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TWI451444B - Germanium -68 / gallium-68 radioactive nuclear species generator device - Google Patents

Germanium -68 / gallium-68 radioactive nuclear species generator device Download PDF

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TWI451444B
TWI451444B TW100131447A TW100131447A TWI451444B TW I451444 B TWI451444 B TW I451444B TW 100131447 A TW100131447 A TW 100131447A TW 100131447 A TW100131447 A TW 100131447A TW I451444 B TWI451444 B TW I451444B
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Description

鍺-68/鎵-68放射性核種發生器之構造裝置
本發明係一鎵-68放射性核種發生器之新穎組構方法，即以兩種洗離液分別通過兩種鍺-68吸附劑，可分別淘洗出不同化學形式鎵-68核種之新穎鍺。
由於母核種鍺-68半衰期長，鍺-68/鎵-68核種發生器可使用長達一年以上，可穩定提供鎵-68核種。
以往鍺-68是吸附於二氧化矽、氧化鋁或二氧化錫等無機物，製作成鎵-68核種發生器。這些都有使用上不方便之處，例如：如果發生器是以氧化鋁為吸附管，便需利用EDTA(ethylediaminetetraacetic acid)溶液淘洗出子核種鎵-68。由於鎵-68-EDTA是結構相當穩定的錯化物，需要一些複雜的手續使鎵-68轉化成核醫藥物。由於鎵-68半衰期短，轉化程序會致使劑量耗損。如果發生器是以氧化錫為吸附管，便需利用1N以上之HCl溶液淘洗出子核種鎵-68，此時鎵-68核種以氯化鎵之化學形式存在，經過中和後使用。但微量無機鹽類會被強酸(HCl濃度大於1N)溶液溶解帶出，容易造成金屬離子污染。其便利性為容易於進行鎵-68核種之後續與配位基(Ligand)之標幟(labelling)工作。
以二氧化矽、氧化鋁或二氧化錫等無機物吸附鍺-68所製作成鎵-68核種發生器，其共同的特點如下：(1)以較高濃度之強酸(HCl濃度大於1N)溶液形式存在(2)容易造成金屬離子污染(3)如需鎵-68-檸檬酸鎵之化學形式時，較為耗時，且操作人員所接受之輻射劑量偏高，並不利藥物之生產或臨床之使用(4)鎵-68核種以氯化鎵之化學形式存在時，無法直接於臨床上直接使用，需進行鎵-68核種之後續與配位基(ligand)之標幟(labelling)工作。
而以有機樹脂吸附鍺-68製作之鎵-68核種發生器，其特點如下：(1)需以稀檸檬酸鈉或磷酸鈉溶液淘洗鎵-68核種(2)以鎵-68-檸檬酸鎵之化學形式存在(3)不易造成金屬離子污染(4)如需鎵-68-氯化鎵之化學形式時，較為耗時，且操作人員所接受之輻射劑量偏高，並不利藥物之生產或臨床之使用。
蓋鎵-68核種於PET核醫藥物之應用日趨廣泛，單一離子形式之鎵-68核種發生器已不足以因應多元發展之鎵-68核醫藥物之應用上，又目前文獻與專利發明中，如美國專利申請號12/745,715係自Fe(III)經由自動化裝置進行純化，製作單一化學型式之鎵-68核種；另外，美國專利申請號60/928,723係利用洗離液及吸附劑管柱之多重純化操作，製作單一化學型式之鎵-68核種，並無如同本發明所述結合兩種不同之洗離液及兩種不同之吸附劑管柱之操作過程，可獲得不同化學型式之鎵-68核種，即鎵-68檸檬酸鎵與鎵-68氯化鎵。
本發明之目的在提出一種新穎性鎵-68放射性核種發生器之組構方法，即以兩種洗離液分別通過兩種鍺-68吸附劑，可分別淘洗出不同化學形式鎵-68核種之鍺-68/鎵-68核種發生器。
