JPH0643241B2 - Method for producing labeling gas - Google Patents
Method for producing labeling gasInfo
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- JPH0643241B2 JPH0643241B2 JP15653388A JP15653388A JPH0643241B2 JP H0643241 B2 JPH0643241 B2 JP H0643241B2 JP 15653388 A JP15653388 A JP 15653388A JP 15653388 A JP15653388 A JP 15653388A JP H0643241 B2 JPH0643241 B2 JP H0643241B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、医療診断技術の一つであるPETシステム（P
ositron Emission Tomographyシステム）に利用される
〔15O〕を核種とした標識ガスの製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a PET system (P
[ 15 O] nuclide used for the ositron Emission Tomography system).
サイクロトロンなどにより加速された高エネルギーのプ
ロトン、またはデュートロンを15N2ガスまたは14N2ガス
に照射すると、15N(p.n)15Oまたは14N(d,n)15Oなる核反
応により、半減期が約２分の放射性同位元素〔15O〕が
生じる。この〔15O〕はポジトロン放出崩壊により安定
同位体〔15N〕にかわる。しかし、放出されたポジトロ
ンは周辺の電子と結合して消滅する。この時５１１KeV
の消滅線を放出する。従って〔15O〕を用いて人体に
対し、生理作用のある化合物を構成し、人体に投与した
後、体外から〔15O〕の崩壊による511KeVの線を検知
し、これをＣＴ(Computor Tomography)技術で処理する
ことにより、人体の生理的情報を得して医療診断に利用
している。同様の目的で利用できる核種としては、〔15
O〕以外に〔13N〕，〔11C〕，〔18F〕等がある。これら
の核種を用いて上記の方法により医療診断を行なうシス
テムを総称してPET(Positron Emission Tomography)シ
ステムと呼んでいる。〔15O〕を核種としてPETシステム
で利用されている化合物は、主に15O2，C15O2，C15O，H
2 15Oである。When 15 N 2 gas or 14 N 2 gas is irradiated with high-energy protons or deutron accelerated by a cyclotron or the like, 15 N (pn) 15 O or 14 N (d, n) 15 O nuclear reaction causes A radioisotope [ 15 O] with a half-life of about 2 minutes is produced. This [ 15 O] replaces the stable isotope [ 15 N] by positron emission decay. However, the emitted positron combines with the surrounding electrons and disappears. At this time 511 KeV
Emits the extinction line of. Therefore, by using [ 15 O] to construct a compound having a physiological effect on the human body and administering it to the human body, a 511 KeV line due to the decay of [ 15 O] is detected from outside the body, and this is detected by CT (Computor Tomography). By processing with technology, we obtain physiological information of the human body and use it for medical diagnosis. Nuclides that can be used for the same purpose include [ 15
Other than [O], there are [ 13 N], [ 11 C], [ 18 F], etc. A system for performing medical diagnosis by using the above nuclides by the above method is generically called a PET (Positron Emission Tomography) system. The compounds used in the PET system with [ 15 O] as a nuclide are mainly 15 O 2 , C 15 O 2 , C 15 O, and H.
2 15 O.
これらの化合物のうち15O2，C15O2の従来の製法を第３
図を用いて説明する。15 O2ガスを得るには、まず真空ポンプ７でターゲットボ
ックス８及び、これに接続されたガス配管９から内部の
ガスを排気した後、バルブ１０を操作して適当な組成に
調整されたO2/N2混合ガスをボンベ１１またはボンベ１
２よりターゲットとしてターゲットボックス８内に供給
する。Among these compounds, the conventional production method of 15 O 2 and C 15 O 2
It will be described with reference to the drawings. In order to obtain 15 O 2 gas, first, the target box 8 and the gas pipe 9 connected to the target box 8 are evacuated by the vacuum pump 7, and then the valve 10 is operated to adjust the composition to an appropriate O 2. 2 / N 2 mixed gas canister 11 or canister 1
2 and supplies it as a target into the target box 8.
