| 研究課題/領域番号 |
18K11939
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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 |
西中 一朗 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) (70354884)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | α放射性同位体 / 核医学利用 / アスタチン / ラドン / ジェネレーター / トレーサー |
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| 研究実績の概要 |
医療用α放射性元素At（アスタチン）-211の新規供給法となるRn（ラドン）-211/At-211ジェネレータを一般的なRI（ラジオアイソトープ）使用施設内のフード内で使用可能にするための研究開発を行った。具体的には、「小型ジェネレータ装置の設計、製作、性能試験」についての研究開発、ならびに「At-211トレーサー溶液調製」についての研究開発を行った。
「小型ジェネレータ装置の設計、製作、性能試験」の研究開発では、昨年度実施した照射済みBi（ビスマス）標的溶解部の小型化改良についての性能試験を継続した。この性能試験を遂行する過程で、これまでの設計検討していなかった新たな機構に基づいた装置の小型化、操作性の簡素化についての着想を得た。そこでこの着想を取り入れた装置の設計と関連する試験研究を進めた。
「At-211トレーサー溶液調製」の研究開発では、送液ポンプの変更と液体シンチレーションカクテル剤の最適化によって、HPLC化学分析の高度化を実現し、溶存アスタチン化学種の高精度分析を可能にした。また、溶媒抽出法の最適化について、エタノール溶媒に加えて、蒸留水での試験研究を実施し、溶媒効果を調べた。さらに超音波洗浄の効果についての試験研究を開始した。
先行研究から引き続き実施しているAtの薄層クロマトグラフ（TLC）分析によって、Atの溶存化学種と揮発性化学種の特性を明らかにした。その研究成果を雑誌論文と学会発表を通して発信した。
当初の計画にはなかったが、共同開発によって、α放射性核種分析法と分析装置についての研究成果が得られたので、特許出願した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
「小型ジェネレータ装置の設計、製作、性能試験」の研究開発において、当初計画になかったターゲット溶解部小型化改良についての試験研究、くわえて、これまでの設計検討において想定していなかった新たな機構に基づく装置の設計とそのための試験研究を実施した。昨年度に続いて本年度も、2度目となる大きな設計の修正を行ったため、試作機の製作、性能試験のプロセスには至っていない。したがって、進捗状況としては、やや遅れていると判断する。一方、新たな機構を取り入れた小型装置は、製作、性能試験等の集約化、効率化が期待されるため、今後の研究推進により研究目的の達成は十分見込める。
「At-211トレーサー溶液調製」の研究開発では、高速液体クロマトグラフ（HPLC）装置でのAtトレーサー溶液の化学分析を高度化した。具体的には、この装置用に独自に開発した放射線測定システム（連続フロー型シンチレーション検出器）の測定精度を向上させることを目的として、シンチレーションカクテルを注入するための送液ポンプをシリンジポンプからプランジャーポンプに変更した。この改良により安定な流速が得られ、より高精度なスペクトル測定を可能にした。くわえて本助成で昨年購入したPERALSスペクトロメータを用いて、本放射線計測システムに最適な液体シンチレーションカクテル剤について調べた。これらHPLC化学分析の高度化により、溶存At化学種についてより信頼性の高い実験データの取得を可能にした。これまで未開発だったAtのHPLC分析手法を、世界に先駆けて確立した。At分析法の確立ついて十分な達成度が得られたと評価する。
溶媒抽出法の最適化について、溶媒効果（エタノール、蒸留水）と超音波洗浄の効果の観点から、試験研究を順調に遂行している。
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| 今後の研究の推進方策 |
小型ジェネレータ装置の試作機を作製し、それを用いたRn分離精製の性能試験を開始する。分離の高効率化、希ガス放射性Rn-211の取扱い安全性確認のためのデータを取得し、性能評価する。必要に応じて装置の改良、最適化を行う。
ジェネレータで調整したAtトレーサー溶液のHPLC分析を実施し、その分析結果に基づいて、Atトレーサー溶液調製（溶媒液性、液量、温度）を最適化し、回収率向上を目指した研究開発を進める。
これまでの研究開発で確立したTLC、HPLC分析法を駆使して、アスタチンの特異な化学的性質を基礎化学の観点から明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）当初予定していた小型ジェネレータ装置の試作機を製作しなかった。くわえて小型グローブボックスを購入しなかった。
（使用計画）小型ジェネレータ装置の試作機を作製する。作製費用、試験研究費として用いる。性能試験結果に基づいて、装置の改良、更新、その後の性能試験のために使用する。
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