstufe geeignet ist, wird Natriauf Aluminiumoxid trockendestilliert, urrrhydroxid bevorzugt. Bei dieser Ausführungsform

b) das Jod-131 von dem Aluminiumoxid mit einer »o wird das entstandene Jodisotop in Form von Na-Base selektiv eluiert und gegebenenfalls triumjodid gewonnen, und es ist daher zur Anwen-

c) die so erhaltene Jodlösung sterilisiert. dung für die medizinische Diagnose geeignet. Jedoch Der Ausdruck »Tellur enthaltendes Material«, wie können andere Basen ebenfalls verwendet werden,

er in der Beschreibung verwendet wird, bedeutet me- falls das radioaktive Jod für andere als medizinische tallisches Tellur, Telluroxide, z. B. Tellurmonoxid, 15 Zwecke angewandt werden soll. Geeignete Basen Tellurdioxid, und Tellursalze, z. B. Tellurnitrat und sind unter anderem Natriumcarbonat, Kalium-Tellursulfid, hydroxid, Ammoniumhydroxid oder Kalzium-

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge- hydroxid. Der pH-Wert der verwendeten alkalischen stelltes, radioaktives Jod-131 wird in sehr hoher Elutionslösung liegt bei etwa 8 oder höher und vorReinheit und in einer chemisch stabilen Form, d. h. ^ao zugsweise bei etwa 13.

als Jodid, gewonnen, und es ist daher zur Anwen- Die Temperatur hat notwendigerweise keinen wedung in medizinischer Forschung und Diagnose ge- sentlichen Einfluß, und die Elutionsstufe kann in geeignet. Im Gegensatz zu den vorstehend angegebenen, eigneter Weise bei Zimmertemperatur durchgeführt bekannten Arbeitsweisen ist das erfindungsgemäße werden.

Verfahren äußerst einfach und schnell durchzufüh- ^a5 Wie vorstehend angegeben, liefert die Erfindung ren, wobei eine hohe Jodausbeute gegeben ist. Dar- radioaktives Jod-131, welches in einer chemisch staüber hinaus ist das eluierte Jodisotop im Gegensatz ^bi'en Form vorliegt. Der Oxydationszustand von zu den vorbekannten Arbeitsweisen frei von Reduk- Jod-131 zu Jodid wird ohne Zugabe irgendwelcher tionsmitteln. Zusätzlich wird durch das schnell Reagenzien gesteuert. Die chemische Form von nach durchzuführende Verfahren eine Methode geschaffen, 3<> dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten bei welcher die radioaktive Verunreinigung der Ar- Jod-131 wurde durch UV-Spektroskopie (A. D. beitsfläche auf ein Minimum herabgesetzt wird. Awtrey und R. E. Connick, J. A.C.S. 73 [1951],

In der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Ver- ^s- 1842) und durch die papierchromatografische Mefahrens wird das Tellur enthaltende Material, z. B. ^th°de (The United States Pharmacopia [X VII], Tellurdioxid, mit thermischen Neutronen bestrahlt. 35 [1965], S. 616 und 617) untersucht. Die Ergebnisse Falls das Jod-131 für medizinische, diagnostische zeigten, daß Jod-131 als Jodid vorliegt und sich wäh-Untersuchungen angewandt werden soll, ht es we- rend drei Wochen nicht in einem wesentlichen Aussentlich, daß das Tellurmaterial einen hohen Rein- maß in irgendwelche anderen Formen umwandelt, heitsgrad besitzt, d. h., daß die Gesamtmenge aller In der Lösung des Produktes wurde Tellur nach dem nachweisbaren Elemente weniger als 0,1 Gewichts- 40 Farbtest mit Cysteinhydrochlorid nicht nachgewiesen Prozent beträgt. Der Selengehalt muß weniger als (Nachweisgrenze 5 · 10~⁵ M). Die radioaktive Kon-0,005 Gewichtsprozent betragen. Falls das Tellur- tamination der Umgebung wurde praktisch vermiematerial diese Grenzwerte nicht erfüllt, muß es zur den und der Betrieb vereinfacht.
Entfernung des Selens erhitzt werden. Das Erhitzen Wie vorstehend angegeben, liefert das erfindungs-

