JPH05507811A - マイクロ波処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 マイクロ波処理 皮孟立Ｍ 本発明は液体をマイクロ波処理する装置に関し、特に、前駆体をラベリング処理 して放射性医薬品とするための装置に関する。本発明はまた液体をマイクロ波処 理する方法に関し、特に、マイクロ波放射線を用いる前駆体のラベリング処理に よる放射性医薬品の製法に関する。

１１吸韮 有機反応においては、マイクロ波処理によってその反応速度を大幅に高めること ができる場合がある（Ｒ９Ｇｅｄｙｅ他、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔｅ ｒｓ。

２７．２７９　（１９８６）参照）。また、マイクロ波はそれ以前からラベリン グ処理のための陽電子放出性前駆体の作成に使用されている（Ｒ，ａ、Ｆ　ｅ　 ｒ　ｒ　ｉ　ｅ　ｒ　ｉ他−Ｉｎｔ、Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｒａｄｉａｔ、ｌ５ｏｔ。

３４．８９７　（１９８３）参照）。さらに、マイクロ波はＩＩＣや１ａＦによ って標識化した放射性医薬品の作成にも使用されてきた。要するに、マイクロ波 による処理は放射性標識化生成品の反応速度およびその収率を高める効果がある 。なお、上記液体の反応に使用するマイクロ波処理装置はこれまで家庭用電子オ ーブンを使用しており、この種のオーブンは通常２４５０ＭＨｚのマイクロ波周 波数を有する。

一般に、放射性医薬品の作成においては、加速剤を使用して放射性同位体を作成 し、次いで、該同位体に放射化学処理を施してより大きな分子を形成する。その 後、このようにして得た放射化学処理品は患者に投与され、患者は陽電子カメラ により検査される。しかしながら、このような同位体の半減期は通常２分から約 １１０分と短いために、上記の放射化学処理を迅速に行う必要があった。

ところで、マイクロ波が作用する領域は周期的に反転する電磁場であると言える 。したがって、このような場においては、極性を有する分子はその場の方向に追 随して動くため、周期的に分子自体の方向が変化することになる。それゆえ、物 体内部に熱が発生するのである。

しかしながら、上記のような電子オーブンでは、前駆体を処理して放射性医薬品 を作成する場合に、マイクロ波による場が処理される液体の種類や量に適合し得 ないという問題があった。つまり、従来のオーブンでは、その形態を適宜変更す ることや、マイクロ波による場を集中させたりその強度や周波数を変化させるこ とができなかったのである。

免吋立且刀 本発明の目的は上述の類いのマイクロ波処理に関する改良された装置およびその 方法を提供することである。

すなわち、本装置およびその方法においては、使用する処理液の量および種類に 対してマイクロ波キャビティの形態を適合可能として、当該処理液の処理時間を 短縮することと、標識化物質をより大きな分子に取り込ませた物質の収率を増加 することを目的とするものである。

さらに、上記本発明の目的は特許請求の範囲の請求項１に記載のマイクロ波装置 および特許請求の範囲の請求項５に記載の方法によって達成することができる。

以下、本発明を下記の添付図面を参照にして詳細に説明する。

１１葛星皇ｍ 第１図は本発明に従って構成されたマイクロ波装置の概略図、 第２図は当該装置におけるマイクロ波キャビティの一実施例の断面図、 第３図は溶媒の沸騰時間についての当該マイクロ波キャビティにおける形状効果 を示し、 第４図は異なる溶媒の沸騰時間を短縮するために処理液に添加する塩類の効果を 示し、 第５図はマイクロ波の強度と、任意のマイクロ波キャビティ形状での異なる溶媒 の沸騰時間との間の関係を示し、 第６図は４−ニトロ−４′−フルオロベンゾフェノンを用いた＋１１１１”の反 応を図式的に説明するための図であり、第７図はマイクロ波処理を行わない従来 の加熱処理によりｌ１ｊｐを取り込んだ物質の収率を示し、第８図は本発明に従 って構成されたマイクロ波装置によるマイクロ波処理の効果を第７図に対応して 説明する図であり、さらに 第９図は第６図に示す１″Ｆの取り込み反応におけるマイクロ波キャビティの形 状効果を説明するための図である。

