JPH07165630A - [11c]沃化メチルを生成する方法 - Google Patents

[11c]沃化メチルを生成する方法

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JPH07165630A
JPH07165630A JP6143718A JP14371894A JPH07165630A JP H07165630 A JPH07165630 A JP H07165630A JP 6143718 A JP6143718 A JP 6143718A JP 14371894 A JP14371894 A JP 14371894A JP H07165630 A JPH07165630 A JP H07165630A
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JP
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methyl iodide
methanol
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hydrogen
iodide
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JP6143718A
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Stephen Lan-Sun Hung
スティーブン・ラン−サン・ハング
Donald Herbert Maylotte
ドナルド・ハーバート・メイロッテ
Jacek Michal Koziorowski
ジャセク・マイカル・コズィオロウスキ
Johan Urban Ingemar Ulin
ジョハン・アーバン・インジェマー・ウリン
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C31/02Monohydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/04Methanol
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/16Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydroxyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C19/00Acyclic saturated compounds containing halogen atoms
    • C07C19/07Acyclic saturated compounds containing halogen atoms containing iodine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ずっと使用し易く、成分を交換せずに何種類
かの合成に対して作用し、一層高い比放射能を有するよ
うな[11C]沃化メチルを生成する方法を提供する。 【構成】 本発明に係る[11C]沃化メチルを生成する
方法は、第1の混合物を生成するように、二酸化炭素と
水素とを圧力下で混合する工程と、メタノールが生成さ
れるように、第1の混合物を触媒の上に通す工程と、沃
化メチルを生成するように、メタノールを沃素化試薬の
上に通す工程とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低濃度の一酸化炭素
(CO)及び/又は二酸化炭素(CO2 )から[11C]
沃化メチルを生成する方法に関する。このような種類の
組成物は一般的に、現在の方法よりもずっと使用し易
く、且つ成分を交換せずに何種類かの合成に作用する不
均一系気相プロセスによって生成される。
【0002】
【従来の技術】ポジトロン放出型断層写真法(PET)
の臨床用の[11C]沃化メチルを生成する最も普通の方
法は、窒素ガスを陽子で照射することから始まる。次の
核反応が起こる。14 N(p,α)11C 痕跡量の酸素の存在の下に、炭素原子が反応して
11C]CO2 を生成する。このガスをTHFのような
普通の溶媒内で水素化リチウム・アルミニウム(LiA
lH4 )と反応させる。溶液を乾かし、水と反応させて
メタノールを放出する。この後、メタノールを還流の沃
化水素酸に通して沃化メチルを形成する。この合成は、
2反応容器形式又は1反応容器形式のいずれかで実行す
ることができる。自動化及び半自動化システムについて
は、多くの文献がある。
【0003】これらのシステムに固有の欠点は、合成ご
とに新しい試薬を必要とすること、毎回の合成の後に装
置を掃除して組み立て直さなければならないこと、乾燥
するまで蒸発させるというような工程のプロセス制御が
余り容易でないこと、及び溶解した二酸化炭素がないよ
うに試薬を調製しなければならないことである。実際、
乾燥工程の残渣が配管を詰まらせるのを防止することが
困難であることがわかっている。最後に典型的な(PE
T)臨床用に合成される材料の実際の量は1マイクロモ
ル未満である。この方法によって合成される[11C]沃
化メチル調製物の比放射能は、典型的には2キューリ/
マイクロモル〜10キューリ/マイクロモルである。天
然に発生する[12C]沃化メチルの多くは、合成に用い
られる種々の溶液中の[12C]CO2 によるものと考え
られる。
【0004】それほど広く用いられていないが、他の方
法として、窒素(N2 )ターゲット・ガスに沃化水素
(HI)を添加することにより、ターゲット内でメタン
を形成した後、沃化銅から沃化メチルへの反応による[
11C]沃化メチルのターゲット内生成がある。これらの
両方の方法は歩留りが低く、及び/又は困難な分離の問
題を有しており、広く受け入れられるに至っていない。
【0005】PET合成分野と全く別異であったのが、
不均一触媒を用いた二酸化炭素/一酸化炭素/水素(C
2 /CO/H2 )混合物からのメタノールの大規模生
産の開発であった。典型的な工業用のプラントは、炭化
水素及び/又は合成ガスからメタノールを製造する。水
素及び炭素の化学量論的な比を用いることが理想的であ
る。触媒プロセスの生成物の組成は、熱力学によって制
限されると共に、発熱反応を制御する関心度によって制
限される。大規模な工業的なプロセスで、ガスの出発時
の組成、並びに適当な圧力及び温度が決められている場
合、触媒を1回通すことによって炭素がメタノールに変
換される割合は、約4%〜6%である。このやり方で
は、このメタノールをガス流から凝縮して取り出し、反
応済みのガスを再循環させる。
【0006】最後に、PET合成の分野では、例えば銅
(Cu)の上でCO2 をCOへ変換する場合に用いられ
る触媒の多数の例がある。しかしながら、それらの触媒
のどれもメタノールを形成するものではない。又、メタ
ノールを沃化メチルに沃素化するいくつかのプロセスも
用いられている。沃化水素酸の還流が最も普通の方法で
ある。更に、沃素で官能化されたシリカ・ゲルを利用す
ること、及び結晶状の四沃化二燐(P2 4 )を用いる
ことも論じられている。
【0007】上に述べたところから、業界には、
11C]沃化メチルを生成することができると共に、既
知のプロセスの生産特性と少なくとも同等であるが、そ
れと同時にずっと使用し易く、成分を交換せずに何種類
かの合成に対して作用し、一層高い比放射能を有するよ
うなプロセスに対する要望があることは明らかである。
本発明の目的は、以下の開示から当業者に明らかになる
ような形で、業界のこのような要望及びその他の要望を
満たすことである。
【0008】
【発明の要約】全般的に言うと、本発明は、二酸化炭素
