DE2405765A1 - Isotopengenerator, der mit einem traegermaterial versehen ist, das ausser al tief 2 0 tief 3 noch voellig oder teilweise hydratisiertes mn0 tief 2 enthaelt - Google Patents

Isotopengenerator, der mit einem traegermaterial versehen ist, das ausser al tief 2 0 tief 3 noch voellig oder teilweise hydratisiertes mn0 tief 2 enthaelt

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DE2405765A1 DE19742405765 DE2405765A DE2405765A1 DE 2405765 A1 DE2405765 A1 DE 2405765A1 DE 19742405765 DE19742405765 DE 19742405765 DE 2405765 A DE2405765 A DE 2405765A DE 2405765 A1 DE2405765 A1 DE 2405765A1
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Description

. „ Veen/RJ
Anmelder: N. Y. Philips' Gloelbrnper.fabrieked 3 . 12.
Akte No.; PHN- 6760 o#«rr,
Anmelduna vomi 30. Jan. 1974 . 2405765
"Isotopengenerator, der mit einem Trägermaterial versehen ist, das ausser Al 0. noch vöJlig oder teilweise hydratxsiertes MnO ? enthält.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Isotopengenerator zur Erzeugung von Tc enthaltenden Flüssigkeiten. Das Radioisotop Tc ist wegen der erzeugten X-Strahlung und der kurzen Halbwertszeit für die Anwendung in der Heilkunde für diagnostische Zwecke geeignet. Dabei kann das radioaktive Technetiumisotop für diese Zwecke, aber auch zur radioaktiven Markierung anderer Stoffe, wie Eiweisse und Schwefelkolloide, ver-
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wendet werden. Das Tc-Isotop wird durch radioaktiven
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proi 676° 3.12.73
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Zerfall von Mo erhalten, welches letztere Isotop nachstehend als Mutterisotop bezeichnet wird.
Nach einer üblichen Ausführungsform enthält
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ein Tc erzeugender Isotopengenerator einen mit einer Einströmungs- und einer Ausströmungsöffnung versehenen Behälter, in dem ein Trägermaterial oder Absorptionsmittel für das Mutterisotop vorhanden ist.
Bei Anwendung des Generators wird auf der Oberseite über die Einströmungsöffnung eine Waschflüssigkeit oder ein Eluens eingelassen. Die Waschflüssigkeit durchfliesst dann das Trägermaterial und führt dabei in dem Trägermaterial vorhandene Menge an Tochterisotop mit sich. Die' auf diese Weise mit Tochterisotop ( Tc) versehene Waschflüssigkeit verlässt den Generator auf der Unterseite über die AusströmungsÖffnung und wird in einem Auffangsgefäss gesammelt, das vorzugsweise mit der AusströmungsÖffnung in Verbindung
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steht. Die aufgefangene Tc enthaltende Flüssigkeit wird auch als Eluat bezeichnet. Der ganze Vorgang der Einführung von Waschflüssigkeit und des Auffangens von Eluat wird vom Fachmann als "Melken" bezeichnet und ist auch unter der Bezeichnung "Elutionsvorgang" bekannt. Die Wahl des Trägermaterials, die Wahl der chemischen Formulierung des Mutterisotops und des Tochterisotops sowie die Wahl der Waschflüssigkeit müssen derart aufeinander abgestimmt werden, dass beim Eluieren ledig-
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lieh das Tocliterisotop von der Waschflüssigkeit mitgeführt wird und das Mutterisotop nicht oder nahezu nicht durch das Eluat hindurch verschoben wird. Bei einem
Tc-Isotopengenerator wird A1„O„ vielfach als Trägermaterial oder als Absorptionsmittel verwendet. Das Mutter-" isotop wird als ein Molybdat, z.B. ein Alkalimetallmolybdat, auf das Al 0„-Trägermaterial aufgebracht. Das durch
99m radioaktiven Zerfall des Mutterisotops erhaltene Tc-Isotop befindet sich dabei in der Pertechnetatform. Als Waschflüssigkeit wird in den meisten Fällen eine physiologische Salzlösung verwendet.
