AT525191B1 - Verfahren zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 - Google Patents
Verfahren zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 Download PDFInfo
- Publication number
- AT525191B1 AT525191B1 ATA119/2021A AT1192021A AT525191B1 AT 525191 B1 AT525191 B1 AT 525191B1 AT 1192021 A AT1192021 A AT 1192021A AT 525191 B1 AT525191 B1 AT 525191B1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- complexes
- copper
- cupc
- carbon atoms
- radicals
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-IGMARMGPSA-N copper-64 Chemical compound [64Cu] RYGMFSIKBFXOCR-IGMARMGPSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-BJUDXGSMSA-N copper-63 Chemical compound [63Cu] RYGMFSIKBFXOCR-BJUDXGSMSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 8
- -1 hydrocarbon radicals Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 31
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 21
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 5
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 9
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical class [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 6
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 claims description 4
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- DTGKSKDOIYIVQL-WEDXCCLWSA-N (+)-borneol Chemical group C1C[C@@]2(C)[C@@H](O)C[C@@H]1C2(C)C DTGKSKDOIYIVQL-WEDXCCLWSA-N 0.000 claims description 2
- IZSHZLKNFQAAKX-UHFFFAOYSA-N 5-cyclopenta-2,4-dien-1-ylcyclopenta-1,3-diene Chemical group C1=CC=CC1C1C=CC=C1 IZSHZLKNFQAAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 claims description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003302 alkenyloxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 125000001298 n-hexoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 claims description 2
- 125000003935 n-pentoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 claims description 2
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000003518 norbornenyl group Chemical group C12(C=CC(CC1)C2)* 0.000 claims description 2
- 125000002868 norbornyl group Chemical group C12(CCC(CC1)C2)* 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 27
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 12
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 2
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-NJFSPNSNSA-N copper-66 Chemical compound [66Cu] RYGMFSIKBFXOCR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 2
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100208721 Mus musculus Usp5 gene Proteins 0.000 description 1
- XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N Tetrahydroanthracene Natural products C1=CC=C2C=C(CCCC3)C3=CC2=C1 XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-IGMARMGPSA-N Zinc-65 Chemical compound [65Zn] HCHKCACWOHOZIP-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-OUBTZVSYSA-N copper-65 Chemical compound [65Cu] RYGMFSIKBFXOCR-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001730 gamma-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004033 porphyrin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011362 radionuclide therapy Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000007704 wet chemistry method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21G—CONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
- G21G1/00—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
- G21G1/04—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators
- G21G1/06—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators by neutron irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H23/00—Compounds containing boron, silicon or a metal, e.g. chelates or vitamin B12
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Komplexen von 63Cu(II) mit einem substituierten Phthalocyanin der nachstehenden Formel (I) (Sub-CuPc-Komplexen): worin R1 und R2 jeweils unabhängig aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwasserstoff-Resten mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind, wobei zumindest zwei an unterschiedliche aromatische Ringe gebundene Reste R1 und/oder R2 Kohlenwasserstoff-Reste mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen sind; zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 mittels Beschuss der Sub-CuPc-Komplexe mit thermischen Neutronen zum Erhalt von aufgrund des Szilárd-Chalmers-Effekts aus den Komplexen freigesetzten 64Cu(ll)-lonen, wonach nichtumgesetzte Sub-CuPc-Komplexe und freies substituiertes Phthalocyanin in einem mit Wasser im Wesentlichen nicht mischbaren organischen Lösungsmittel gelöst werden, wovon die freigesetzten 64Cu(ll)-lonen durch Extraktion mit einer wässrigen Säurelösung abgetrennt und gewonnen werden.
Description
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63.
STAND DER TECHNIK
[0002] Kupfer-64 ist ein radioaktives, Positronen und Elektronen mittierendes Isotop von Kupfer und findet sowohl in der diagnostischen Positronenemissionstomographie (PET) als auch in der Radionuklidtherapie Anwendung als so genanntes "Theranostikum". Aufgrund seiner Halbwertszeit von 12,7 h ist sein Transport vom Produktions- zum Einsatzort auch über längere Strecken möglich.
[0003] Die Herstellung von Kupfer-64 erfolgt entweder in Zyklotronen oder Kernreaktoren. So können etwa in biomedizinischen Zyklotronen durch die Kernreaktion “Ni(p,n)*Cu relativ große Mengen des gewünschten Nuklids mit hoher spezifischer Aktivität hergestellt werden. Dafür sind allerdings an Nickel-64 hochangereicherte Targets erforderlich, was mit hohen Kosten verbunden ist. Des Weiteren sind für die Targetherstellung, aber auch für die Kupfer/Nickel-Trennung und das Recycling des Nickels aufwändige nasschemische Prozesse erforderlich sind, die unter anderem auch elektrochemische Abscheidung, üblicherweise Elektroplattieren, umfassen. Zwar wird dabei °*%Cu mit hoher spezifischer Aktivität gewonnen, allerdings wird nur eine eingeschränkte Gesamtaktivität von etwa 22 GBq pro Produktionszyklus erreicht, wodurch nur eine lokale Versorgung mit °*Cu gewährleistet werden kann, eine überregionale Versorgung jedoch schwierig umsetzbar ist.
