2020 Fiscal Year Annual Research Report
電解・透析を利用した医療用放射性銅の新規インライン分離・薬剤化システムの開発
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20H03632
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
大平 慎一 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (60547826)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 放射性銅 / 電気化学的分離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核医学における放射性同位体（RI）の取扱いにおいては、その半減期との兼ね合いから迅速な処理が、またピコ~ナノモルレベルの極微量を扱うことからマイクロスケールかつクローズドな系でのハンドリングが要求される。従来法では、多段クロマト分離や蒸発乾固など煩雑な操作が必要で、時間的にも空間的にもスケールが大きく、分離精製によるロスや反応効率の低下が懸念されてきた。
本研究では、がんの診断・治療に有効な放射性銅を対象として、電気分解や電気透析といった電気化学的手法を駆使して、電圧を印加するだけの簡便な操作で、従来法では達成し得ない極微量なRIをマイクロスケールで迅速に分離精製するとともに、インラインでの薬剤合成をも可能とする新規システムを開発することを目的とする。
研究期間１年目にあたる令和2年度は、最終目標とする医療用放射性銅（Cu-64）の新規インライン分離・薬剤化システムを構築するための各モジュールを設計・製作した上で、主に安定同位体を用いたコールド実験による条件検討等を行った。
特に、原料となる照射ターゲットからの分離で回収した強酸水溶液中のCuを用いて標識薬剤を合成する際には、従来前処理として蒸発乾固による標識反応に適した液性へと置換・濃縮した上でバッチ法にて標識する必要があった。そこで、本研究では、研究分担者の大平らが開発した電気透析型イオン抽出デバイスを改良設計することで、極微小なセル内でCuの液性置換、かつ標識前駆体のモデル化合物であるキレーター（DOTA）との効率的な反応、さらには濃縮をも同時に可能とする条件をこれまでに見出すことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
COVID-19に係る緊急事態宣言等の発令に伴う実験施設の停止や在宅勤務の奨励により、当初予定していた実験を一部制限せざるを得ない状況にあったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規インライン分離・薬剤化システムを構築するための各モジュールについては、令和2年度中に設計および製作を完了させ、コールド実験による条件検討等を行ってきた。令和3年度以降は、継続して条件の最適化を行うとともに、サイクロトロンで製造したCu-64を用いたホット試験による検証を行う。
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