TWI233360B - A radioactive microsphere excellent in chemical durability and a method of producing the same - Google Patents

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0 Μ--------tT--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1233360 A7 I----------B7 __ 五、發明說明（1 ) 〔屬於發明的技術領域〕 本發明係有關化學耐久性優良之放射性微小球，尤其 經埋入癌患者的體内利用放射線直接照射患部進行治療情 形時可以妥適的加以利用。 〔以往的技術〕 作為癌的治療法將放射線照射患部的方法，比切除臟 裔的外科療法更具有可期待臟器機能回復的優點。其中尤 其是將放射性的微小球經導管通過血管送進患部，直接放 射線照射腫瘍的治療法，與由體外照射放射線的療法比較 不致傷及接近體表的正常組織並可以以充分量的放射線照 I 射患部，故其利用可以期待。 有關放射性的微小球，當尺寸過大時在患部的附近微 小球滯留不前，而當過小時穿過毛細血管不停留在患部。 當在體内容易的溶解時，放射性元素移動至體内其他的部 分，傷及正常細胞。當半衰期過長時治療後亦所產生的放 射線傷及正常組織，而過短時在治療前放射能急速的衰減 k得無效果。由於諸如此類的事情，必要有直徑丨〜丨〇〇 “ m，而直徑20〜30# m更佳；並且具有良好的化學耐久性 ，適當的半衰期者。 過去所使用放射性微小球的材料，眾所周知係一種氧 化紀-氧化銘-氧化石夕系的玻璃或含有少量鱗的玻璃，再將 熱中子線照射在玻璃中的非放射性元素丫或P使其變化而 成/5線放射體Y或P者（特公平6-62439號公報）。在同公報 該玻璃之中YAS-4所表示的γ2〇34〇、Al2〇32〇、Si〇22〇%重 本紙張尺錢+ S國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) 4 1233360 A7 五、發明說明（2 ) 量（=Y2〇3l9、Al2〇3l7、Sl〇264_⑹之組成者化學耐久 性最為良好，並且可以❹通常的炫融該製作適當的尺寸 之物者。 〔本發明欲解決的課題〕 沒線放射體γ，由於其半衰期為641小時較短，㈣ 如即使在原子射進行照射巾子線，在往病院的輸送期間 ^放射能亦顯著的衰減。因此，當採用上述特公平6_6期 號公報中之玻璃製微小球情形，正要求玻璃中的氧化紀含 有量儘可能愈多。 但是，上述公報中提及的微小球，由於作成玻璃後形 成球形，該紀含有量本身經限定在玻璃化可能的範圍。又 訂 ’在腫瘍部由於分泌多量的乳酸，可以予想放射性微小球 固邊體液的pH值相當的偏低。於是，雖然上述公報記載 的玻璃氧化釔含有量愈高而伴隨著其化學耐久性有劣化的 傾向。 濟 部 智 慧 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 一方面，磷P亦與γ相同經熱中子線照射由非放射 素變化為/3線放射體。而其半衰期稍長為14 3曰。 但是，含有多量磷而且化學耐久性優良的玻璃，尚 進行開發，現存者在體内其中的磷短時間内溶出殆盡。 因此，本發明的目的，係提供一種化學耐久性優良， 並在體内長期放射放射能之直徑l〜1〇〇V m的微小球。 〔為解決課題的方法〕 為達成其目的之放射性微小球，其特徵在於：含有放 射性的釔47%重量以上之氧化物結晶99%重量以上及殘留 元 未 本紙張尺度適用申國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐 1233360 A7 B7 五、發明說明（3 ) 的不可避不純物所構成者。 上述以往的氧化紀、氧化無、氧化石夕系玻璃(組成·· =40、A12q32g、SiQ24()%重量）的情形，玻璃中的紀含 有量係為3L5卜40χ88.91χ 2/225 82)%重量。相對而言 本發明的放射性微小球，由於具備有上述的組成，其中 之釔3有率至少在47%χ〇 99= 46 5%重量以上形成為 上述以，的玻璃中之紀含有率的⑷倍以上。因此，即使 達到半农期亦形成殘留有以往的玻璃之147倍的放射性記 訂 别述氧化物結晶為Υ2〇3時，該氧化釔中的釔重量分 率為88.91 X 2/225.82，形成釔含有率在78%重量以上， 係上述以往的玻璃中之釔含有率的2.47倍。因此，與上述 玻璃比較可以照射2·47倍的線量之放射線於患部。 前述氧化物結晶，係ΥΡ〇4或Υ2〇3*γρ〇4的混合物皆 …、妨s為Υρ〇4時之微小球全體之紀含有率下限雖降低 至48%重量，但Υ含有率依然高於上述以往的玻璃，並由 於含有半衣期稍長的填，故增加了其放射能。 