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Ein derartiger Tc-Isotopengenerator ist u.a.
aus der niederländischen Patentanmeldung 7·102.716 bekannt. Darin ist erwähnt, daß der Wir-- ·- - kungsgrad des Generators, d.h. das Verhältnis zwischen
99m der bei einem Elutionsvorgang erhaltenen Menge an Tc und der im Trägermaterial vorhandenen Menge Tc, oft sehr niedrig ist und ausserdem stark schwankt. Dies trifft vor allem zu, wenn von einem hohen Aktivitätspegel des Generators die Rede ist, also wenn verhält-
99m 99m nismässigj grosse Mengen an Mo und Tc vorhanden sind. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es nach der vorgenannten Patentanmeldung erwünscht, das Trägermaterial, nachdem das Mutterisotop aufgebi'acht ist, mit einem Oxidationsmittel zu behandeln, das fest an das Trägermaterial gebunden wird. Als Beispiele geeigneter Oxidationsmittel ' 409834/1012
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sind Chromate und. Bichromate erwähnt.
Versuche haben ergeben, dass der mittlere Wir—
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kungsgrad eines Tc-Generators durch Anwendung der in der vorerwähnten Patentanmeldung angegebenen Massnahme auf gut 80 $ erhöht werden konnte. Zum Erhalten von
99m Eluaten mit einer genügend hohen Konzentration an Tc und einem genügend hohen Radioaktivitätspegel ist ausser dem Wirkungsgrad naturgemäss auch die Menge im Trägermaterial vorhandenes Tc von Bedeutung. Dies bedeutet,
99m dass eine genügend grosse Menge an Mo in Form von Molybdat auf das Trägermaterial aufgebracht werden können muss. Bisher wurde das Al_O„-Trägermaterial zum Erhalten eines befriedigenden Absorptionsgrades in bezug auf Mo-Molybdat mit einer wässrigen Lösung einer starken Säure, wie k N.HN0„, vorbehandelt. Diese Vorbehandlung ruft auf und in dem Trägermaterial aktive Stellen hervor, die das anschliessend zugesetzte Molybdat binden können. Die notwendige Vorbehandlung weist jedoch den Nachteil auf, dass in dem Trägermaterial Al -Ionen vorhanden sind, die bei Anwendung des Generators in das Eluat gelangen. So haben Versuche ergeben, dass durchschnittlich 6θ bis 100 /Ug Al -Ionen in dem
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Eluat eines Tc-Generators vorhanden sind. Die Al Ionen können bei weiterer Verarbeitung des EXuats, z.B. wenn das Eluat zur radioaktiven Markierung von Schwefelkolloiden verwendet wird, einen besonders störenden Ef-
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fekt haben. Das Schwefelkolloid wird.durch das Vorhandensein von Al —Ionen verhältnismässig unstabil sein und leicht ausflocken. Ein weiterer Nachteil der Vorbehandlung besteht darin, dass der pH-Wert der bei Anwendung des Generators erhaltenen Eluate verhältnismässig niedrig ist. Versuche zeigen, dass der pH-Wert zwischen 3»8 und k,5 variiert. Ein derartiges sauer reagierendes Eluat kann nicht ohne weiteres bei radiodiagnostischen Untersuchungen Anwendung finden.