ターゲットボックス８に設けられたビーム照射用の窓１
３よりサイクロトロンにより加速されたデュートロンビ
ーム１４を照射する。この照射により14N(d.n)15Oの核
反応が起こる。これにより〔15O〕が生成し、ターゲッ
ト内のO2ガスと酸素を交換し、15O2を生成する。ターゲ
ットガスは、15O2，16O2，N2の混合ガスとなってターゲ
ットボックスを出る。C15O2ガスを得る方法は、ターゲ
ットガスとしてCO2/N2ガスを用いること以外は15O2ガス
の場合と同様である。すなわち、デュートロンの照射に
より生成した。〔15O〕はターゲット内のCO2ガスと酸素
を交換してC15O2を生成する。ターゲットガスはC15O2，
CO2，N2の混合ガスとなってターゲットボックス８を出
る。Beam irradiation window 1 provided in target box 8
Irradiate the dutron beam 14 accelerated by the cyclotron from 3. This irradiation causes a nuclear reaction of 14 N (dn) 15 O. This produces [ 15 O], which exchanges oxygen with the O 2 gas in the target to produce 15 O 2 . The target gas becomes a mixed gas of 15 O 2 , 16 O 2 and N 2 and exits the target box. The method for obtaining C 15 O 2 gas is the same as that for 15 O 2 gas except that CO 2 / N 2 gas is used as the target gas. That is, it was generated by irradiation of dutron. [ 15 O] exchanges oxygen with CO 2 gas in the target to generate C 15 O 2 . The target gas is C 15 O 2 ,
It leaves the target box 8 as a mixed gas of CO 2 and N 2 .
従来のC15O2ガス、15O2ガスの製造は、上述の構成によ
り行うので、次のような問題がある。Since the conventional C 15 O 2 gas and 15 O 2 gas are produced by the above-described configuration, there are the following problems.
C15O2，15O2製造のために、事前に組成を調整された
各々のガスターゲットを用意する必要がある。For C 15 O 2, 15 O 2 production, it is necessary to prepare each of the gas target in advance is adjusted composition.
実際に臨床に供する場合、通常C15O2，15O2は一人の
患者に連続して使用されるケースが多い。しかし、従来
の製法によると前述のとおり、排気、バルブ操作による
ターゲットガスの切り換えが必要である。このため、安
定して所期のガスを取り出すまでに相当な時間を要し、
効率が悪い。In actual clinical use, C 15 O 2 and 15 O 2 are usually used continuously in one patient in many cases. However, according to the conventional manufacturing method, as described above, it is necessary to switch the target gas by exhausting and operating the valve. For this reason, it takes a considerable amount of time to stably extract the desired gas,
ineffective.
ターゲットボックス８内で製造された15O2よりターゲ
ットボックス８外でC15O2を得る方法として、15O2を含
む混合ガスをチャーコールを充てんし、適切な温度に保
たれたカラムに通し、15O2でチャーコールの炭素を燃焼
させてC15O2を得る方法も考えられる。しかし、この方
法ではC15O2収率が低いため実用に供しがたい。As a method of obtaining C 15 O 2 outside the target box 8 from the 15 O 2 produced in the target box 8, a mixed gas containing 15 O 2 was filled with charcoal and passed through a column kept at an appropriate temperature. , it is also conceivable to obtain a 15 O 2 at by burning of carbon charcoal C 15 O 2. However, this method is not practical for practical use because of low C 15 O 2 yield.
本発明は、ターゲットボックス内で製造された標識され
た所定の元素を含んだ混合ガスに該ターゲットボックス
の外で、標識されていない前記元素の化合物を添加する
工程と、前記元素の交換能力を有する触媒を前記混合ガ
スに接触させて前記化合物中の標識されていない元素と
前記標識された元素とを交換する工程とを具備すること
を特徴とする標識ガスの製造方法である。The present invention, the step of adding a compound of the unlabeled element to the mixed gas containing the labeled predetermined element produced in the target box, and the exchange ability of the element. And a step of contacting the catalyst having the catalyst with the mixed gas to exchange the unlabeled element and the labeled element in the compound, the method for producing a labeled gas.
ここで、例えば標識された元素が〔15O〕の場合、標識
されていない元素の化合物はC16O2であり、混合ガスは
15O2，C16O2，N2の組成からなる。Here, for example, when the labeled element is [ 15 O], the compound of the unlabeled element is C 16 O 2 , and the mixed gas is
It consists of 15 O 2 , C 16 O 2 , and N 2 .
また、この場合元素（酸素）交換能力を有する触媒とし
ては、例えばポプカライトII(Hopcalite II)、二酸化マ
ンガンを使用する。Further, in this case, as the catalyst having an element (oxygen) exchange ability, for example, Popcalite II (Hopcalite II) and manganese dioxide are used.