再者本發明的放射性微小球，由二氧化矽si〇2、二氧 化妖Ti〇2、氧化鋁乂2〇3、氧化鐵以办、氮化矽SiNs、siN 、Si3N4、氮化鋁A1N、氮化鈦TiN、氮化鐵Fe2N、Fe4N、 石厌化矽SiC及碳化鈦TiC之中選取1種以上構成的皮膜所覆 蓋者即可。此類的皮膜，即使經中子線照射亦不致於形成 有害的α線和7線的放射體，並由於具有良好的耐酸性， 故放射性元素不會溶解於酸性強的腫瘍部體液中而可以長 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Ϊ233360 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4 ) 期的照射放射線於腫瘍部。該皮膜的厚度，以在〇〇1〜5 "Π1為宜。當未滿〇.〇1"m不能有效的防止侵蝕，而超過5 時該微小球全體中所占有的釔含量變得過少之故。皮 膜材質之中則以二氧化矽最為理想。 製造本發明的微小球之適當的方法，如以下所述。 首先，將含有Y或丫及!>的氧化物粉末等做為原料，再 將其通過熱電漿中使其熔融製得含有非放射性γ(或者丫及 P)的微小球。作為熔融方法，例如在熱電漿中或激光束中 使原料通過的方法皆屬之。熱電漿由於高溫即使為氧化紀 其球狀化率亦高，並由於沒有使用氧和水蒸氣般的反應性 氣體之發生可能的熱源，故即使是磷酸釔的情形亦不致於 分解鱗成份所致。但是，並不限定於此類的熱電漿法激光 束法。之後，Y(或γ及P)經有效量的中子照射而形成放射 化。表面皮膜未形成前為更使化學耐久性提高時，在中α 線照射前將微小球在氧化環境中進行加熱處理即可。 在表面形成上述氧化物的皮膜情形，係將微小球和上 述皮膜的原料放入電漿聚合裝置經電漿聚合反應形成皮膜 於微小球表面。之後，照射有效量的中子於Υ (或γ及ρ)。 構成上述皮膜之Si、Ti、Α卜Fe、ο、Ν及C，當照射該中 α線時由於不會產生有害的放射線（α線及γ線），故該觀 點而言作為皮膜材質為宜。又，曾提及之電漿聚合作為皮 膜形成方法，其他之化學蒸著法亦無妨。其他舉凡之濺射 法、真空蒸著法、液相成長法、化學蒸著法、分子線定向 附晶生長法、離子束蒸著法、溶膠_凝膠法皆可。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

1233360 A7 B7 五、發明說明（5 ) 〔實施例〕 實施例1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將氧化紀99.9%重量的微粉末依以下的條件之高頻熱 電漿使其炼融並產生球狀化。 私末供給之用的載體氣體：Ar5L/min 電漿氣體組成：Ar90L/min+O25L/min 高頻發振器：板極輸入功率4〇kW，頻率4MHz 使球狀粒子群在比電阻18ΜΩ · cm的超純水中分散 ，並使用尼龍製的篩網進行分級，取得直徑2〇〜3〇# m的 Y2〇3 99%重1以上所構成的微小球。將有關取得的微小 球，進行以下的化學耐久性試驗。 將微小球0.2g和蒸餘水20ml—起放入聚丙稀容器中， 使用油浴將液溫保持在95t狀態下，並在沖程表3cm、120 沖程/分之下經7天的振動處理。之後，將溶液以濾紙過 濾，再將濾液中的釔濃度使用高頻誘導結果電漿發光分光 (icp)進行分析處理。其結果之釔的溶出量係在ippm以下 〇 比較例1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 取代實施例1中做為放射性微小球之微小球而使用 Y2〇340、Al2〇320、SiOJO%重量組成的玻璃除此之外與 實施例在相同的條件下進行化學耐久性試驗。其結果之紀 的溶出量係在6ppm。 經實施例1的結果和該比較例1間對比，屬於本專利發 明之氧化紀所構成的微小球，顯而易見比玻璃製微小球更 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1233360 五、發明說明（6 ) 具有優良的化學对久性。 實施例2 係與實施例1中氧化釔微小球的製造法相同的過程製 造成直徑20〜30/zm的ΥΡ〇499%重量以上所構成的微小= 。接著，將該微小球在大氣中9〇(TC之下進行4小時加熱處 理。 將有關加熱後的微小球與實施例進行相同的化學耐久 f生试驗。其結果之紀的溶出量為i 2ppm、而碟的溶出量 為1.7ppm。又，在大氣中將加熱前的微小球亦進行相同 的化學耐久性試驗時，釔的溶出量為^卯㈤、磷的溶出 量為85ppm。 因而，即使含有容易溶出的磷之微小球，構成如本專 利發明之氧化物結晶，經熱處理過程，顯而易見其化學耐 久性亦飛躍的提昇。 