日を　る　の〉、 第１図は本発明に従って構成されたマイクロ波装置の説明図である。同図に示す 如く、該装置はマイクロ波を放射するアンテナ１を含んでいる。該アンテナ１に は、これに接続する同軸ケーブルを介してマイクロ波発生装置（図示せず）から マイクロ波信号が供給される。なお、該マイクロ波発生装置は好ましくは可変電 力出力を有する。また、該アンテナ１は図において概略的に示されており、例え ば、角状の形をしていてもよい。さらに、該アンテナは両端に壁部４および５を 有する管３から構成されるマイクロ波キャビティ２の内部に延出している。

骸骨３のほぼ中央には第１開口部６が穿設されており、さらに、該開口部６に対 向する管３の壁には第２開口部７が設けられている。また、上記両端の壁部から はそれぞれ同軸の棒状部材８．９か各々管３の内部中央に向かって延出している 。さらに、該棒状部材はそれぞれ管３の中心に配置され、互いに対向する端面１ ０．１１を有する。なお、該棒状部材の他端部はそれぞれ各壁部を貫通して保持 装置１２．１３により軸方向に移動可能に支持されている。該保持装置は各々壁 部４．５に同心状に取り付けられた棒材１４から成る複数のスペーサを含む。

さらに、該棒材１４は板状部材１５を担持しており、当該部材１５には棒状部材 ７．８を軸方向に移動可能に保持するための開口部１６がそれぞれ設けられてい る。また、端壁部４．５は当該キャビティの共鳴室を構成し、それぞれ管３の内 部に軸方向に移動可能に取り付けられている。また、これら端壁部の各位置は概 略的に示された位置設定用棒材１７および１８の操作によって調節することがで きる。なお、当該キャビティの長さ、すなわち、端壁部４．５間の間隔は周知の 方法でマイクロ波の波長と関連付けられる。

なお、概略的に図示されたサンプル容器１９は内部にマイクロ波放射によって処 理される処理液２０が充填されて、上記両開口部６．７の中に貫装される。なお 、当該容器を装填する前に、上記棒状部材８．９の位置を調節してマイクロ波の 場が当該処理液２０に集中するようにする。また、当該調節は容器１９の形態に 依存する。

この場合、各棒状部材の端面１０．１１間における電気的スパークの発生を防止 すべく、当該両端面を上記容器に近付は過ぎないようにしなければならない。さ らに、電気的スパークを発生させるような高いエネルギーのマイクロ波も使用す べきではない。

マイクロ波のエネルギーが上記アンテナを介して送達されると、被処理液体２０ は棒状部材８．９によって集中したマイクロ波の場にさらされる。この際、処理 時間は当該液体の種類および量によって異なる。

さらに、上記マイクロ波処理容器１９はマイクロ波の場の影響を受けて分極化し ない非金属材料から構成されている。石英がその好ましい材料であるが、テフロ ン（Ｔｅｆｌｏｎ）やパイレックス（Ｐｙｒｅｘ）等も使用することができる。

このような構成の装置において、上記棒状部材の対向端面１０，１１間に存する 容器１９の形態に適合して当該端面１０．１１間の距離を調節する、若しくは、 上記マイクロ波キャビティ２の形態を変化させることによって、上記液体の処理 時間が短縮でき、かつ、該液体内の化学反応における目的物の収率が高められる ことを本出願人は見いだした。なお、上記液体２０の量が少なく、さらに、上記 棒状部材の間隔がその量に対応して小さい場合には、当該液体の量がより多く、 さらに、上記端面１０．１１間の距離がその量に対応してより大きい場合に比し て、上記反応時間は短縮され、かつ、上記化学反応における収率が増加する。