と水素とを圧力下で混合して第1の混合物を生成する工
程と、メタノールが生成されるように第1の混合物を触
媒の上に通す工程と、このメタノールを沃素化試薬の上
に通して沃化メチルを生成する工程とを含んでいる[11
C]沃化メチルを生成する方法を提供することによっ
て、このような要望に応える。
【0009】ある好ましい実施例では、二酸化炭素と水
素とを混合する工程は、二酸化炭素と水素とを高い圧力
(即ち、100気圧)で混合する工程を含んでいる。
又、触媒はメタノール合成触媒である。最後に、沃素化
試薬は四沃化二燐である。他の好ましい実施例では、高
度の水素を含んでいる混合物を触媒の上に通して、プロ
セスがずっと使用し易くなるようにすると共に、成分を
交換せずに何種類かの合成に対して作用するようにする
ことにより、実質的な量の[11C]沃化メチルが生成さ
れる。
【0010】本発明による好ましい方法は、次に述べる
ような利点、即ち、使用し易さ、成分の交換の減少、[
11C]沃化メチルの優れた生産特性、高い比放射能、及
び良好な経済性を提供する。実際に、多くの好ましい実
施例では、使用し易さ、成分の交換の減少、[11C]沃
化メチルの生産、及び高い比放射能という因子は、従来
公知のプロセスでこれまでに達成されたよりもずっと高
い程度に最適化されている。
【0011】本発明の上に述べた特徴、及び以下の説明
から明らかになるその他の特徴は、次に図面について詳
しく説明するところを考えれば、最もよく理解されよ
う。図面全体にわたり、同様な部分には同じ記号を用い
ている。
【0012】
【実施例】[11C]同位元素と分類される放射線医薬
は、天然に発生する[12C]化合物と生物学的に識別不
能であり、そのため、それは身体のどの代謝経路をも辿
ることができる。この寿命の短い(半減期20.4分)
の同位元素で分類された放射線医薬は、患者に対する放
射線量を減少させるという利点を有するが、需要があっ
たときに現場で、又は運び易い距離以内の所で合成しな
ければならないという欠点がある。[11C]のもとに分
類される放射線医薬に対して作用するポジトロン放出形
断層写真法(PET)作像設備は、一日のうちにしなけ
ればならない、準備のための数多くの合成を必要とし、
例えば[18F]調製品(半減期109.8分)に対して
主に作用する場合よりも、設備の合成資源に対する負担
がずっと大きい。この合成負担を軽減させるために採用
された1つの戦略は、合成の最後の工程のみが放射能ラ
ベルに関係し、この最後の工程が単純であること、即
ち、手早く実施できるように化学組成を設計することで
あった。特に、沃化メチルを用いる最終的なメチル化工
程が、多くの放射線医薬の合成における普通の最後の工
程である。このことが、[11C]沃化メチルの容易で日
常的な生産を、全体的な合成作業の負担を軽減させる上
での重要な因子にする。合成が自動的に且つ遠隔操作で
できることも重要である。これによって、合成を行う人
間に対する放射線量が減少する。
【0013】本発明では、窒素(N2 )ターゲットから
の[11C]CO2 を水素、又は水素を含有しているガス
混合物と混合し、加圧して、メタノール合成触媒の上に
通す。この触媒は、英国のICIケミカルズ・アンド・
ポリマーズ・リミテッド社によって製造されるメタノー
ル触媒であってもよい。二酸化炭素がメタノールに変換
され、このメタノールが、その後、気相で普通の容器へ
運ばれ、その容器で四沃化二燐(P2 4 )のような試
薬と不均一反応する。沃素化シリカ・ゲル、沃化クロム
(CrI3 )、及び四沃化二燐/沃化アルミニウム(P
2 4 /AlI 3 )のようなこの他の沃素化試薬を用い
ることができる。この沃素化試薬との反応の生成物が[
11C]沃化メチルである。
【0014】メタノール形成工程の歩留りの限界が熱力
学によって制御される。通常のPET合成で変換される
材料は極めて少量であるため、大規模な工業生産に使用
される場合よりもかなり高い水素/炭素比を用いること
ができる。この比を高めた理論的な効果が図1に示され
ている。容易に達成されるような高い比では、二酸化炭
素CO2 のメタノール(CH3 OH)への変換は100
%に近付く。活性触媒、例えばICIケミカル・アンド
・ポリマ・リミテッド社によって製造されるメタノール
触媒は、少なくとも150℃の温度、少なくとも30気
圧の圧力、及び[11C]の20分の半減期に比べて短い
時間内に、この転移の触媒作用ができるはずである。こ
の反応によって生成されたメタノールは、普通の方法で
バルクのP2 4 結晶状に凝縮させることができ、又は
不活性硝子玉(ビーズ)のような不活性支持体内に分散
したP2 4 の上に凝縮させることができる。この代わ
りに、沃素化シリカ・ゲルを試薬として用いることがで
きる。このシリカ・ゲルは典型的には、前もって沃化水
素をシリカ・ゲルと反応させることによって形成され
る。
【0015】次の例は、本発明に従って[11C]沃化メ
チルを調製する更に具体的な方法を例示している。例1 反応室と、ガス供給源と、触媒とから成っている普通の
システムをガス分析用の質量分析計と共に組み立てた。
50ppmの二酸化炭素(CO2 )及び50%の水素の
混合物をメタノール触媒の上に通して、CO2 からメタ
ノールへの40%を超える変換を達成した。図2に示す
ように、質量分析計のトレースは、入って来る混合物の
m/e比=44の所でCO2 のピークを示している。図
3に示す第2の質量分析計のトレースは、生成ガスの組
成を示している。CO2 に対応するピークは殆んど消滅
したが、メタノールに対応するm/e=31及び32の
ピークが成長した。図4に示す質量分析計のトレース
は、所望の生成物、即ち[11C]沃化メチルに対応する
m/e=142のピークと、127(沃素原子)及び1
28の沃化水素(HI)の副生成物のピークとを示して
いる。
【0016】例2 1gのメタノール合成触媒を用い、100ppmのCO
2 及び20%の水素(残量N2 )の場合に、ガス・クロ
マトグラフを用いて、メタノールへの67%の変換が測
定された。このガス・クロマトグラフは、メタン化触媒
と、炎電離検出器とを備えている。前に述べた方法によ
り、沃素化試薬のうちの1つを用いることによって、メ
タノールが沃化メチルに変換される。
【0017】以上の説明から、当業者には、この他の多
くの特徴、変更又は改良が容易に考えられよう。従っ
て、このような特徴、変更又は改良は本発明の一部と見
なされるべきであり、発明の要旨の範囲は特許請求の範
囲の記載によって決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による、モル分数で表した水素使用量に
対する百分率で表した沃化メチルの変換百分率のグラフ
である。
【図2】本発明による、m/e比が44に等しい所にあ
る二酸化炭素(CO2 )のピークを示す質量分析計のト
レースである。
【図3】生成ガスの組成を示す質量分析計のトレースで
ある。
【図4】沃化メチルに対応するm/e=142の所にあ
るピークを示す質量分析計のトレースである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C01B 9/06 C07B 61/00 300 C07M 5:00 (72)発明者 ドナルド・ハーバート・メイロッテ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、ワイオミング・アベニュー、 1483番 (72)発明者 ジャセク・マイカル・コズィオロウスキ スウェーデン、ウプサラ、752・26、ゲイ ジャースガタン・17エー番 (72)発明者 ジョハン・アーバン・インジェマー・ウリ ン スウェーデン、ウプサラ、752・38、クロ ンガタン・37番