wird bei Temperaturen von etwa 550 bis etwa 45 gemäße Verfahren eine einfache Methode zur Ge-700⁰C und höher für Zeitspannen bis zu einer winnung von radioaktivem Jod-131 in hochreinem Stunde durchgeführt. Es wurde gefunden, daß die Zustand und in einer chemisch stabilen Form. Beibesten Ergebnisse erhalten werden, wenn das Tellur- spielsweise wird Jod-131 nach dem Verfahren mit material 30 Minuten auf 700° C erhitzt wird, in einer einer Radionuklidreinheit von höher als 99,9 Vo erKugelmühle zu einem Pulver zerkleinert und erneut 5<> halten. Falls beabsichtigt ist, die Jodlösung für medi-30 Minuten bei 700° C gebrannt wird. Es wird in zinische Zwecke anzuwenden, kann die Lösung nach einer Kugelmühle erneut zerkleinert, bis ein sehr bekannten Arbeitsweisen ohne irgendeine schädliche feines Pulver entsteht. Wirkung sterilisiert werden.

Das Tellurmaterial, z. B. Tellurdioxid, wird dann Das Beispiel erläutert die Erfindung,

bestrahlt. Nach einer Bestrahlung von 200 h bei 55 _R . · ,

einem Fluß von annähernd 3 bis 5 · 10¹³ n/cm²/sec ^p

werden mehr als 14 Ci Jod-131 erhalten. Eine spe- Im Handel erhältliches Telluroxid mit einem

zifische Aktivität von mehr als 2,5 · 10⁴ Ci/g ergibt Selengehalt bzw. Gesamtgehalt an Schwermetallen sich einen Tag nach der Verarbeitung. Die Bestrah- von weniger als 0,01 bzw. 0,1 Gewichtsprozent wurde lung des Isotopenmaterials zur Herstellung des ge- 60 in einem vorher geeichten und eingestellten Muffelwünschten Isotops ist an sich bekannt und wird so ofen 30 Minuten bei 700° C gebrannt. Es wurde wiedurchgeführt, daß das Tellur enthaltende Material der abgekühlt und in einer Kugelmühle gemahlen, in der Bestrahlungszone eines Kernreaktors, eines bis es die Feinheit von Gesichtspuder besaß.
Teilchenbeschleunigers oder einer Isotopen-Neutro- Ein Aluminiumrohr mit einem Durchmesser von

nenquelle angeordnet wird. Das bestrahlte, Tellur «5 19 mm (³Λ ") und einer Wandstärke von, 0,89 mm enthaltende Material wird dann in ein Destillations- (0,035 ") wurde in Längen von 51 cm (20 ") gegefäß aus Quarz übergeführt und an ein Vakuum- schnitten. Das Rohr wurde auf der Innenseite mit system angeschlossen. Das Gefäß wird auf eine Tem- 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 TcO;, 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 20()stündiger Bestrahlung bei einem Fluß von etwa 3 bis 5-10^1:i 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 1 N NaOM gewaschen und die Waschflüssigkeit in einer Kunststoffflasche untergebracht und verschlos :n.

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^ü 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 > 99,9%. 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 chemisehen 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 i35U-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 H.,SO₄ abdestilliert. Das gesammelte HJ wird enthaltendes Material mit thermischen Neutronen weiter "durch die Pt-Adsorptionsmethode gereinigt, bestrahlt wird, dadurch gekennzeich- Von K. Taugbol und J. B. Dahl (JENER Report net, daß man Nr. 52, Kjeller, Norwegen, 1957) wurde ein Ver-

a) das radioaktive Jod-131 aus dem Tellur- fahren beschrieben, bei welchem Jod-131 aus TeO₂ 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 dafails 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 ao 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. lieren, 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 Anv.endung mehrerer Kühlfallen und zahlaktive Jod-131 von dem Aluminiumoxid mit 35 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 Jcd-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, z. 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, zusteuern, 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. 50 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 verwendet 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 TeO₂-Target in eine ein neutraler Isotopen-Indikator bzw. Leitisotop,