[0004] Alternativ dazu kann Kupfer-64 in Kernreaktoren mittels Neutroneneinfang bei Bestrahlung von Zink mit schnellen Neutronen durch die Kernreaktion "#Zn(n,p)*Cu erzeugt werden, wobei jedoch nur ausgewählte Kernreaktoren mit hohen Neutronenflüssen ausreichend schnelle Neutronen für diese Reaktion bereitstellen. Weiters ist dabei zwar kein Träger erforderlich, allerdings fallen als Nebenprodukt große Mengen des hochaktiven und mit einer Halbwertszeit von 244 Tagen recht langlebigen Radioisotops Zink-65 an, das durch langwierige Aufarbeitungsschritte vom Kupfer-64 abgetrennt werden muss und zusätzlich Probleme bei der Abfallentsorgung bereitet. Das Kupfer-64 wird dabei zwar in hohen spezifischen Aktivitäten gewonnen, allerdings werden nur mittlere Gesamtaktivitäten < 10 GBq pro Produktionszyklus erzielt, weswegen dieser Prozess nicht zur Herstellung von Cu herangezogen wird.
[0005] In Kernreaktoren ist auch eine direkte Aktivierung von Kupfer durch Neutroneneinfang gemäß der Kernreaktion °Cu(n,y)*Cu möglich, die zwar hohe Aktivitäten an Kupfer- 64 ermöglicht, das jedoch aufgrund der geringen molaren Aktivität nicht für die medizinische Anwendung geeignet ist. Die spezifische Aktivität lässt sich jedoch unter Nutzung des Szilärd-Chalmers-Effekts deutlich erhöhen. Darunter ist die Aufnahme eines thermischen (langsamen) Neutrons durch Atomkerne bei (n,v)-Kernreaktionen zu verstehen, wobei der Atomkern des dabei neu gebildeten Isotops zunächst in einem hoch angeregten Zustand vorliegt und bei seiner Rückkehr in den Grundzustand ein Gammaquant ausstößt. Der dabei auftretenden Rückstoßeffekt ist deutlich hochenergetischer als typische chemische Bindungsenergien, was zur Freisetzung des neu gebildeten Isotops aus seiner chemischen Umgebung führt. Da sich dadurch die chemischen Eigenschaften der aktivierten Kerne deutlich von den nicht aktivierten unterscheiden, ist eine chemisch-physikalische Abtrennung vom Trägermaterial möglich.
[0006] Zu diesem Zweck werden üblicherweise Komplexverbindungen von Kupfer-63 als Targets eingesetzt, wobei das neu gebildete Kupfer-64 aus dem Komplex freigesetzt wird. Aus der Literatur ist seit Langem der Kupfer-Phthalocyanin- (CuPc-) Komplex als Targetmaterial bekannt; siehe beispielsweise W. Herr und H. Götte, "Gewinnung eines praktisch trägerfreien Radio-Kupfer-Präparates °*Cu von hoher Aktivität aus Cu-Phthalocyanin", Z. Naturforsch. 5a, 629-630 (1950); W. Herr, "Uber die Isolierung von Radioisotopen des Zn, Ga, In, V, Mo, Pd, Os, Ir, Pt in praktisch trägerfreiem Zustand nach dem (n,v)-Rückstoßverfahren aus Phthalocyanin-Metallkomplexen", Z. Naturforsch. 7b, 201-207 (1952); H. Ebihara, "Production of Copper-64 in High Spe-
cific Activity by the Szilard-Chalmers Process with Copper Phthalocyanine", Radiochim. Acta 6(3), 120-122 (1966); Moret et al., "**Cu Enrichment Using the Szilard-Chalmers Effect - The Influence of y-dose”", Appl. Radiat. Isot. 160, 109135 (2020)). Diese sind zwar prinzipiell gut für die Kernreaktionen einsetzbar, allerdings sind sie ausschließlich in konzentrierter Schwefelsäure löslich, was die Targetaufarbeitung höchst aufwändig und unpraktikabel gestaltet.
[0007] Diese umfasst genauer gesagt das Lösen des gesamten bestrahlten Targets in konz. H2SO-«, das anschließende Verdünnen der Lösung mit Wasser und die Neutralisation derselben mit 20%iger NH+OH-Lösung, den anschließenden Transfer der neutralisierten Lösung auf ein lonenaustauscher-Harz, Waschen des Harzes mit Wasser und die Elution des an das Harz gebundenen *Cu mit verdünnter HCI, um eine gebrauchsfertige wässrige [*Cu]CuCl-Lösung zu erhalten. Dass dabei hohe Verluste auftreten liegt für den Fachmann auf der Hand, weswegen diese Produktionsmethode auch nicht in industriellem Maßstab zur Anwendung kommt.
