KR101426422B1 - 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 아이오딘 씨드 - Google Patents

안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 아이오딘 씨드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 암치료용 지지체에 I-125를 흡착시키는 기술 및 이를 이용한 I-125 씨드의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 아이오딘 제조방법은, 포스페이트계(PO4 -), 옥살레이트계(C2O4 2-) 또는 비산염계(AsO4 3-) 음이온을 도입한 중간체를 사용하여, 기존에 사용되는 염소 음이온(Cl-)을 도입한 중간체보다 아이오딘(I-125)의 치환 효과가 3 내지 5배 뛰어나다. 이 효과는 아이오딘 씨드 제조시 방사능량의 조절이 가능하며, 보다 빠른 시간내에 아이오딘 씨드를 제조할 수 있다. 또한 뛰어난 흡착량의 결과 용액 잔류 방사성 아이오딘이 줄어들어 폐방사성 아이오딘(I-125)의 양을 줄일 수 있어 환경적인 면에서도 그 효과가 크다는 장점이 있다.

Description

안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 아이오딘 씨드{Iodine seed for treatment of eye disease and cancer, and the method for preparation thereof}
본 발명은 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 아이오딘 씨드에 관한 것이다.
전립선은 남성에게만 있는 장기로서 정액의 일부를 만들고, 방광 아래 측에 있으면서 직장에 인접해 있는 장기이다. 전립선암은 전립선에서 발생하는 악성 종양으로, 서양의 경우 남성암 중 가장 흔한 암 중 하나이며, 우리나라에서도 최근 식이습관 등의 영향으로 남성에게서 가장 빠르게 증가하고 있는 암으로, 대부분 50세 이상의 노년층에서 발생한다. 북미나 서구 유럽 등의 선진국에서는 남성암 중 약 20 %를 차지하는 가장 흔한 암으로 미국의 경우 연간 발생하는 남성암 중에서 빈도가 가장 높으며, 암으로 인한 사망 원인 중 폐암에 이어 2위를 차지하고 있다. 우리나라의 경우에도 평균 수명의 증가, 노인층의 증가, 식생활 양식의 서구화, 진단 기술의 발달 및 전립선암에 대한 인식의 증가로 병원을 찾는 환자가 증가하여 최근 들어 전립선암의 빈도가 크게 증가하고 있다. 중앙 암 등록자료에 의하면 2001년에는 전립선암의 암발생 등록분율이 남성암의 2.7 %, 2002년에는 3.0 %로 6위였으며, 최근에 가장 빠르게 증가하고 있어 향후 발생률이 더욱 증가 될 것으로 예측되는 암이다. 전립선암은 유전적 소인 외에도 호르몬, 식이습관, 화학약품 등에 의해서도 발병하는 것으로 알려져 있다.
전립선암의 치료방법으로는 근치적 전립선 적출술, 방사선 조사, 화학요법, 호르몬치료 등이 있다. 이 중 방사선을 사용하는 방사선 치료법은 암을 치료할 수 있는 감마선을 방출하는 방사성 원소를 이용하여 암을 치료하는 방법으로서, 방사선 요법은 외부에서 방사선을 처리해 줌으로써 암세포를 괴사시킬 수 있는 외부 방사선 요법과 방사선을 방출하는 물질 즉, 방사성 자성유체를 제조한 후 이를 몸체로 투입하고, 외부에서 자기장을 걸어줌으로써 방사선을 방출하게 하여 암을 치료하는 내부 방사선 요법이 있다.
전립선암의 방사선치료법에는 I-125가 일반적으로 사용되고 있다. I-125는 59.4일의 반감기를 가지며, 내부전환 과정을 통해 27 keV와 31 keV의 X선과 35 keV의 감마선을 방출한다. 주 활용범위는 의료용으로 체외진단시약인 방사선면역분석법과 밀봉선원형태인 방사능 선원으로 만들어 안질환 및 전립선암 치료용 선원으로 이용되고 있다.