第２図は開口部６．７の領域における上記マイクロ波キャビティの好ましい実施 例を示す。同図に示す如く、管壁にはさらに互いに対向する２個の開口部２１． ２２が設けられている。なお、第２図に示すように、該開口部２１．２２はそれ ぞれ開口部６．７と９０’の角度を成すように配置されている。

また、反応時間の短縮および反応収率の増加を企図してマイクロ波キャビティの 形状を変化させるとともに、当該マイクロ波の場の強度を変化させることもでき る。

しかしながら、該強度は上記棒状部材８．９間に電気的スパークを発生させたり 、上記処理液体を破壊するような値にまで増加することができないのは当然のこ とである。

なお、当該処理液体に塩類を添加して処理液体内のイオン数を増加することによ っても上記反応時間の短縮および反応収率の向上を図ることができる。また、当 該塩類の添加は処理液体の誘電率を増加したり、マイクロ波の場の変化と当該処 理液体内の分子の動きとの間の相関関係をさらに好ましくする効果がある。

また、マイクロ波の周波数を当該マイクロ波スペクトルにおける処理液体の共鳴 周波数に一致させることも可能である。なお、マイクロ波の周波数を変化する場 合は、上記位置設定棒材１７．１８での端壁部４．５の軸方向移動により上記マ イクロ波キャビティの大きさを変化する必要がある。

第３図は上記容器の内径を５ｍｍから４ｍｍに減少した場合の効果を示しており 、異なる溶媒において所定のマイクロ波強度で大幅に沸騰時間が減少することが わかる。

また、第４図は各溶媒に塩類を添加した場合の溶媒の沸騰時間の減少を示してい る。

第５図は所定の形状を有するマイクロ波キャビティと処理容器を使用した場合の マイクロ波強度と異なる溶媒の沸騰時間との間の相関関係を示している。

第６図は′ｓＦと４−二トロー４゛−フルオロベンゾフェノンとの反応を示して おり、従来の過熱処理による１＠Ｆの取り込み率をも示すためのものである。な お、当該反応において収率を約４０％にするには加熱処理を少なくとも３０分以 上続ける必要がある。また、第７図は３５ワツトのマイクロ波エネルギーにおい て本発明によるマイクロ波装置により行った反応を示している。同図から明らか なように、僅か２分間の反応で約２５％の収率を得ることができる。

最後に、第９図は上記処理容器の形状とマイクロ波キャビティの形状とが１８Ｆ の取り込み反応に及ぼす影響を説明するための図である。例えば、３５ワツトの マイクロ波エネルギーでサンプルを２．５分間処理すると、処理容器の内径が６ ｍｍの場合は取り込み体（Ｆ、Ｆ）が約８％であるが、その内径が４ｍｍの場合 は約２０％に増加する。なお、第８図および第９図かられかるように、上記の形 状および場の強度は、第５図示の生成物（Ａ）および（Ｂ）の取り込みの総和に 影響するばかりでなく、当該生成物の分布にも影響する。さらに、このような電 磁場の急速な変化によって影響を受けるのは当該反応における溶媒の極性だけで はなく、クリブトフィクス（。

ｒｙｐｔｏｆｉｘ）性炭酸カリウムフッ素化物複合体における逆イオン間の距離 も影響を受け、当該イオン性試薬の反応性が高まる。

もちろん、本発明は以下に述べる特許請求の範囲内においてこれを変形若しくは 変更することが可能であり、例えば、上記マイクロ波から成る場はレンズ等の手 段によって集中することができる。

溶媒の沸騰時間についての形状効果 ６０Ｗでの溶媒の沸騰時間について基原の効果マイクロ波強度と一定形状におけ る溶媒の沸騰時間との間の相関関係時間（秒） 加熱処理、２５分 温度　（００ １８Ｆ−取り込み率（％） ′８ト取り込み率（％） 要約書 液体のマイクロ波処理装置。好ましくはマイクロ波放射によって前駆体を放射性 医薬品に変換するための装置であり、反応時間の短縮と反応収率の向上を目的と する。