また、本発明は、ターゲットボックス内で製造された標
識された所定元素の化合物を含んだ混合ガスに該ターゲ
ットボックスの外で、標識されていない前記元素を添加
する工程と、前記元素の交換能力を有する触媒を前記混
合ガスに接触させて前記化合物中の標識された元素と前
記標識されていない元素とを交換する工程とを具備する
ことを特徴とする標識ガスの製造方法である。Further, the present invention is a step of adding the unlabeled element outside the target box to a mixed gas containing a compound of a labeled predetermined element produced in the target box, and the exchange ability of the element. And a step of contacting a catalyst having the above with the mixed gas to exchange the labeled element and the unlabeled element in the compound, the method for producing the labeled gas.
ここで、例えば標識された元素の化合物がC15O2の場
合、標識されていない元素の化合物は〔16O〕であり、
混合ガスは15O2，C16O2，N2の組成からなる。Here, for example, when the compound of the labeled element is C 15 O 2 , the compound of the unlabeled element is [ 16 O],
The mixed gas is composed of 15 O 2 , C 16 O 2 and N 2 .
また、この場合元素（酸素）交換能力を有する触媒とし
ては、例えばポプカライトII(Hopcalite II)、二酸化マ
ンガンを使用する。Further, in this case, as the catalyst having an element (oxygen) exchange ability, for example, Popcalite II (Hopcalite II) and manganese dioxide are used.
すなわち、本発明は、例えば従来法により、製造された
C15O2ガスまたは15O2ガスのいずれか一方からターゲッ
トボックスを出た後に、C15O2ガスから15O2の場合にはC
16O2ガスを添加し、15O2からC15O2の場合にはC16O2ガス
を添加し、この混合ガスを酸素の交換能力を有する触媒
と接触させることにより、簡便、高純度、高収率にC15O
2から15O2ガスを製造し、または15O2からC15O2ガスを製
造することを可能にした。この結果、実際の臨床での使
用に際しC15O2，15O2を連続的に製造することを可能と
したものである。That is, the present invention is manufactured by, for example, a conventional method.
After exiting the target box from either C 15 O 2 gas or 15 O 2 gas, then C from C 15 O 2 gas to 15 O 2
By adding 16 O 2 gas, and in the case of 15 O 2 to C 15 O 2 , C 16 O 2 gas is added, and this mixed gas is brought into contact with a catalyst having an oxygen exchange capacity, so that simple and high purity is achieved. , High yield of C 15 O
It was possible to produce 2 to 15 O 2 gas or 15 O 2 to C 15 O 2 gas. As a result, it is possible to continuously produce C 15 O 2 and 15 O 2 for actual clinical use.
本発明によれば、ターゲットボックスを出た後の15O2，
16O2，N2混合ガスへの、又はC15O2，C16O2，N2混合ガス
へのC16O2ガスまたは16O2ガスの添加、および添加後の
混合ガスと酸素交換能力を有する触媒との接触は15O2分
子、又はC15O2分子〔15O〕が触媒を介して、添加したC
16O2分子、、又は16O2分子の〔16O〕とすみやかに交換
することにより簡単にかつ収率良く15O2ガスからC15O2
ガスを、又はC15O2から15O2ガスを得ることができる。According to the invention, 15 O 2 , after leaving the target box,
Addition of C 16 O 2 gas or 16 O 2 gas to 16 O 2 , N 2 mixed gas or C 15 O 2 , C 16 O 2 , N 2 mixed gas, and oxygen exchange with mixed gas after addition C contact 15 O 2 molecules with the catalyst having the ability, or C 15 O 2 molecular [15 O] is through the catalyst, was added
By promptly exchanging with 16 O 2 molecule or [ 16 O] molecule of 16 O 2 molecule, a simple and good yield can be obtained from 15 O 2 gas to C 15 O 2
It is possible to obtain gas or C 15 O 2 to 15 O 2 gas.
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施例１ この実施例では15O2ガスからC15O2ガスを得る方法を示
す。この場合、前述の第３図で示した従来の方法で得た
15O2，16O2，N2の混合ガスを使用する。Example 1 This example illustrates a method for obtaining a C 15 O 2 gas from 15 O 2 gas. In this case, the conventional method shown in FIG. 3 was used.