I-125 씨드의 구조는 은(Ag) 지지체(0.5 mm × 3 mm)에 I-125가 흡착되어 있는 상태이며, 이를 티타늄 튜브(0.8 mm × 4.5 mm)가 감싸고 있는 형태이다. 이러한 형태의 씨드를 직접 인체에 삽입시켜 내부 조직 암세포를 치료하며, 낮은 활성을 가지고 있어 영구적으로 생체 조직에 남겨두게 된다.
실제로 아이오딘 씨드는 I-125를 은(Ag) 지지체에 흡착시킨 아이오딘 씨드와 관련하여 로렌스사(Lawrence)에서 실용화한 "3M 브랜드 I-125(3M Brand I-125)"가 시판되고 있으며, 베스트 인터네션날(Best International, Inc.)에서 시판하고 있는 '베스트 아이오딘-125(Best® iodine-125)가 있지만, 아직 그 제조 효율에 있어 문제점이 지적되고 있다.
현재까지 알려진 아이오딘 씨드의 제조에 관한 것으로는 전기화학적 방법으로 아이오딘을 도입하는 방법(비특허문헌 1), 팔라듐(Pd)을 코팅 후 아이오딘을 흡착시키는 방법(비특허문헌 2 내지 3), 용해도 차이를 이용한 염소 음이온(Cl-)을 도입한 중간체를 형성한 후 아이오딘을 치환한 방법(특허문헌 1 내지 비특허문헌 4) 등이 알려져 있다.
하지만 상기 방법들은 그 절차가 복잡하고, 아이오딘의 치환 효율이 떨어지므로 아이오딘 씨드의 상용화를 하기에는 문제점이 있다. 이에 본 발명자는 은 지지체에 I-125를 효과적으로 치환하는 방법을 연구하는 중, 아이오딘 씨드를 제조하기 위한 중간체로 포스페이트계, 옥살레이트계 또는 비산염계가 효과적인 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
US 4323055
Izabela, C. et al., Nuklonika 50 ,(2005). 15. S.K. Saxena. et al., App. Rad. Iso. 64,(2006). 441. C. Mathew. et al., App. Rad. Iso. 57,(2002). 359. Chunfu. Z. et al., J. Rad. Nuc. Chem. 252,(2002). 161.
본 발명의 목적은 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 제조방법을 통하여 제조되는, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 지지체의 표면에 포스페이트계, 옥살레이트계 및 비산염계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 음이온을 도입하여 중간체를 도입하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1의 중간체의 음이온을 I-125로 치환하는 단계(단계 2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 제조방법을 통하여 제조되는, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드을 제공한다.
본 발명에 따른 아이오딘 제조방법은, 포스페이트계(PO4 -), 옥살레이트계(C2O4 2 -) 또는 비산염계(AsO4 3 -) 음이온을 도입한 중간체를 사용하여, 기존에 사용되는 염소 음이온(Cl-)을 도입한 중간체보다 아이오딘(I-125)의 치환 효과가 3 내지 5배 뛰어나다. 이 효과는 아이오딘 씨드 제조시 방사능량의 조절이 가능하며, 보다 빠른 시간내에 아이오딘 씨드를 제조할 수 있다. 또한 뛰어난 흡착량의 결과 용액 잔류 방사성 아이오딘이 줄어들어 폐방사성 아이오딘(I-125)의 양을 줄일 수 있어 환경적인 면에서도 그 효과가 크다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실험예 1의 방사선 입자수의 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에서 지지체에 음이온을 도입하기 전·후의 지지체 표면을 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은
지지체의 표면에 포스페이트계, 옥살레이트계 및 비산염계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 음이온을 도입하여 중간체를 형성하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1의 중간체의 음이온을 I-125로 치환하는 단계(단계 2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명에 따른 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 단계 1은 중간체를 형성하는 단계로, 보다 구체적으로는 지지체 표면에 포스페이트계(PO4 -), 옥살레이트계(C2O4 2 -) 또는 비산염계(AsO4 3 -)의 음이온을 도입하여 중간체를 형성한다.