本装置および方法の特徴はサンプル容器の形状に応じてマイクロ波キャビティの 形状を変化して、当該容器内部においてマイクロ波の場を集中させることである 。なお、該マイクロ波の場のエネルギー若しくは周波数を変化することによって も、上記反応時間を短縮でき、また、反応収率を高めることができる。さらに、 処理液体に塩類を添加すること、または、上記マイクロ波の周波数を当該マイク ロ波スペクトルにおける処理液体の共鳴周波数に合わせることによっても反応時 間を短縮することができる。

宝悴膿査報告 国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．マイクロ波を放射するアンテナ（１）と、該アンテナを内部に備え、二個の 端部壁を有する管（３）から構成される横長のマイクロ波キャビティ（２）と、 該管の側壁部に穿設され、かつ、当該横長の管のほぼ中央に配置された第１開口 部（６）と、各々が該端部壁から管の内部中央にそれぞれ延出し、当該管の中心 に配置され、かつ、互いに対向する端面を有する二本の同軸の棒状部材（８、９ ）とから成る、前駆体をラベリングして放射性医薬品を得るために液体をマイク ロ波処理する装置において さらに、前記マイクロ波キャビティ内において前記マイクロ波から成る場を処理 液体（２０）に作用させるために、当該処理液体を充填しかつ前記開口部に挿入 されるサンプル容器（１９）と、 前記棒状部材の両端面間に配置された当該サンプル容器の形状に応じて、該対向 端面間の距離を調節する手段（１２、１３）とから成ることを特徴とする装置。
2. ２．前記サンプル容器が前記マイクロ波から成る場によって分極しない非金属材 料から成ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ３．前記材料が石英、パイレクス（Ｐｙｒｅｘ）またはテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ ）であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. ４．前記管の側壁部に穿設され、かつ、前記第１開口部と対向して配置された第 ２開口部（７）と、互いに対向して当該管の側壁部に穿設され、かつ、該第１お よび第２開口部に対して９０°の角度をなす位置にそれぞれ配置された第３開口 部（２１）および第４開口部（２２）とを含むことを特徴とする請求項１に記載 の装置。
5. ５．処理液体（２０）をサンプル容器（１９）内に導入する段階と、 マイクロ波の場を形成するマイクロ波キャビティ（２）内に該サンプル容器を導 入して、該液体の分子を分極化しかつ該液体を過熱する段階とから成る、前駆体 をラベリングして放射性医薬品を得るために液体をマイクロ波処理する方法にお いて、 さらに、前記容器（１９）の形状に応じて前記マイクロ波キャビティ（２）の形 状を変化することによって、前記マイクロ波の場を当該の容器内部において集中 する段階とから成ることを特徴とする方法。
6. ６．前記マイクロ波の場を集中する段階が、前記容器を挟んで同軸かつ直線状に 互いに対向し、かつ、前記マイクロ波キャビティの内部中心に配置された二本の 棒状部材（８、９）を機械的に移動することによって行われることを特徴とする 請求項５に記載の方法。
7. ７．前記容器（１９）内のサンプルの量が、前記マイクロ波の場の任意の強度に おいて前記処理液体の反応性を高める程度に少なく保たれることを特徴とする請 求項５に記載の方法。
8. ８．前記マイクロ波の場の強度を変えて前記処理液体の任意の量において当該液 体の反応性を高めるようにすることを特徴とする請求項５または請求項６に記載 の方法。
9. ９．前記処理液体に塩類を添加して当該液体の誘電率を高めることを特徴とする 請求項５に記載の方法。
10. １０．前記マイクロ波の周波数を当該マイクロ波スペクトルにおける前記処理液 体の共鳴周波数に合わせることを特徴とする請求項５に記載の方法。