Die Erfindung schafft einen Generator der ein·» gangs erwähnten Art, der die obengenannten Nachteile nicht aufweist. Insbesonder bezieht sich die Erfindung auf einen Isotopengenerator zum Erzeugen von Tc enthaltenden Flüssigkeiten, der mit einem Behälter versehen ist, der eine Einströmungs— und eine Ausströmungsöffnung aufweist und in dem sich ein Trägermaterial für das Mutter— isotop *Io befindet, wobei das Trägermaterial Al 0
99m enthält, und wobei weiter das Mutterisotop Mo in Form eines Molybdats vorhanden ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ausserdem völlig oder teilweise hydratisiertes Mangandioxid enthält.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass das im Generator nach der Erfindung verwendete Trägermaterial als solches, also ohne dass eine Vorbehandlung mit stärker Säure erforderlich ist, schon einen Absorptionsgrad für Molybdat aufweist, der dem des in dem bekannten Genera-
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— O —
o/nc-7cc PHN 6?6°
tor verwendeten Trägermaterials gleichkommt oder ihn sogar überschreitet. So wurde mit dem Trägermaterial des erfindungsgemässen Generators eine Absorptionskapazität von 56,2 mg Mo in Form von Molybdat pro Gramm Trägermaterial erhalten. Mit dem in dem bekannten Generator verwendeten Trägermaterial wurde eine'Absorptionskapazität von 55>3 mg Mo pro Gramm Trägermaterial erreicht. Dadurch, dass das Trägermaterial des Generators nach der Erfindung nicht mehr mit einer verdünnten starken Säure vorbehandelt zu werden braucht, wird erreicht, dass bei Anwendung des Generators keine Al Ionen mehr in dem Eluat vorkommen. Auch der pH-Wert des Eluats ist sehr günstig und liegt zwischen 6 und 7»3·
Aus den Untersuchungen, die zu der Erfindung geführt haben, hat sich weiter ergeben, dass mit dem Generator nach der Erfindung vorzügliche Elutionsgrade mit einem mittleren Wert von 8^,^ <$> erhalten werden. Auch hat sich herausgestellt, dass mit dem Generator nach der Erfindung Eluate erhalten werden, in denen die Radioaktivität stark konzentriert ist, oder mit anderen
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Worten, in denen eine hohe Tc-Konzentration vorhanden ist. Um dies zu illustrieren, sei angeführt, dass sich aus Versuchen ergeben hat, dass bei einem Elutionsvorgang mehr als 95 $ der insgesamt erhaltenen Tc-Radioaktivität in den ersten 10 Millilitern des Eluats vorhanden war. Aus Versuchen mit dem mit Kalxumbxchromat
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versehenen Generator nach der vorerwähnten ergab sich, dass mehr .als 95 $ der eluierten Aktivität in den ersten 15 Millilitern des Eluats vorhanden war. Weiter soll in Betracht gezogen werden, dass bei diesem bekannten Generator eine Nachbehandlung des Trägermaterials mit einer Chromat- oder Bichromatlösung stattfinden muss. Unter einer Nachbehandlung ist eine Behandlung zu verstehen, die stattfindet, nachdem der Generator mit Aktivität versehen ist. Eine derartige Nachbehandlung, die eine zusätzliche Manipulation mit radioaktivem Material mit sich bringt, erfolgt nicht mehr bei dem Generator nach der vorliegenden Erfindung·.
Weiter sei darauf hingewiesen, dass aus Int. Journ. of Applied Rad. and Isotopes, Jj?., S. 164- 166 (1968) ein Tc-Generator bekannt ist, in dem ein aus Mangandioxid bestehendes Trägermaterial für das Mutterisotop verwendet wird. Die Absorptionskapazität dieses Trägermaterials.ist gering und beträgt 5f8 mg Mo pro Gramm Trägermaterial, so dass bei Anwendung diese bekannten Generators Eluate erhalten werden, die eine
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geringe Tc-Konzentration aufweisen. Aus diesem Grunde sind derartige Eluate für diagnostische Anwendungen weniger geeignet. Im Vergleich dazu muss die grosse Absorptionskapazität des Trägermaterials des erfindungsgemässen Generators, die 5^,2 mg Mo pro Gramm Trägermaterial beträgt, als besonders überraschend
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betrachtet werden. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Generators ist der, dass bei Elution mit einer physiologischen Salzlösung nur 55 $ der Tc-Radioaktivität in den ersten 10 Millilitern des Eluats vorhanden ist. Bei dem Generator nach der Erfindung ist mehr als 95 $ der Aktivität in den ersten 10 Millilitern des Eluats vorhanden.
