| 研究課題/領域番号 |
16K05383
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
永井 泰樹 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東海量子ビーム応用研究センター, 研究員(任非) (80028240)
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| 研究分担者 |
藤田 博喜 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, バックエンド研究開発部門 核燃料サイクル工学研究所 放射線管理部, 研究副主幹 (20446446)
塚田 和明 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主幹 (30343916)
橋本 和幸 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 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (80414530)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 加速器 / 高速中性子 / 放射性同位体 / 放射性医薬品 / 核医学診断 / 画像 / 濃縮試料 / 熱分離法 |
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| 研究実績の概要 |
特定の臓器に集積し易い薬を、99Mo(半減期66時間)の崩壊で得られる99mTc(半減期=6時間)で標識した99mTc放射性医薬品は、がん、心臓疾患、脳疾患等の診断に我が国で年間70万～90万件使用されている。我が国は、海外の原子炉で製造される99Moを輸入しているが、原子炉の計画外停止が頻発し、99Moの供給が不安定で医療現場は混乱している。我々は、加速器で得られる中性子を用い99Mo等の医療用RIを製造する方法を提案し、既存の加速器を用い99Mo生成と99mTcを分離・精製の研究開発を行っている。本99Mo製造で使用する濃縮100MoO3試料は高価である。そのため、中性子照射済み試料は再利用すべく高効率で回収する方法の開発が必須である。
99Moを含む照射済100MoO3試料からの99mTcの分離は開発した熱分離装置で行った。その際、蒸発する酸化99mTcは石英管内の低温度部で凝縮する。また、同時に蒸発する微量の100MoO3は高温度領域でMoO3針状結晶部に凝縮する。99mTc は1度製造した99Moから5回程度は熱分離し利用する。その結果、20～25%の100MoO3が蒸発し結晶化する。この針状結晶化した100MoO3を電気炉内で回収する。製造した99Moから1回当たりの99mTc分離過程でその分離効率を85%程度以上に保持しつつ100MoO3試料の蒸発量を抑制できる熱分離装置電気炉内の温度分布条件を先ず探る。次いで石英管内に蒸発した100MoO3試料の強度分布を白金ルツボ内の強度とあわせ測定し、白金内及び白金外にある100MoO3試料の情報を得る。その際、99Moをトレーサーとして利用しそのガンマ線分布を測定する。しかる後に、白金ルツボ内・針状結晶部・石英管壁部にある100MoO3試料を高効率で回収する条件を探る。上記開発により99％の回収率を達成できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
１）高濃縮100MoO3試料の回収に関し、当初の予想を上回る99%の高回収率を達成した。
加速器中性子で99Moを製造する際、可能な限り多量の99Moを製造するために、1gが10～20万円する高価な高濃縮100MoO3試料を100g以上使用する。そのため、99Moから99mTcを抽出した後の（中性子照射済み）100MoO3試料は、高効率で回収し再利用することが、99Moの経済的製造では重要である。そのため、100MoO3試料を高効率で回収する方法の開発が必須である。従来、海外の研究成果として85～97%の回収率が報告されている。しかし、この回収率は改善の余地がありまだ不十分と我々は判断した。我々が開発に成功した回収法は、原理的に100%近くの回収率を可能とする。また、操作が簡単で安全なため今後広く利用されると期待できる。
２）加速器中性子で製造した99Moから熱分離法で得た99mTcが、現在市販中の原子炉で製造された99Moから得られた99mTcと同等の品質を持つことを検証した。
99Moの世界的供給不安定性の中で新しい製造法が数多く提案された。これら新製造法における課題は得られる99mTcの品質が市販の99mTcと同品質であることを検証することである。我々は、既存の加速器で製造した99Moから熱分離装置で分離精製して得た99mTcの品質試験を行った。試験は、99mTcの放射純度・放射化学純度・化学純度そしてアルミ含有量について行い、市販中の99mTcと同品質であることを検証した。更に、本来は、製薬メーカーで実施し確認する99mTc中エンドトキシンについて検査し、99mTcの使用上問題無いことを確認した。加えて、99mTc中の100Mo含有量も問題ないくらい極微量であることを検証した。これら成果は予想以上であった。
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| 今後の研究の推進方策 |
我々の最終目的は、多量の99Moを製造し高品質の99mTcの国産化の目途を立てることである。これまで、高濃縮された酸化モリブデン100試料を用い99Moを製造し、開発した熱分離装置で99mTcを分離精製し、得られた99mTcの品質試験で市販中の99mTcと同品質であることを検証し、高価な濃縮100MoO3試料を９９％で回収し再利用することを可能とする回収法開発を成功裏に行った。
今後は、多量99Mo製造を目指し、i)金属モリブデン100試料の作成、ii)金属100Mo試料を使用する場合の99Mo生成量を調べる実験、iii)多量の99Moを製造するに適した100Mo試料の形状（円柱か円錐台か）についての研究を行う。
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