A mixed gas of 15 O 2 , 16 O 2 and N 2 is used.
すなわち、第１図に示す如く、15O2，16O2，N2の混合ガ
ス３１に、フローコントローラー３２で流量を調整した
C16O2ガスを添加しながら、これをポプカライト(Hopcal
ite II)、二酸化マンガンなどの酸素交換能を有する触
媒３３を充填したカラム３４に通す。このときカラム３
４の温度は必要に応じて加熱できるよう管状電気炉等３
５を設けている。また、C15O2ガスから15O2を得るには
同様にして16O2ガスを添加しながらカラムを通す。That is, as shown in FIG. 1, the flow controller 32 adjusted the flow rate to the mixed gas 31 of 15 O 2 , 16 O 2 and N 2 .
While adding C 16 O 2 gas, add this to Popcalite (Hopcalite
Itite II) and manganese dioxide are passed through a column 34 packed with a catalyst 33 having an oxygen exchange capacity. Column 3 at this time
The temperature of 4 is a tubular electric furnace, etc. so that it can be heated if necessary.
5 is provided. Further, in order to obtain 15 O 2 from C 15 O 2 gas, similarly, 16 O 2 gas is added and passed through the column.
次に、第２図を参照して本発明の効果を確認するために
実施した15O2ガスからC15O2の転換の実験について説明
する。Next, an experiment of conversion of 15 O 2 gas to C 15 O 2 conducted to confirm the effect of the present invention will be described with reference to FIG.
従来の方法（第３図に示した）で得た15O2，16O2，N2の
混合ガス４１に炭酸ガスボンベ４２よりフローコントロ
ーラー４３を介してC16O2ガスを添加しながら管状電気
炉４４で一定温度に保たれた触媒４５を充填した石英ガ
ラス管４６に通した。このときカラム内でトラップされ
る放射能を測定するため、カラム入口４７前と、カラム
出口４８後に半導体検出器４９を設けカラム通過前後で
の放射能の相対比を測定した。カラムを出た後の混合ガ
ス中の〔15O〕核種化合物の同定と定量はサンプリング
ループ５０からサンプリングしてポラパックＱ及びモレ
キュラシーブ５Ａの２種の充填剤のカラムを装備したラ
ジオガスクロ５１により測定した。While adding the C 16 O 2 gas from the carbon dioxide cylinder 42 through the flow controller 43 to the mixed gas 41 of 15 O 2 , 16 O 2 and N 2 obtained by the conventional method (shown in FIG. 3), tubular electric It was passed through a quartz glass tube 46 filled with a catalyst 45 kept at a constant temperature in a furnace 44. At this time, in order to measure the radioactivity trapped in the column, a semiconductor detector 49 was provided before the column inlet 47 and after the column outlet 48 to measure the relative ratio of the radioactivity before and after passing through the column. Identification and quantification of the [ 15 O] nuclide compound in the mixed gas after exiting the column were measured by a radio gas chromatograph 51 equipped with a column of two packings of Polapack Q and Molecular Sieve 5A by sampling from a sampling loop 50. .
以上の測定を様々な条件で行ない、これらの測定値か
ら、得られたC15O2ガスの放射化学的純度及び収率を求
めた。この代表的結果を下記表１〜表３に示す。The above measurement was carried out under various conditions, and the radiochemical purity and yield of the obtained C 15 O 2 gas were obtained from these measured values. The representative results are shown in Tables 1 to 3 below.
実施例２ 実施例１と同様に従来技術で得られたC15O2，C16O2，N2
の混合ガスに酸素ガスボンベより16O2を添加すること以
外は実施例１と全く同様にしてC15O2より15O2，製造し
た。得られた15O2ガスの放射化学的純度及び収率を実施
例１と同様にして求めた。この代表的な結果を下記表４
〜表６に示す。Example 2 C 15 O 2 , C 16 O 2 and N 2 obtained by the prior art as in Example 1
15 O 2 was produced from C 15 O 2 in exactly the same manner as in Example 1 except that 16 O 2 was added to the mixed gas of 16 from the oxygen gas cylinder. The radiochemical purity and yield of the obtained 15 O 2 gas were determined in the same manner as in Example 1. The representative results are shown in Table 4 below.