Bei einer günstigen Ausführungsform des Generators nach der Erfindung besteht das Trägermaterial aus AlpO„-Teilchen, von denen wenigstens eine Fraktion völlig oder teilweise mit einer Schicht aus völlig oder teilweise hydratisiertem Mangandioxid überzogen ist. Derartige mit völlig oder teilweise hydratisiertem Mangandioxid überzogene Teilchen können durch an sich bekannte Verfahren hergestellt werden. So kann hydratisiertes Mangansulfat Al2O„-Teilchen zugesetzt werden, wonach der erhaltene Schlamm auf 900C erhitzt und anschliessend eine wässrige Permanganatlösung tropfweise zugesetzt werden kann. Auch ist es möglich, eine wässrige Permanganatlösung Al20_-Teilchen zuzusetzen und dann tropfweise eine 30 /bige Wasserstoffperioxidlösung zuzugegeben.
Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform eines Generators nach der Erfindung besteht die in dem Behälter vorhandene Trägermaterialsäule aus einer auf der Seite der Einströmungsöffnung liegenden oberen Schicht
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und einer auf der Seite der Ausströmungsöffnung liegenden unteren Schicht. Die obere Schicht enthält Al 0,,-Teilchen, die völlig oder teilweise mit hydratisiertem oder teilweise hydratisiertem Mangandioxid überzogen sind. Die untere Schicht besteht aus Al„0„-Teilchen, die kein Mangandioxid enthalten. Das Gewichtsverhältnis zwischen oberer und unterer Schicht kann innerhalb weiter Grenzen variieren. Günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn die Menge der oberen Schicht 30 bis 6θ Gew.$ der Gesamtträgermaterialmenge ist. Weiter wurde gefunden, dass vorzugsweise in dem Trägermaterial pro Gramm AlpO„ eine Menge hydratisiertes oder teilweise hydratisiertes Mangandioxid vorhanden ist, die 1,5 bis h mg Mangan entspricht. Bei geringeren Mengen sinkt der Wirkungsgrad auf einen Wert von weniger als 80 $ herab. Bei grösseren Mengen wird das Eluat mit Mangan verunreinigt. Der Deutlichkeit halber sei darauf hingewiesen, dass, wenn von einem Generator die Rede ist, dessen Trägermaterial aus einer oberen und einer unteren Schicht besteht, die sogenannten Mangandioxidmengen für die obere Schicht gelten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Generators nach der Erfindung ist pro Gramm A12O_ eine Menge hydratisiertes oder teilweise hydratisiertes Mangandioxid vorhanden, die 2,2 bis 3 mg Mangan entspricht. · .
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Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform des Generators nach der Erfindung wird der Behälter durch einen an beiden Enden offenen zylindrischen Körper gebildet, dessen öffnungen mittels zerstossbarer Gummistöpsel abgedichtet sind, wobei das in dem Behälter vorhandene Trägermaterial zwischen Filtern eingeschlossen ist, die sich auf der Ober- bzw. der Unterseite des Trägermaterials innerhalb des Behälters befinden. Mit Hilfe
99m dieser Ausführungsform können sterile Tc enthaltende Eluate erhalten werden. Ausserdem ist infolge der Abdichtung mit Gummistöpseln die Strahlungsgefahr geringer. Bei Anwendung eines derartigen Generators kann auf einfache und zweckendienliche Weise die Waschflüssigkeit dem Trägermaterial über eine durch den oberen Gummistöpsel geführte hohle Injektionsnadel zugegeben werden. Das Auffangen des Eluats erfolgt gleichfalls über eine hohle, durch den unteren Stöpsel geführte Injektionsnadel. Wenn weiter die letztere Injektionsnadel mit einem Auffangbehälter verbunden wird, der unter Vakuum gebracht wird, wie einem unter der Bezeichnung "Vakuumflasche" bekannten Auffangbehälter, kann unter dem Einfluss der so erhaltenen Druckunterschiedes in dem Behälter auf einfache Weise eine befriedigende Strömung von Waschflüssigkeit durch das Trägermaterial erhalten werden.