기존에는 전기화학적 방법으로 아이오딘을 은에 직접 도입하는 방법과 염소 음이온(Cl-)을 도입한 중간체를 이용한 아이오딘 씨드의 제조방법이 알려져 있었으나, 그 단계가 복잡하거나 치환 효율이 좋지 못하였다. 본 발명에 따른 아이오딘 씨드의 제조방법은 제조공정이 간단할 뿐만 아니라, 포스페이트계, 옥살레이트계 및 비산염계 음이온을 도입한 중간체를 제조함으로써 아이오딘 치환 수율 및 효율이 우수하다고 할 수 있다.
상기 중간체를 형성하여 아이오딘을 치환하는 방법은 기본적으로 요오드화은과 중간체의 용해도 차이를 이용한 방법으로 기존에 알려진 염화은은 요오드화은보다 그 용해도가 크므로 아이오딘과의 치환이 용이하였다. 하지만 본 발명에 따른 포스페이트계, 옥살레이트계 및 비산염계 음이온이 도입된 중간체는 치환반응에 있어서 기존의 용해도 차이에 의해서만 수행되는 것이 아니라 중간체 형성에서 기인되는 고리 스트레인(ring strain)에 의해서도 일어난다. 따라서 기존의 중간체보다 더 빠른 속도의 치환반응이 일어나므로 아이오딘 씨드 형성을 위한 치환 효율이 높다고 할 수 있다.
본 발명에 따른 중간체를 형성하는 단계는 지지체를 포스페이트계, 옥살레이트계 및 비산염계로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 음이온이 용해된 용액에 도입하고 교반하는 과정을 거쳐 중간체를 제조한다.
본 발명에 따른 단계 1의 중간체 도입 단계는 증류수 또는 질산으로 세척한 후에 수행되는 것이 바람직하며, 이 중에서 질산으로 세척하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 증류수를 이용한 증류수 세척의 경우, 지지체 표면의 이물질을 제거하는 효과가 있으며, 질산을 이용한 질산 세척의 경우, 지지체 표면을 에칭(eching)하는 효과가 있어 표면적을 증가시키는 장점이 있다.
본 발명에 따른 단계 1의 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체는 인산, 인산리튬, 인산리튬 일염기, 인산리튬 이염기, 인산나트륨, 인산나트륨 일염기, 인산 나트륨 이염기, 인산칼륨, 인산칼륨 일염기, 인산칼륨 이염기, 인산암모늄 일염기 및 인산 암모늄 이염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종을 사용하여 제조되는 것이 바람직하다. 포스페이트계 음이온을 은 표면에 도입시 상온에서 장기간 동안 보관이 용이하며 기존의 염소 음이온(Cl-)을 도입된 중간체보다 I-125 치환룔이 4 내지 5배 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 단계 1의 옥살레이트계 음이온이 도입된 중간체는 옥살산리튬, 옥살산나트륨, 옥살산칼륨, 옥살산암모늄, 옥살산철, 옥살산스트론슘, 옥살산주석 및 옥살산바륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종을 사용하여 제조되는 것이 바람직하다. 옥살산 음이온을 은 표면에 도입하였을 경우, 상온에서 장기간 동안 보관이 용이하며, 기존의 염소 음이온(Cl-)을 도입된 중간체보다 I-125 치환룔이 3 내지 4배 우수하다.
나아가, 본 발명에 따른 단계 1의 비산염계 음이온이 도입된 중간체는 비소산칼륨 일염기, 비소산나트륨 이염기, 비소산칼륨 이염기 및 비소산나트륨 이염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종을 사용하여 제조되는 것이 바람직하다. 비산 음이온을 은 표면에 도입하였을 경우, 상온에서 장기간 동안 보관이 용이하며, 기존의 염소 음이온(Cl-)을 도입된 중간체보다 I-125 치환룔이 3 내지 4배 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 단계 1는 중간체를 형성 전에 지지체 표면에 산화제 처리를 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
중간체 형성에 있어 필요한 음이온을 내놓는 화합물과 함께 도입되는 산화제는 용액에 용해되어 지지체에 도입될 음이온보다 먼저 지지체의 표면과의 반응을 하여 지지체 표면을 산화시킴으로써 중간체 형성을 촉진시킨다. 은 지지체의 경우, 산화제와 반응한 지지체 표면은 은 양이온(Ag+)으로 산화되며, 산화된 표면은 보다 쉽게 포스페이트계, 옥살레이트계, 또는 비산염계 음이온과 반응하여 중간체를 형성하게 된다.
