Verfahren zur Trennung von Technetium-99m von Molybdän-99

Abstract

 Es wird ein Verfahren zur Trennung von Technetium-99m von an Aluminiumoxid gebundenem Molybdän-99 mit Elutionsmitteln aus Nuklidgeneratoren beschrieben, in welchem dem Elutionssystem ein Kupfer-Salz, vorzugsweise ein Cu(II)-Saiz zugesetzt wird.

Beschreibung

[0001] In der nuklearmedizinischen Diagnostik hat sich in den letzten Jahren Technetium-99m wegen seiner günstigen physikalischen Eigenschaften (keine Korpuskularstrahlung, γ-Energie von 140 keV, Halbwertszeit von 6 h) und der damit verbundenen geringen Strahlenbelastung für Patienten und Personal weitgehend durchgesetzt. Wegen der kurzen Halbwertszeit des Technetium-99m und den damit verbundenen starken Aktivitätsverlusten beim Transport wird es nur noch selten in isolierter Form versandt. Mit einem Technetium-Generator kann Tc-99m leicht von seinem Mutternuklid Mo-99 abgetrennt werden. Wegen der längeren Halbwertszeit von Mo-99 (HWZ = 66,7 h) werden die durch den Transport bedingten Aktivi tätsverluste in Grenzen gehalten. Weil nach Abtrennung des Tc-99m durch Elution aus dem noch auf der Säule vorhandenen Molybdän-99 wieder Technetium-99m nachg_e- bildet wird, kann ein Technetium-99m-Generator ein bis zwei Wochen lang täglich ein- bis zweimal eluiert werden.

[0002] Es ist bekannt, daß die berechneten Mengen an Technetium-99m vor allem bei Generatoren mit einer größeren Mo-99-Beladung oft deutlich unterschritten werden. Diese Ausbeuteeinbußen, in besonderen Fällen Ausbeutezusammenbrüche werden durch "Strahlenreduktion" verursacht. Die als ß-Strahlung des Mo-99 emittierten Elektronen reduzieren das in der Aluminiumoxid-Säule als Pertechnetat-Ion Tc04- vorliegende Technetium (Oxidationsstufe + 7) zu einer niedrigeren Oxidationsstufe. Das reduzierte Technetium ist im Gegensatz zum Pertechnetat an das Aluminiumoxid der Generatorsäule gebunden und kann nicht eluiert werden. Je größer die Strahlendosis in dem Teil der Säule ist, in dem das Tc-99m entsteht, desto mehr Pertechnetat wird reduziert. Bei Generatoren, die mit aus den Spaltprodukten des Uran-235 gewonnenem Mo-99 (sogenanntem Spaltmolybdän) hergestellt werden, ist dieser Teil der Säule wegen der hohen spezifischen Aktivität des Mo-99 bsonders klein und folglich die absorbierte Dosis besonders hoch. Deshalb ist auch das Risiko der Ausbeuteverminderung bei mit Spaltmolybdän hergestellten Generatoren besonders hoch.

[0003] Um Ausbeuteeinbußen durch Strahlenreduktion zu verhindern, sind mehrere Möglichkeiten beschrieben worden, die jedoch alle gewisse Nachteile haben.

1. Man kann einer als Elutionsmittel dienenden physiologischen Kochsalzlösung ein Oxidationsmittel wie H₂0₂ oder NaOCl zusetzen, das das reduzierte Technetium wieder zum Pertechnetat oxidiert. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß solche Oxidationsmittel vor der Verwendung der Eluate für die Markierung bestimmter organspezifischer Substanzen wieder zerstört werden muß, z.B. durch Verkochen.

2. Bringt man nach jeder Elution durch Trockensaugen der Säule frischen Sauerstoff in das System, so wird die Strahlenreduktion so lange verhindert, wie noch genug Sauerstoff in der Säule vorhanden ist. Der Nachteil dieser Methode ist eine umständlichere Elutionstechnik.

3. Aus DE-AS 22 38 503 ist bekannt, daß durch den Zusatz von Nitrat oder Nitrit zum Elutionsmittel die Reduktion des Pertechnetat-Ions verhindert werden kann. Gegen die Verwendung von Nitrat und Nitrit, die beide ins Eluat und somit in den Organismus gelangen, spricht die noch nicht geklärte Rolle, die Nitrit, das in kleinen Mengen auch aus dem Nitrat entsteht, bei der Krebsbildung spielt.