Der Generator ist bei Ablieferung an den Ge-
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braucher bereits mit' dem radioaktiven Mutterisotop versehen, so dass der Gebraucher mittels eines Elutionsvorgangs zu jedem gewünschten Zeitpunkt Tc enthaltende Flüssigkeiten dem Generator entziehen kann· Der Generator wird auf folgende Weise mit
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radioaktiven Mutterisotop Mo in Form von z.B. Natriummolybdat beladen. Zunächst wird das Trägermaterial mit einer isotonischen Salzlösung (0,9 $iger NaCl-Lösung in Wasser) behandelt. Nach dieser_. sogenannten Vorbereitung wird über die Einströmungsöffnung des Behälters eine
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wässrige Lösung von Mo in Form von Natriummolybdat9 die 40 mg Molybdän pro Milliliter enthält, dem in dem Behälter vorhandenen Trägermaterial zugesetzt. Der pH-Wert der Lösung darf zwischen 1,5 und 315 variieren, Dann wird der Generator mit einer isotonischen Salzlösung gespült, wobei die Ein- und die Ausströmungsöffnung des Behälters z.B. mit Gummistöpseln verschlossen werden, wonach schliesslich der Generator bei einer Temperatur von 120°C in einem Autoklav sterilisiert wird. Es sei bemerkt, dass die Ein- und die Ausströmungsöffnung des Behälters bereits beim Einführen der radioaktiven Molybdatlösung mit Gummistöpseln versehen sein können. Die Lösung wird in diesem Falle über eine durch den Gummistöpsel geführte hohle Injektionsnadel zugegeben.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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D±e Figur zeigt einen Querschnitt durch eine günstige Ausführungsform des Isotopengenerators nach der Erfindung» Der Generator ist bereits mit dem Mutterisotop Mo versehen und ist gebrauchsfertig.
In dieser Figur bezeichnet 1 einen Behälter, der auf der Oberseite mit einer Einströmungsöffnung 2 und auf der Unterseite mit einer Ausströmungsöffnung versehen ist. Der Behälter ist nahezu zylindrisch und enthält an beiden Enden einen Flanschteil 4. In dem unteren Teil des Behälters weist die Innenseite einen Durchmesserübergang 5 auf. An der Stelle des Durchmesserübergangs 5 ist in dem Behälter 1 ein trapezförmiges Glasfilter 6 angebracht. Die öffnungen 2 und 3 des Behälters sind mit einem Gummistöpsel 7 verschlossen, der einen Flanschteil 8 und einen -Mantelteil 9 enthält. Der Mantelteil 9 passt in die Offnungen des Behälters 1, während der Flanschteil 8 an dem Flanschteil 4 des Behälters 1 anliegt. Der Flanschteil 8 des Stöpsels 7 und der Flanschteil 4 des Behälters 1 sind mittels einer Metallkapsel, die einer Aluminiumkapsel 10, miteinander verbunden. In der Kapsel 10 ist eine öffnung 11 vorgesehen. In dem Behälter 1 ist Trägermaterial für ein Mutterisotop vorhanden. Dieses Trägermaterial besteht aus einer oberen Schicht 12 und einer unteren Schicht 13. Die obere Schicht 12 enthält Al 0 -Teilchen, die völlig oder teilweise mit einer Schicht aus hydra-
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tisiertem oder teilweise hydratisiertem Mangandioxid überzogen sind. Die untere Schicht 13 besteht aus Al_0 Teilchen. Die Gesamtgewichtsmenge an Trägermaterial beträgt z.B-. 7 S) von der in der oberen Schicht 3 g vorhanden ist. In dem Behälter ist das Trägermaterial zwischen dem Glasfilter 6 und einem Mikroporenfilter
14 eingeschlossen, das mittels eines Einschlussringes
15 gegen das Trägermaterial gedruckt wird. In der oberen Schicht 12 befindet sich das radioaktive Mutter-
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isotop Mo in Form eines Alkalimetallmolybdats, wie Natriummolybdat.