이때, 상기 산화제는 과산화수소, 과산화망간, 크롬산나트륨 또는 중크롬산칼륨을 사용하는 것이 바람직하다.
사용되는 산화제는 강산화제를 사용하는 것이 바람직하며, 표준환원전위(Standard reduction potential)이 + 1 볼트(volt) 이상인 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 은 양이온이 은으로 돌아가는데 필요한 에너지는 + 0.8 볼트(volt)로 이것보다 큰 에너지를 가지는 산화제를 사용하여야 은 양이온으로 산화시킬 수 있으므로 + 1 볼트(volt) 이상의 표준환원전위를 갖는 산화제를 사용하여야 한다.
본 발명에 따른 상기 단계 2는 단계 1에서 제조된 중간체의 음이온을 I-125로 치환하는 단계로, 보다 구체적으로는 I-125 용액에 중간체를 도입하고 교반하여 중간체의 표면에 있는 음이온을 I-125으로 치환하는 단계이다.
또한 본 발명에 따른 상기 단계 2는 지지체에 I-125의 치환이 끝난 후에 티타늄(Ti)으로 밀봉하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다.
중간체로부터 제조된 아이오딘 씨는 티타늄 튜브(Titanium tube)의 내부에 삽입 설치된 후 레이저 용접장치의 초점 거리 내에서 조사되는 레이저 빔에 의하여 그 양 단부를 용접함으로써 제작되며, 티타늄에 밀봉됨으로써 체내에 존재하는 암세포가 존재하는 위치까지 안전하게 도달될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 제조방법을 통하여 제조되고, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 것을 특징으로 하는 암 치료용 아이오딘 씨드를 제공한다.
상기 아이오딘 씨드는 치료를 위해 환자의 내부 조직에 삽입되어 환자에게 영구적으로 삽입되어 암세포를 제거하거나, 암세포의 전이 및 확대를 방지하여 치료 효과를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 부작용 등의 발생 확률을 감소시키는 효과가 우수하다.
이때 상기 지지체는 은(Ag), 은을 함유한 세라믹, 은으로 표면 처리된 중금속 등을 사용할 수 있으면, 이 중에서 은(Ag)을 사용하는 것이 바람직하다.
은(Ag)은 엑스-레이 마커(X-ray marker)로서 생체 내 조직에 삽입 위치를 파악할 수 있으며, I-125와의 흡착율이 우수하므로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 아이오딘 씨드에 의해 치료되는 상기 암은 전립선암이며, 이에 한정하는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 제조예 및 실시예에 의하여 상세히 설명한다.
단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
< 제조예 1> I-125 용액의 제조
I-125 흡착에 관련된 아이오딘 용액은 담체(carrier)로서 안정한 동위원소인 소듐아이오다이드(NaI)를 사용하여 제조하였다. I-125 용액 2000 mCi에 해당하는 아이오딘을 0.01 M NaOH 용액(10 ml)에 녹여서 I-125 용액을 제조하며, 실제로 실험에 사용한 용액은 각각 100 mCi/0.5 ml, 50 mCi/0.5 ml, 20 mCi/0.5 ml으로 상기 만들어 놓은 10 ml 용액을 희석하여 아이오딘 씨드 제조시에 사용하고, 실험을 위한 씨드를 제조시에는 상기 희석 용액에 극미량에 해당하는 0.5 mCi/0.05 ml의 I-131을 첨가하여 사용하였다.