~ Shown in Table 6.
〔発明の効果〕 以上のように、本発明によれば従来技術によってターゲ
ットボックス内で得られるC15O2あるいは15O2からター
ゲット外で、簡単にかつ高収率、高純度で15O2あるいは
C15O2に転換できるように構成したので、ターゲットボ
ックス内で製造する〔15O〕化合物は、15O2あるいはC15
O2の内一方だけでよく、実際の臨床使用に際し、15O2ガ
スからC15O2ガスへの切り換えが極めてスムーズかつ短
時間で行なえ、作業効率が著しく改善される効果があ
る。 As described above, according to the present invention, C 15 O 2 or 15 O 2 obtained in the target box according to the conventional technique can be easily and highly produced with high purity and 15 O 2 outside the target. Or
Since it is configured so that it can be converted to C 15 O 2 , the [ 15 O] compound produced in the target box is 15 O 2 or C 15 O 2.
O it is only one of the two, upon actual clinical use, 15 O performed from 2 gas C 15 O 2 switching to gas is very smooth and in a short time, the effect of work efficiency is remarkably improved.
第１図は、本発明の実施例の説明図、第２図は、同実施
例の効果を確認するために行った実験の説明図、第３図
は従来の方法の説明図である。 ３１……混合ガス、３２……フローコントローラー、３
３……触媒、３４……カラム、３５……管状電気炉、６
……温度調節器。FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of an experiment conducted to confirm the effect of the same embodiment, and FIG. 3 is an explanatory view of a conventional method. 31: mixed gas, 32: flow controller, 3
3 ... Catalyst, 34 ... Column, 35 ... Tubular electric furnace, 6
……air conditioner.
Claims (4)
れた所定の元素を含んだ混合ガスに該ターゲットボック
スの外で、標識されていない前記元素の化合物を添加す
る工程と、前記元素の交換能力を有する触媒を前記混合
ガスに接触させて前記化合物中の標識されていない元素
と前記標識された元素とを交換する工程とを具備するこ
とを特徴とする標識ガスの製造方法。1. A step of adding a compound of an unlabeled element to a mixed gas containing a predetermined labeled element produced in the target box, and the exchange ability of the element. And a step of contacting a catalyst having the above with the mixed gas to exchange the unlabeled element and the labeled element in the compound, the method for producing a labeled gas.
れていない元素の化合物がC16O2である請求の範囲第１
項記載の標識ガスの製造方法。2. The labeled element is [ 15 O], and the compound of the unlabeled element is C 16 O 2 .
A method for producing the labeling gas according to the item.
れた所定元素の化合物を含んだ混合ガスに該ターゲット
ボックスの外で、標識されていない前記元素を添加する
工程と、前記元素の交換能力を有する触媒を前記混合ガ
スに接触させて前記化合物中の標識された元素と前記標
識されていない元素とを交換する工程とを具備すること
を特徴とする標識ガスの製造方法。3. A step of adding the unlabeled element outside the target box to a mixed gas containing a compound of a labeled predetermined element produced in the target box, and the exchange ability of the element. And a step of contacting the catalyst having the catalyst with the mixed gas to exchange the labeled element and the unlabeled element in the compound, the method for producing a labeled gas.
標識されていない元素が〔16O〕である請求の範囲第３
項記載の標識ガスの製造方法。4. The compound of the labeled element is C 15 O 2 .
Claim 3 wherein the unlabeled element is [ 16 O]
A method for producing the labeling gas according to the item.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15653388A JPH0643241B2 (en) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | Method for producing labeling gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15653388A JPH0643241B2 (en) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | Method for producing labeling gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH026301A JPH026301A (en) | 1990-01-10 |
| JPH0643241B2 true JPH0643241B2 (en) | 1994-06-08 |
Family
ID=15629874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15653388A Expired - Lifetime JPH0643241B2 (en) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | Method for producing labeling gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643241B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1826570A4 (en) * | 2004-11-22 | 2009-11-25 | Univ Fukui | Reagent containing oxygen isotope-labeled hemoglobin for examining vital tissue and method of producing the same |
| JP5380201B2 (en) * | 2009-08-19 | 2014-01-08 | 独立行政法人国立循環器病研究センター | Labeled compound supply system |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP15653388A patent/JPH0643241B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH026301A (en) | 1990-01-10 |
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