Bei Anwendung des in der Figur«, gezeigten Isotopengenerators nach der Erfindung wird auf der Oberseite über eine durch den oberen Gummistöpsel 7 geführte hohle Injektionsnadel "Waschflüssigkeit, wie eine physiologische Salzlözung, eingelassen. Die Waschflüssigkeit passiert das Mikroporenfilter.14 und durchläuft dann die obere Schicht 12 des Trägermaterials.
99m In dieser oberen Schicht ist das Mutterisotop Mo in Form von Natriummolybdat auf dem Trägermaterial absorbiert. Durch radioaktiven Zerfall von Mo
99m befindet sich in der oberen Schicht auch Tc in Form von Natriumpertechnetat. Die Waschflüssigkeit
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nimmt das Tc-haltige Pertechhetat auf und durchläuft dann die untere Schicht 13 des Trägermaterials. Nach Durchgang durch das Filter 6 wird über eine durch
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den unteren Gummistöpsel 7 geführte hohle Injektions-
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nadel die mit Tc versehene Waschflüssigkeit in einem Auffangbehälter abgelassen. Das auf diese Weise erhaltene radioaktive Eluat ist chemisch besonders rein, d.h. dass es keine Verunreinigungen, wie z.B. Al -Ionen, enthält, weist einen pH-Wert zwischen 6,5 und 7»5 auf und ist direkt für Anwendung in medizinischer Diagnostik geeignet.
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Claims (8)

Patentansprüche;
1. Isötopengenerator zur Erzeugung von. Tc enthaltenden Flüssigkeiten, der mit einem Behälter versehen, ist, der eine Einströmuhgsöffnung und eine Ausströmungsöffnung aufweist und in dem sich ein Trägermaterial für
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das Mutterisotop Mo befindet, wobei das Trägermaterial
■ " --- - ' 99m
AIpOo enthält, und wobei weiter das Mutterisotop Mb in Form eines Molybdate vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ausserdem hydratisiertes oder teilweise hydratisiertes Mangandioxid enthält.
2. Isotopengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial Al_0 -Teilchen enthält, von denen mindestens eine Fraktion völlig oder teilweise mit einer Schicht aus hydratisiertem oder teilweise hydratisiertem Mangandioxid überzogen ist.
3· Isotopengenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial pro Gramm Al O. 1,5 bis h mg Mangan in Form von völlig oder teilweise hydratisiertem Mangandioxid enthält. k. Isotopengenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das im Behälter vorhandene Trägermaterials aus einer auf der Seite der EinstrÖmungsöff— nung vorhandenen oberen Schicht, die ΑΙρΟ,,-Teilchen enthält, die völlig oder teilweise mit einer Schicht aus hydratisiertem oder teilweise hydratisiertem Mangan-
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dloxid überzogen sind, und aus einer auf der Seite der AusströmungsÖffnung vorhandenen unteren Schicht besteht, die aus Al O„-Teilchen hergestellt ist. 5· Isotopengenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der oberen Schicht 30 bis 6o "Gew.^o der Gesamtmenge des' Trägermaterials beträgt.
6. Isotopengenerator nach Anspruch h oder 5» dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schicht pro Gramm Alp0 1,5 bis h mg Mangan in Form von völlig oder teilweise hydratisiertem Mangandioxid enthält.
7. Isotopengeneratör nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass pro Gramm Al2O,, 2,2 bis 3 mg Mangan vorhanden ist.
8. Isotopengenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Behälter durch einen an beiden Enden offenen zylindrischen Körper gebildet wird, dessen Öffnungen mittels zerstossbarer Gummistöpsel abgedichtet sind, wobei das in dem Behälter vorhandene Trägermaterial zwischen Filtern eingeschlossen ist, die sich auf der Oberseite bzw. auf der Unterseite des Trägermaterials innerhalb des Behälters befinden.
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