< 실시예 1> 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(1a)
단계 1: 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체의 제조
순도 99.9 %의 직경 0.52 mm의 은(Ag) 선을 각각 3 mm의 막대 형태로 잘라서 지지체를 준비하였다. 자른 은(Ag) 지지체 200 개를 30 ml의 증류수와 함께 바이알에 넣고, 초음파 세척기를 이용하여 상온에서 약 3 분간 세척한 뒤 증류수를 제거하고 에탄올을 첨가하여 한 번 세척하였다. 이와 같은 방법을 2 회 반복하여 세척을 끝냈다. 0.68 g의 소듐포스페이트를 증류수에 녹여 0.417 M의 용액 10 ml를 제조하고, 여기에 앞서 세척한 은(Ag) 지지체 10 개를 투입하고 62 시간 동안 분당 200 회전으로 교반하였다. 교반을 마친 후 증류수와 아세톤으로 각각 2 회씩 세척을 하고 건조시켜 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 제조하였다.
단계 2: 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I -125 씨드의 제조
상기 제조예 1에서 제조된 50 mCi/0.5 ml의 I-125 용액에 단계 1에서 제조된 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 투입하여 24 시간 동안 분당 200 회전으로 교반하였다. 교반 후, 은 지지체를 걸러 증류수로 세척하고 건조하여 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 2> 옥살레이트계 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(1b)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐옥살레이트(0.56 g)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 옥살레이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 3> 비산염계 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(1c)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐아세네이트(1.30 g)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 비산염계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 4> 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(2a)
중간체 제조시 30 % 과산화수소(50 ㎕)를 추가로 투입한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 5> 옥살레이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(2b)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐옥살레이트(0.56 g)를 사용하고, 중간체 제조시 30 % 과산화수소(50 ㎕)을 추가로 투입한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 옥살레이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 6> 비산염계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(2c)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐아세네이트(1.30 g)를 사용하고, 중간체 제조시 30 % 과산화수소(50 ㎕)을 추가로 투입한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 비산염계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 7> 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(3a)
단계 1: 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체의 제조
순도 99.9 %의 직경 0.52 mm의 은(Ag) 선을 각각 3 mm의 막대 형태로 잘라서 지지체를 준비하였다. 자른 은(Ag) 지지체 200 개를 3 M 질산과 함께 삼각플라스크에 넣고, 물중탕 70 ℃에서 교반하여 표면반응을 진행한다. 표면반응의 진행 확인은 기체가 발생하기 시작하면서 표면이 하얀색으로 변화되는 것을 통하여 알 수 있다. 이러한 현상은 표면이 산화은(Ag2O) 또는 질산은(AgNO3)의 형태로 전환되기 때문이다. 표면이 식각된 은 지지체를 30 ml의 증류수에 넣어 초음파 세척기를 이용하여 상온에서 약 1 분간 세척한 뒤 증류수를 제거하고 에탄올을 첨가하여 한 번 세척하였다. 이와 같은 방법을 2회 반복하여 세척을 끝냈다. 0.68 g의 소듐포스페이트를 증류수에 녹여 0.417 M의 용액 10 ml를 제조하고, 여기에 앞서 세척한 은(Ag) 지지체 10 개를 투입하고 62 시간 동안 분당 200 회전으로 교반하였다. 교반을 마친 후 증류수와 아세톤으로 각각 2 회씩 세척을 하고 건조시켜 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 제조하였다.