蓋鎵-68核種於PET核醫藥物之應用日趨廣泛，單一離子形式之鎵-68核種發生器已不足以因應多元發展之鎵-68核醫藥物之應用，又目前文獻與專利發明中，並無如同本發明，係以兩種洗離液分別通過兩種鍺-68吸附劑，分別淘洗出不同化學形式鎵-68核種之新穎鍺-68/鎵-68核種發生器。鎵-68檸檬酸鎵溶液或鎵-68氯化鎵溶液，可用以與螯合劑DotA(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid)螯合的放射線同位素溶液。
本發明利用有機樹脂吸附鍺-68，以稀檸檬酸鈉或磷酸鈉溶液淘洗鎵-68核種時，便不致產生金屬離子污染淘洗液，此時鎵-68核種以檸檬酸鎵之化學形式存在，雖應用範圍較鎵-68-氯化鎵較為狹窄，惟其優點為所含之金屬離子含量較為輕微，鍺-68總量約為0.0004%。
此外，鎵-68核種適合用於PET(正子造影)核醫藥物分子之標幟，例如：藉由交聯(cross-link)的方式與配位基或胜肽(peptide)或某一種蛋白質等共價鍵結，可用於腫瘤造影診斷之造影應用。
蓋鎵-68為鍺-68衰變時產生之子核種，鍺-68半衰期長達271天，最大能量511KeV，是鎵-69利用迴旋加速器照射產生，核反應式69 Ga(p,2n)68 Ge，鎵-68半衰期68.1分鐘，最大能量β+ =1.89MeV，鎵-68由於半衰期短，並以正子形式衰變，主要用於製備核醫藥物臨床診斷之正子造影劑，且非常適合於未有迴旋加速器之醫院或研究單位使用。
本發明之目的及特徵在於，結合以兩種不同之洗離液及兩種不同之吸附劑管柱之操作過程，可獲得不同化學型式之鎵-68核種，即鎵-68檸檬酸鎵與鎵-68氯化鎵。第一圖係本發明之鎵-68產生器所使用之操作流程方塊圖，其中以兩種洗離液分別通過兩種鍺-68吸附劑，分別淘洗出不同化學形式鎵-68核種之詳細說明如第二圖所示。
如第二圖所示，本發明之組構方法包含：(1)第一洗離液瓶1，內裝0.1M之檸檬酸鈉溶液sodium citrate(2)第二洗離液瓶2，內裝0.1M之鹽酸溶液(hydrogen chloride)(3)有機樹脂吸附劑管柱3(styrene-divinylbenzene copolymer column)(4)無機樹脂吸附劑管柱4(TiO2 column)(5)矽膠萃取吸附管5(silica-gel cartridge)(6)檸檬酸鈉儲備溶液6(sodium citrate stock)。經前述方法生成兩種化學形式之放射線同位素溶液，包含(7)放射線同位素溶液鎵-68檸檬酸鎵溶液7，以及(8)放射線同位素溶液鎵-68氯化鎵溶液8，其可用於PET造影診斷等不同應用領域的多功能應用。
鎵-68檸檬酸鎵之取得，如第二圖所示，可透過兩種方式：第一種，抽出第一洗離液瓶1中之檸檬酸鈉溶液，使其通過有機樹脂吸附劑管柱3後，流出放射線同位素溶液鎵-68檸檬酸鎵溶液7；第二種，將放射線同位素溶液鎵-68氯化鎵溶液8通過檸檬酸鈉儲備溶液6，再與第一洗離液瓶1中的檸檬酸鈉溶液混合後，即可獲得放射線同位素溶液鎵-68檸檬酸鎵溶液7'。
鎵-68氯化鎵之取得，如第二圖所示，可透過兩種方式：第一種，抽出第二洗離液瓶2中之鹽酸溶液，使其通過無機樹脂吸附劑管柱4後，流出放射線同位素溶液鎵-68氯化鎵溶液8；第二種，將放射線同 位素溶液鎵-68檸檬酸鎵溶液7通過有機樹脂吸附劑管柱3後，使其流過矽膠萃取吸附管5，再以第二洗離液瓶2中之鹽酸溶液洗離，即可獲得放射線同位素溶液鎵-68氯化鎵溶液8'。
前述方法中，第二圖所示之開關閥51與開關閥52為同時開啟或關閉，開關閥61與開關閥62為同時開啟或關閉。
1‧‧‧第一洗離液瓶
2‧‧‧第二洗離液瓶
3‧‧‧有機樹脂吸附劑管柱
4‧‧‧無機樹脂吸附劑管柱
5‧‧‧矽膠萃取吸附管
51、52、61、62‧‧‧開關閥
6‧‧‧檸檬酸鈉儲備溶液
7,7'‧‧‧放射線同位素溶液鎵-68檸檬酸鎵溶液
71、81‧‧‧開關閥
8,8'‧‧‧放射線同位素溶液鎵-68氯化鎵溶液
第1圖為本發明之鎵-68產生器所使用之操作流程方塊圖。
第2圖為本發明之鎵-68結構配置圖。
1‧‧‧第一洗離液瓶
2‧‧‧第二洗離液瓶
3‧‧‧有機樹脂吸附劑管柱
4‧‧‧無機樹脂吸附劑管柱
5‧‧‧矽膠萃取吸附管
6‧‧‧檸檬酸鈉溶液
7,7'‧‧‧放射線同位素溶液鎵-68檸檬酸鎵溶液
8,8'‧‧‧放射線同位素溶液鎵-68氯化鎵溶液

