2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of seamless high-speed separation and purification platform of 64Cu
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17K19137
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
森 勝伸 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (70400786)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大平 慎一 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (60547826)
須郷 由美 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 放射線生物応用研究部, 上席研究員(定常) (90354836)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 放射線医療 / 電気化学 / 分離 / 精製 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電気分解を利用したNiからのCuの分離回収及び電気透析を利用したCu回収液の溶媒置換等について、これまで主に安定同位体を用いた試験により条件を最適化してきた。
最終年度は、本研究課題の集大成として、高崎量子応用研究所のイオン照射研究施設でプロトン照射した64Niターゲットから(p,n)反応により製造した放射性同位体64Cuを用いた実証試験を行った。その結果、カラム型フロー電解セルを用いた分離実験では、炭素作用電極への64Cuの選択的な吸脱着を電位で制御することで、マトリックスの64Niからトレーサー量の64Cuを分離回収できることを実証した。
電気透析法による放射性同位体64Cuの抽出では、塩酸マトリックスから硝酸、酢酸、クエン酸マトリックスへの置換が可能となった。また、抽出時にアクセプター溶液に配位子を入れておくことで、抽出による精製と同時に錯形成が可能であることをホット試験で示した。さらに、インラインで抽出同時濃縮がpmol/Lレベルでも可能であることを実証した。
以上、3年間の研究期間にて、本研究がかがけた目標の中で、最も重視した64Cuの分離及び精製を放射性同位体医療では着想されなかった「電気化学的手法」によって行うことに成功した。また、電気分解を利用したNiのCuの分離では、電着したCuを定量的（ほぼ100％）に回収するまでに相当量の強酸が必要であること、セルの繰り返し使用による電極の劣化により、64Cuの回収率が徐々に低下してしまうことが確認された。これらの課題は、電極材料やセルの構造など、今後の実用化に向けた装置開発でさらなる改良を図ることで改善したい。また、本法はCuに限定することがなく、他の放射性同位体の分離精製も可能であることが示唆され、RI医療に強いインパクトを与えるツールへの向上を目指す。
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