단계 2: 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조
상기 제조예 1에서 제조된 50 mCi/0.5 ml의 I-125 용액에 단계 1에서 제조된 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 투입하여 24 시간 동안 분당 200 회전으로 교반하였다. 교반 후, 은 지지체를 걸러 증류수로 세척하고 건조하여 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 8> 옥살레이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(3b)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐옥살레이트(0.56 g)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 수행하여 옥살레이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 9> 비산염계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(3c)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐아세네이트(1.30 g)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 수행하여 비산염계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 10> 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(4a)
중간체 제조시 30 % 과산화수소(50 ㎕)를 추가로 투입한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 수행하여 포스페이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 11> 옥살레이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(4b)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐옥살레이트(0.56 g)를 사용하고, 중간체 제조시 30 % 과산화수소(50 ㎕)을 추가로 투입한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 수행하여 옥살레이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 실시예 12> 비산염계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(4c)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐아세네이트(1.30 g)를 사용하고, 중간체 제조시 30 % 과산화수소(50 ㎕)을 추가로 투입한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 수행하여 비산염계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 비교예 1> 카보네이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(1d)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐카보네이트(0.44 g)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 카보네이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 비교예 2> 아자이드계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(1e)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐아자이드(0.27 g)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 아자이드계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
<비교예 3> 카보네이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(2d)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐카보네이트(0.44 g)를 사용하고, 중간체 제조시 30 % 과산화수소(50 ㎕)을 추가로 투입한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 카보네이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 비교예 4> 아자이드계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(2e)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐아자이드(0.27 g)를 사용하고, 중간체 제조시 30 % 과산화수소(50 ㎕)을 추가로 투입한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 아자이드계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 비교예 5> 카보네이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(3d)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐카보네이트(0.44 g)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 수행하여 카보네이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 비교예 6> 아자이드계 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(3e)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐아자이드(0.27 g)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 수행하여 아자이드계 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 비교예 7> 카보네이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(4d)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐카보네이트(0.44 g)를 사용하고, 중간체 제조시 30 % 과산화수소(50 ㎕)을 추가로 투입한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 수행하여 카보네이트계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 비교예 8> 아자이드계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(4e)
소듐포스페이트(0.68 g) 대신에 소듐아자이드(0.27 g)를 사용하고, 중간체 제조시 30 % 과산화수소(50 ㎕)을 추가로 투입한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 수행하여 아자이드계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 비교예 9> 염소계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(5d)
단계 1: 염소계 중간체의 제조
순도 99.9 %의 직경 0.52 mm의 은(Ag) 선을 각각 3 mm의 막대 형태로 잘라서 지지체를 준비하였다. 자른 은(Ag) 지지체 200 개를 30 ml의 증류수와 함께 바이알에 넣고, 초음파 세척기를 이용하여 상온에서 약 3 분간 세척한 뒤 증류수를 제거하고 에탄올을 첨가하여 한 번 세척하였다. 이와 같은 방법을 2 회 반복하여 세척을 끝냈다. 1 M HCl 9 ml 용액에 산화제인 1 M 소듐클로레이트 (1 ml)를 첨가하여 총 부피가 10 ml인 용액을 제조하고, 여기에 앞서 세척한 은(Ag) 지지체 10 개를 투입하고 62 시간 동안 분당 200 회전으로 교반하였다. 교반을 마친 후 증류수와 아세톤으로 각각 2 회씩 세척을 하고 건조시켜 염소계 음이온이 도입된 중간체를 제조하였다.
단계 2: 염소계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조
상기 제조예 1에서 제조된 50 mCi/0.5 ml의 I-125 용액에 단계 1에서 제조된 염소계 음이온이 도입된 중간체를 투입하여 24 시간 동안 분당 200 회전으로 교반하였다. 교반 후, 은 지지체를 걸러 증류수로 세척하고 건조하여 염소계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다.
< 비교예 10> 염소계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조(5d)
단계 1:염소계 음이온이 도입된 중간체의 제조
순도 99.9 %의 직경 0.52 mm의 은(Ag)선을 각각 3 mm의 막대 형태로 잘라서 지지체를 준비하였다. 자른 은(Ag) 지지체 200 개를 3 M 질산과 함께 삼각플라스크에 넣고, 물중탕 70 ℃에서 교반하여 표면반응을 진행한다. 표면반응의 진행 확인은 기체가 발생하기 시작하면서 표면이 하얀색으로 변화되는 것을 통하여 알 수 있다. 이러한 현상은 표면이 산화은(Ag2O) 또는 질산은(AgNO3)의 형태로 전환되기 때문이다. 표면이 식각된 은 지지체를 30 ml의 증류수에 넣어 초음파 세척기를 이용하여 상온에서 약 1 분간 세척한 뒤 증류수를 제거하고 에탄올을 첨가하여 한 번 세척하였다. 이와 같은 방법을 2 회 반복하여 세척을 끝냈다. 1 M HCl 9 ml 용액에 산화제인 1 M 소듐클로레이트 (1 ml)를 첨가하여 총 부피가 10 ml인 용액을 제조하고, 여기에 앞서 세척한 은(Ag) 지지체 10 개를 투입하고 62 시간 동안 분당 200 회전으로 교반하였다. 교반을 마친 후 증류수와 아세톤으로 각각 2 회씩 세척을 하고 건조시켜 염소계 음이온이 도입된 중간체를 제조하였다.