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 [11C]沃化メチルを生成する方法であ
    って、 第1の混合物を生成するように、二酸化炭素と水素とを
    圧力下で混合する工程と、 メタノールが生成されるように、前記第1の混合物を触
    媒の上に通す工程と、 前記沃化メチルを生成するように、前記メタノールを沃
    素化試薬の上に通す工程とを備えた[11C]沃化メチル
    を生成する方法。
  2. 【請求項2】 前記混合する工程は、50ppmの二酸
    化炭素と、50%の水素とを混合する工程を含んでいる
    請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記混合する工程は、100ppmのC
    2 と、少なくとも20%の水素と、残量の窒素とを混
    合する工程を含んでいる請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記触媒は、メタノール合成触媒から更
    に成っている請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記沃素化試薬は、沃素化シリカ・ゲル
    から更に成っている請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記沃素化試薬は、沃化クロムから更に
    成っている請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記沃素化試薬は、四沃化二燐/沃化ア
    ルミニウムから更に成っている請求項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記圧力は、少なくとも30気圧である
    請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記第1の混合物を触媒の上に通す工程
    は、少なくとも150℃の温度で行われる請求項1に記
    載の方法。
JP6143718A 1993-06-28 1994-06-27 [11c]沃化メチルを生成する方法 Withdrawn JPH07165630A (ja)

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WO2008023780A1 (fr) 2006-08-25 2008-02-28 Gifu University Procédé de méthylation rapide, coffret pour préparer un traceur pet et procédé de fabrication d'un traceur pet

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WO2008023780A1 (fr) 2006-08-25 2008-02-28 Gifu University Procédé de méthylation rapide, coffret pour préparer un traceur pet et procédé de fabrication d'un traceur pet
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