[0004] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Trennung von Technetium-99m von an Aluminiumoxid gebundenem Molybdän-99 mit Elutionsmitteln aus Nuklidgeneratoren, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Elutionssystem ein Kupfer-Salz, vorzugsweise ein Kupfer-(II)-Salz, zusetzt.

[0005] Als Elutionsmittel werden zweckmäßig Salzlösungen, insbesondere physiologische Salzlösungen wie physiologische Kochsalzlösung, weiterhin verdünnte Mineralsäuren wie verdünnte Salzsäure oder Salpetersäure, verwendet.

[0006] Als Kupfer-(II)-Salz werden insbesondere das Nitrat, Acetat und vorzugsweise das Chlorid verwendet.

[0007] Zur Durchführung des Verfahrens wird entweder im Elutionsmittel ein Kupfer-Salz, wie CuCl₂·2H₂O, in 10^-2 bis 10^-6 molarer - vorzugsweise in 2·10^-4 bis 2·10^-5 molarer - Konzentration gelöst, oder das Kupfer-Salz wird auf dem Aluminiumoxid im Gewichtsverhältnis Cu-Salz zu Al₂0₃ zwischen zweckmäßig 1:10 und 1:5000 - vorzugsweise zwischen 1:50 und 1:300 - fixiert.

[0008] Zur Fixierung des Kupfer-Salzes auf dem Aluminiumoxid wird die entsprechende Menge Kupfer-Salz in Wasser gelöst und das Aluminiumoxid (sauer) in dieser Lösung suspendiert. Anschließend wird der pH langsam auf einen Wert zwischen 4 und 9 - vorzugsweise zwischen 6,5 und 7,5 - eingestellt, das so mit Kupfer-Salz beladene Aluminiumoxid abfiltriert und bei Temperaturen zwischen 120 und 250°C, vorzugsweise bei 180 - 220°C, getrocknet.

[0009] Um den Gehalt an Kupferionen im Eluat niedrig zu halten, wird in diesem Fall die Generatorsäule vorteilhaft so hergestellt, daß nur 1/20 bis 1/2, vorzugsweise 1/10 bis 1/3, des Aluminiumoxid-Volumens am oberen Ende der Säule, wo später das Mo-99 fixiert wird, mit dem mit Kupfer-Salz beladenen Aluminiumoxid gefüllt wird, während der verbleibende Teil des in der Säule für das Aluminiumoxid zur Verfügung stehenden Raums mit unbehandeltem Aluminiumoxid (sauer) gefüllt wird.

[0010] Bei beiden Verfahrensweisen liegt der Gehalt an Kupferionen im Eluat in der Regel unter 1 ppm, wobei es in den angegebenen Grenzen gleichgültig ist, wieviel Kupfer-Salz dem Elutionsmittel bzw. dem Aluminiumoxid zugesetzt wird. (Der normale Gehalt an Kupfer im menschlichen Serum liegt bei etwa 1,2 ppm.)

[0011] Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die Herstellung und den Betrieb von Technetiumgeneratoren ohne Ausbeuteeinbuße durch Strahlenreduktion; dabei ist es weder erforderlich, zwischen den einzelnen Elutionen die Generatorsäule trockenzusaugen, noch kann ein nennenswerter Teil des verwendeten Ausbeutestabilisators ins Eluat gelangen.

Beispiel 1:

[0012] Es werden mehrere Generatorsäulen, die je 1,4 g Aluminiumoxid S, sauer, superaktiv; Fa. Riedel de Haen, _Best.-Nr. 31183 enthalten, mit einer Spaltmolybdän-Lösung beladen und arbeitstäglich eluiert, wobei als Elutionsmittel physiologische Kochsalzlösung verwendet wird, der unterschiedliche Mengen an CuCl₂·2H₂O zugesetzt wurde. In Tabelle 1 sind die Elutionsausbeuten in % bezogen auf die vorhandene Mo-99-Aktivität angegeben.

[0013] Aus Tabelle 1 geht hervor, daß bei Zusatz von CuCl2-2H20 zum Elutionsmittel die Elutionsausbeute mit etwa 80% im zu erwartenden Bereich liegt, während sie ohne diesen Zusatz ab der 3. Elution deutlich unter diesem Wert sinkt.

