Development of large-scale production method for astatine-211 for advanced cancer therapy

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10373
• Research Institution: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• Principal Investigator: 渡辺 智 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線高度利用施設部, 課長(定常) (40354964)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: アスタチン-211 / 照射法 / 蒸着 / ターゲット / 分離

Outline of Annual Research Achievements

At-211（半減期7.214時間）は、がん治療に適したα線（平均6.79 MeV、組織内飛程55-70 μm）を放出し、その線エネルギー付与（LET）は平均97 keV/μmと高いことから、標的アイソトープ治療への適用が期待されている。そこで、我々は、At-211を用いた標的アイソトープ治療の開発の第一歩として、高崎量子応用研究所に設置されているTIARA-AVFサイクロトロンを用いたAt-211の製造法の開発を始めた。At-211 の生成には209Bi(α,2n)反応を用い、入射エネルギー28.1 MeV のαビームをBi板に照射してAt-211を生成することとした。ターゲットであるBiの融点は271.4℃と低いことから、ビーム電流値とターゲットの健全性との関係を調べるため、電流値を徐々に上昇させて照射を行った結果、3.5 μAでBi板が溶融し健全性が保てなくなることが分かった。標的アイソトープ治療に必要な放射能量を製造するためには、少なくとも20 μAが必要である。そこで、本研究課題では、20 μAの電流値でもBiターゲットの溶融が起こらない新規ターゲットシステムを検討するとともに、ターゲットからのAt-211の分離法の開発を行うこととした。
平成30年度は、平成28年度に検討した蒸着パラメーターを用いて蒸着基板にBiを蒸着してターゲットを作製し、このターゲットを平成29年度に検討したターゲットホルダーに装着し、サイクロトロンからのαビームを用いてAt-211を生成した。この時、どの程度の電流値までターゲットが健全に保つことができるかを検討するとともに、乾式蒸留法によるAt-211の分離法の検討も進めた。