實施例3 與貫施例1依相同製造法所取得之直徑2〇〜3〇 v爪的 Y2〇3 99 /〇重里以上所構成的微小球放入X 2〇 X 5mm3的聚苯乙烯製容器中，再將該放置在第i圖中顯示之 電桌♦合裝置（Moldel BP-2，（株）薩母科國際研究所製）， 嘗試在微小球的表面進行Si〇2膜塗覆處理。分別使用四乙 氧基矽烷（信越化學工業（株）製）作為si〇2原料、氧氣作為 反應氣體、氬氣作為載體氣體。本例中，將反應容器内壓 力設定為〇.6Torr、輸出功率1 .ow · cm-2、氧氣流量200ml • mm 1、氬氣體流量2〇〇ml · mirrl、電極溫度2〇艽。為在 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

裝--------訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（21^ 297公釐） 9 1233360 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 五、發明說明（7 ) U】球的表面全體均勻的著膜加工，著膜時間每1回設定 為15刀知，母當完成1回的著膜加工後，將聚苯乙稀製容 裔振動混合，再進行著膜加工處理。著膜作業合計進行4 回。 使用掃描型電子顯微鏡（SEM、M〇del S-2500CX，日 立製作所（株）製）進行觀察所取得的Si〇2著膜之微小球的形 狀，當與覆蓋前的微小球狀基體比較時，得知保持有覆蓋 别的形狀。由該結果顯可易見可以不改變微小球的形狀下 在表面上形成皮膜。 有關該附著皮膜的微小球，在與實施例丨相同的條件 下進行化學耐久性試驗並進行分析。其結果之所溶出的釔 係在lppm以下。 實施例4 有關實施例3中附著皮膜的微小球，取代其中之蒸餾 水而使用PH4的緩衝溶液（〇 〇5M•酞酸氫卸 (C6H4(COOK)(COOH)溶液）除此以外在與實施例3相同的 條件下進行化學耐久性試驗’並進行分析。其結果所溶出 的紀係為3ppm。 參考例 沒有在實施例1中所使用的微小球形成皮膜，而進行 與實施例4相同的化學耐久性試驗。其結果所溶出的紀達 到 120ppm。 比較例2 有關比較例1中所使用的玻璃製微小球，在與實施例4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

1233360 _B7 五、發明說明（8 ) 相同的條件下進行化學耐久性試驗，並進行分析。其姓果 所溶出的紀係1.59 X 103ppm。 經實施例3及實施例4和參考例及比較例2間的對比， 請 得知微小球的表面經皮膜的形成加工，其耐酸性亦飛躍的 提昇。 、 〔發明的效果〕 如以上所述，依本發明的放射性微小球，由於含有言 濃度的放射性元素並且該放射性元素不易溶出， 贝，故埋入在 腫瘍近傍，由該處直接照射放射線於腫瘍作為有兴的么療 的材料。 I /σ^ 〔圖面的簡單說明〕 訂 第1圖係利用電漿聚合在基體形成皮膜之條件的說明 圖0 消 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. Aa B8 C8 D8 1233360 六、申請專利範圍 第89104409號專利申請萘申請專利範圍修正本y释牟8皮1淨f丨 1· 一種放射性微小球，其特徵在於：係 性的紀4 7重量％以上之氧化物結晶9 9重量％ 以上’及殘留的不可避不純物所構成，且該放射 性微小球係呈球狀者。 2 ·如申請專利範圍第1項之放射性微小球，其中該 氧化物結晶係Υ 2〇3。 3 ·如申請專利範圍第1項之放射性微小球，其中該 氧化物結晶係γ ρ〇4或Υ 2〇3和γ ρ〇4間之 混合物。 4·如申請專利範圍第1至3項中任一項之放射性微 小球，更覆蓋有選自二氧化矽S i 〇 2、二氧化 鈦T i〇2、氧化鋁A 1 2〇3、氧化鐵F e 2 0 3 、氮化石夕S i 2 N 3、S i N、S i 3 N 4、氮化 鋁A 1 N、氮化鈦丁 i N、氮化鐵F e 2N、F e 4 N、碳化矽S i C及碳化鈦了 i C·之1種以 上所構成之皮膜。 5·如申請專利範圍第4項之放射性微小球，其中該 皮膜厚度在0·01〜5#m。 6. —種放射性微小球之製造方法，其特徵在於：使原 料熔融以生成由含有非放射性的纪4 7重量％ 以上之氧化物結晶9 9重量％以上以及殘留的 不可避不純物所構成的微小球後’在氧化環境中 進行加熱，並使用熱中子線照射以放射化者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再 ! · 11 本頁) 1T: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12-