단계 2: 염소계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드의 제조
상기 제조예 1에서 제조된 50 mCi/0.5 ml의 I-125 용액에 단계 1에서 제조된 염소계 음이온이 도입된 중간체를 투입하여 24 시간 동안 분당 200 회전으로 교반하였다. 교반 후, 은 지지체를 걸러 증류수로 세척하고 건조하여 염소계 음이온이 도입된 중간체를 이용한 I-125 씨드를 제조하였다
< 실험예 1> 제조공정에 따른 I-125 씨드의 치환 효과 측정
본 발명에 따른 I-125 씨드의 제조조건에 따른 치환 효과를 알아보기 위하여 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 아이오딘 씨드를 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
본 발명에 따라 제조된 실시예 1, 4, 7 및 10의 I-1255 씨드를 임의로 3 개를 취하고, 중간체를 I-125로 치환하는 단계의 용액을 0.01 ml씩 분취하여 HPGe 반도체 검출기를 이용하여 60 초간 I-131 핵종의 감마선을 측정하였다. I-131 핵종의 감마선 방출은 284.3 keV(6%), 364.5 keV(81 %), 636.9 keV(7 %)등에서 나타나므로 본 연구에서는 방출률이 가장 큰 364.5 keV(81%) 에너지의 측정결과를 비교하였으며, 그 결과값을 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
분취 용액의
방사선 입자수(count)		 씨드 평균의
방사선 입자수 (count)		 씨드의 평균 방사능량 (mCi)
실시예 1 1555 10510 2.53
실시예 4 594 12881 3.10
실시예 7 525 15926 3.84
실시예 10 256 18597 4.48
상기 표 1 및 도 1에 나타나는 바와 같이, 증류수 세척을 한 실시예 1＜증류수 세척 및 산화제를 사용한 실시예 4＜질산 세척을 한 실시예 7＜질산 세척 및 산화제를 사용한 실시예 10의 순으로 씨드 평균 방사선 입자수 및 방사능량의 값이 나타났다. 이로부터 중간체에 제조에 있어서, 질산을 이용한 세척 및 산화제의 사용이 효과적임을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법은 아이오딘 씨드의 제조에 필수적인 중간체의 생성을 촉진시킴으로써 아이오딘 씨드의 제조공정 효율을 높일 수 있음으로 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.
< 실험예 2> 중간체에 따른 I-125 씨드의 치환 효과 측정
본 발명에 따른 I-125 씨드의 중간체 종류에 따른 치환 효과를 알아보기 위하여 실시예 10 내지 12 및 비교예 7, 8, 10의 아이오딘 씨드를 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
상기 실험예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
중간체 분취 용액의
방사선 입자수(count)		 씨드 평균의
방사선 입자수 (count)		 씨드의 평균 방사능량 (mCi)
실시예 10 포스페이트 256 18597 4.23
실시예 11 옥살레이트 1374 10110 2.58
실시예 12 비산염계 음이온 1878 10091 2.63
비교예 7 카보네이트 3620 2289 0.62
비교예 8 아자이드 3102 3886 0.92
비교예 10 클로라이드 2579 3288 0.74
상기 표 2에 나타나는 바와 같이, 실시예 10 내지 12에 의해 제조된 아이오딘 씨드들의 방사능량이 각각 4.23 mCi, 2.58 mCi, 2.63 mCi로 상당히 높게 나타났다. 이것은 기존의 클로라이드 중간체를 이용하여 제조된 아이오딘 씨드의 약 3 내지 5배의 높은 효율로서, 같은 시간 동안 치환되는 I-125의 양이 많음을 의미한다. 일반적으로 치환율은 요오드화은(AgI)보다 용해도가 큰 중간체들이 높게 나타났으나, 하기 표 3에서 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 중간체들은 기존의 염소 음이온(Cl-)을 도입한 중간체에 비해 그 값이 상대적으로 작은 것을 알 수 있다. 이로부터 중간체의 I-125 치환은 용해도에만 의존하지 않는다는 것을 알 수 있다.