Claims (7)

  1. 一種鍺-68/鎵-68核種發生器之構造裝置，包含六個部份：(1)第一洗離液裝置(2)第二洗離液裝置(3)有機樹脂吸附劑管柱(styrene-divinylbenzene copolymer column)(4)無機樹脂吸附劑管柱(TiO2 column)(5)矽膠萃取吸附管(silica-gel cartridge)(6)檸檬酸鈉儲備溶液(sodium citrate stock)；其中，該第一洗離液裝置係裝有檸檬酸鈉(sodium citrate)溶液，該第二洗離液裝置係裝有鹽酸(hydrogen chloride)溶液，該有機樹脂吸附劑管柱係連接至該第一洗離液裝置，該無機樹脂吸附劑管柱係連接至該第二洗離液裝置，該矽膠萃取吸附管係連接至一對第一開關閥，該檸檬酸鈉儲備溶液係連接至一對第二開關閥；其中，該第一開關閥係分別連接至該第二洗離液裝置及該有機樹脂吸附劑管柱，該第二開關閥係分別連接至該第一洗離液裝置及該無機樹脂吸附劑管柱，以兩種洗離液分別通過兩種鍺-68吸附劑，用以製成兩種化學形式之放射線同位素溶液。
  2. 根據申請專利範圍第1項之鍺-68/鎵-68核種發生器之構造裝置，其中該檸檬酸鈉(sodium citrate)溶液濃度約為0.1M；該鹽酸(hydrogen chloride)溶液濃度約為0.1M，其中該些洗離液濃度係依使用之洗離液種類而定。
  3. 根據申請專利範圍第1項之鍺-68/鎵-68核種發生器之構造裝置，其中由該第一洗離液裝置中抽出之檸檬酸鈉溶液，使其通過該有機樹脂吸附劑管柱後，流出放射線同位素溶液鎵-68檸檬酸鎵溶液。
  4. 根據申請專利範圍第3項之鍺-68/鎵-68核種發生器之構造裝置，其中該放射線同位素溶液鎵-68檸檬酸鎵溶液，使其流過該矽膠萃取吸附管，並以該第二洗離液裝置中之鹽酸溶液洗離，即可獲得放射線同位素溶液鎵-68氯化鎵溶液。
  5. 根據申請專利範圍第1項之鍺-68/鎵-68核種發生器之構造裝置，其中由該第二洗離液裝置中抽出之鹽酸溶液，使其通過該無機樹脂吸附劑管柱後，流出放射線同位素溶液鎵-68氯化鎵溶液。
  6. 根據申請專利範圍第5項之鍺-68/鎵-68核種發生器之新穎構造裝置，其中該放射線同位素溶液鎵-68氯化鎵溶液，使其通過該檸檬酸鈉儲 備溶液，並與該第一洗離液裝置中之檸檬酸鈉溶液混合後，即可獲得放射線同位素溶液鎵-68檸檬酸鎵溶液。
  7. 根據申請專利範圍第1項之鍺-68/鎵-68核種發生器之構造裝置，其中所生成之放射線同位素溶液是指鎵-68檸檬酸鎵溶液或鎵-68氯化鎵溶液，可用以與螯合劑(chelate compound)DotA(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid)螯合的放射線同位素溶液。
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