Beispiel 2:

[0014] 10 ^g CuCl₂·2H₂O werden in 400 ml bidest. Wasser gelöst. Dann werden unter kräftigem Rühren 200 g Al₂O₃ (sauer) langsam.zugegeben. Anschließend werden 10 ml 20%ige Natronlauge zugesetzt und solange gerührt (15 - 20 min.), bis sich der pH-Wert stabilisiert hat (er beträgt dann etwa 8,5). Danach wird der pH-Wert mit konz. Salzsäure (ca. 0,5 ml) etwa auf pH 7 gebracht. Wenn sich der pH-Wert stabilisiert hat, wird dekantiert, mit bidest. Wasser aufgeschlämmt, erneut dekantiert und 15 Stunden bei 200°_C getrocknet.

[0015] In eine Glassäule werden 1 g unbehandeltes Aluminiumoxid (sauer) und darüber 150 mg eines wie oben beschriebenen mit Kupfer-(II)-Ionen beladenen Aluminiumoxids eingefüllt. Diese Säule wird mit Mo-99 beladen und arbeitstäglich eluiert. Als Elutionsmittel diente eine physiologische Kochsalzlösung, die mit üblicherweise zur Verpackung dienender PVC-Folie zusammen im Autoklaven erhitzt wurde. Es ist bekannt, daß dabei ein Teil des Weichmachers der Folie in das Elutionsmittel gelangt, und daß durch solche organischen Verunreinigungen starke Ausbeuteverminderungen auftreten. Zum Vergleich wurde eine Säule untersucht, die nur unbehandeltes Aluminiumoxid enthielt.

[0016] Die Elutionsausbeuten sind in Tabelle 2 angegeben:

[0017] Tabelle 2 zeigt, daß durch den Zusatz von CuCl2·2H20 zu Aluminiumoxid Ausbeutezusammenbrüche verhindert werden, die ohne diesen Zusatz unter bestimmten Umständen sehr massiv auftreten können.

Beispiel 3:

[0018] Entsprechend dem in Beispiel 2 angegebenen Verfahren wurden Säulen mit 10, 20, 30, 40 und 50 mg CuCl₂·2H₂O pro g Al₂0₃ hergestellt und arbeitstäglich eluiert. Die Elutionsausbeuten sind in Tabelle 3 angegeben:

[0019] Tabelle 3 zeigt, daß durch den Zusatz von Kupfer-(II)-chlorid zu Aluminiumoxid die Elutionsausbeuten über den gesamten Verwendungszeitraum in der erwarteten Größenordnung liegen, während sie ohne diesen Zusatz ab der 3. Elution deutlich niedriger sind.

Beispiel 4:

[0020] Entsprechend dem in Beispiel 2 angegebenen Verfahren wurden Säulen mit 15 mg Kupfer-(I)-chlorid pro g Al₂O₃ hergestellt und arbeitstäglich eluiert. Die Ausbeuten sind in Tabelle 4 angegeben:

[0021] (bei den mi + gekennzeichneten Werten lag die Regenerationszeit zwischen den Elutionen statt der normalerweise üblichen 24 Stunden bei 72 Stunden).

Ansprüche

1. Verfahren zur Ternnung von Technetium-99m von an Aluminiumoxid gebundenem Molybdän-99 mit Elutionsmitteln aus Nuklidgeneratoren, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Elutionssystem ein Kupfer-Salz, vorzugsweise ein Cu(II)-Salz, zusetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Elutionsmittel ein Kupfer-Salz in 10 ² bis 10^-6 molarer, - vorzugsweise in 2010-4 bis 2.10^-5 molarer-- Konzentration zusetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Kupfer-Salz im Gewichtsverhältnis Cu zu A1₂0₃ zwischen 1:10 und 1:5000 - vorzugsweise zwischen 1:50 und 1:300 auf dem Aluminiumoxid fixiert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kupfer-Salz in Wasser löst und die entsprechende Menge saures Aluminiumoxid in dieser Lösung suspendiert, anschließend den pH auf einen Wert zwischen 4 und 9 - vorzugsweise zwischen 6,5 und 7,5 - einstellt und das so mit Kupfer beladene Aluminiumoxid abtrennt und trocknet.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumoxidfüllung der Generatorsäule aus zwei Teilen besteht, von der der obere Teil aus mit Kupfer-Salz beladenem Aluminiumoxid und der untere Teil aus unbehandeltem Aluminiumoxid besteht.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer-Salz Kupfer-(II)-chlorid ist.