화합물 화학식 용해도 (KSP, 25 ℃)
염화은 AgCl 1.77 × 10-10
브롬화은 AgBr 5.35 ×10-13
요오드화은 AgI 8.52 ×10-17
아세네이트 은 Ag3AsO4 1.03 ×10-22
카보네이트 은 Ag2CO3 8.46 ×10-12
옥살레이트 은 Ag2C2O4 5.40 ×10-12
포스페이트 은 Ag3PO4 8.89 ×10-17
따라서, 본 발명에 따른 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법은 새로운 중간체를 이용하여 기존의 I-125의 치환율을 높임으로써 단시간에 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조에 유용하게 이용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 은(Ag), 은을 함유한 세라믹 및 은으로 표면 처리된 중금속으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 지지체의 표면에 포스페이트계, 옥살레이트계 및 비산염계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 음이온을 도입하여 중간체를 형성하는 단계(단계 1); 및
    상기 단계 1의 중간체의 음이온을 I-125로 치환하는 단계(단계 2)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계 1의 중간체를 형성하는 단계는 포스페이트계, 옥살레이트계 및 비산염계로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 음이온이 용해된 용액에 지지체를 도입하고 교반하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하며, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계 1의 중간체을 형성하는 단계는 지지체를 증류수 또는 질산을 이용하여 세척한 후에 수행되는 것을 특징으로 하며, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계 1의 포스페이트계 음이온은 인산(H3PO4), 인산리튬(Li3PO4), 인산리튬 일염기(LiH2PO4), 인산리튬 이염기(Li2HPO4), 인산나트륨(Na3PO4), 인산나트륨 일염기(NaH2PO4), 인산 나트륨 이염기(Na2HPO4), 인산칼륨(K3PO4), 인산칼륨 일염기(KH2PO4), 인산칼륨 이염기(K2HPO4), 인산암모늄 일염기((NH4)H2PO4) 및 인산암모늄 이염기((NH4)2HPO4)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종으로부터 형성되는 것을 특징으로 하며, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계 1의 옥살레이트계 음이온은 옥살산리튬(Li2C2O4), 옥살산나트륨(Na2C2O4), 옥살산칼륨(Na2C2O4), 옥살산암모늄((NH4)2C2O4), 옥살산철(FeC2O4), 옥살산스트론슘(SrC2O4), 옥살산주석(SnC2O4) 및 옥살산바륨(BaC2O4)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종으로부터 형성되는 것을 특징으로 하며, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계 1의 비산염계 음이온은 비소산칼륨 일염기(KH2AsO4), 비소산칼륨 이염기(K2HAsO4), 비소산나트륨 일염기(NaH2AsO4) 및 비소산 나트륨 이염기(Na2HAsO4)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종으로부터 형성되는 것을 특징으로 하며, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단계 1에서 지지체 표면에 음이온을 도입하기 전에 지지체 표면을 산화제 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 산화제는 과산화수소, 과산화망간 크롬산나트륨 및 중크롬산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하며, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단계 2에서 중간체의 음이온을 I-125로 치환하는 단계는 I-125 용액에 중간체를 도입하고 교반하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하며, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법.
  10. 제1항의 제조방법에 의하여 제조되어 지지체 표면에 I-125가 흡착된 아이오딘 씨드를 티타늄(Ti)으로 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안질환 또는 암 치료용 밀봉된 아이오딘 씨드의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 암은 전립선암인 것을 특징으로 하며, 지지체 표면에 I-125가 흡착된 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법.
KR1020120049643A 2012-05-10 2012-05-10 안질환 또는 암 치료용 아이오딘 씨드의 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 아이오딘 씨드 KR101426422B1 (ko)

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