[0008] Aus der Literatur sind natürlich auch zahlreiche andere Komplexe von Kupfer- und anderen Metallionen als mit Phthalocyanin bekannt. So beschreiben etwa W. Freyer und L. Minh, "Synthese von Metallkomplexen des Tetra(2,3-anthra)tetraazaporphins und Vergleich ihrer Elektronenabsorptionsspektren mit denen anderer anellierter Tetraazaporphinsysteme", Monatsh. Chem. 117(4), 475-489 (1986), das Verhalten von Kupfer-, Nickel- und Aluminium-Komplexen mit verschiedenen Porphyrin-Derivaten mit jeweils an die vier Pyrrol-Ringe kondensierten Benzol‚ Naphthalin-, Anthracen- und Tetracen-Ringsystemen, darunter auch mit einem Tetra(tert-butyl)Derivat von Phthalocyanin. In WO 2010/136420 A1 werden ähnliche kondensierte Komplexe mit diversen zweiwertigen Metallionen und deren Verwendung für organische Solarzellen beschrieben, und JP-H-07286108 A offenbart auf verschiedenste Weise substituierte TetraphenoxyPhthalocyanine und deren Komplexe mit zweiwertigen Metallionen, die aufgrund ihrer guten Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln zum Folienziehen und zur Ausbildung von Filmen auf Substraten eingesetzt werden können, die ihrerseits als optische Aufzeichnungsmedien geeignet sind.
[0009] Weiters offenbaren etwa Kumar et al., "Tetra-tert-butyl copper phthalocyanine-based QCM sensor for toluene detection in air at room temperature", Sens. Actuators B Chem. 210, 398-407 (2015), wie schon im Titel erwähnt, die Verwendung von Kupfer- Komplexen von Tetratert-butylphthalocyanin als Sensor aufgrund einer hohen Affinität der substituierten Komplexe für Toluol. Und schließlich beschreiben Kaipova et al., "Synthesis, characterization, conduction, and dielectric properties of tetra tert-butyl-sulfanyl substituted phthalocyanines", J. Coord. Chem. 68(4), 717-731 (2015), ein Tetra(tert-butylsulfanyl)-Derivat von Phthalocyanin sowie Komplexe davon mit Zink, Cobalt, Kupfer und Blei, wobei die Substituenten gegenüber den unsubstituierten Pc-Komplexen die Q-Banden-Absorption in Richtung des roten sichtbaren Lichts verschieben und die Löslichkeit verbessern sollen.
[0010] Ziel der Erfindung war vor diesem Hintergrund die Entwicklung eines Verfahrens zur Reaktorproduktion von Kupfer-64, durch das die obigen Nachteile beseitigt werden können. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
[0011] Dieses Ziel erreicht die vorliegende Erfindung durch Bereitstellung der Verwendung von Komplexen von ®Cu(ll) mit einem substituierten Phthalocyanin der nachstehenden Formel (I) (Sub-CuPec-Komplexen):
A „ R' nn AR RR“ {
1 Mn a A An On mL 7 A pe” Sr ES RE N | { > F we > ; N N Ca N A M Cu Si X RE SZ 4 RS ATEOBT om x 5 } A IN SS Ü EF £ . \ N R} af I el A RS R* A
worin R' und R? jeweils unabhängig aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwasserstoff-Resten mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind, wobei zumindest zwei an unterschiedliche aromatische Ringe gebundene Reste R' und/oder R? Kohlenwasserstoff-Reste mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen sind;
zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 mittels Beschuss der Sub-CuPc-Komplexe mit thermischen Neutronen zum Erhalt von aufgrund des Szilärd-Chalmers-Effekts aus den Komplexen freigesetzten *Cu(ll)-lonen, wonach nichtumgesetzte SubCuPc-Komplexe und freies substituiertes Phthalocyanin in einem mit Wasser im Wesentlichen nicht mischbaren organischen Lösungsmittel gelöst werden, wovon die freigesetzten *Cu(ll)-lonen durch Extraktion mit einer wässrigen Säurelösung abgetrennt und gewonnen werden.
[0012] In anderen Worten stellt die Erfindung ein Verfahren zur Reaktorproduktion von Kupfer64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 mittels Beschuss von ®Cu(ll)-Phthalocyanin-Komplexen (CuPc-Komplexen) mit thermischen Neutronen zum Erhalt von aufgrund des Szilärd-Chalmers-Effekts aus den Komplexen freigesetzten “*Cu(Il)}-l1onen sowie anschließendes Lösen der nichtumgesetzten CuPc-Komplexe und von freiem Phthalocyanin in einem Lösungsmittel bereit, das dadurch gekennzeichnet ist, dass
Komplexe von ®Cu(ll) mit einem substituierten Phthalocyanin der nachstehenden Formel (I) dem Neutronenbeschuss ausgesetzt werden:
RR} 3 ml ak j D SS as ir 4 f RE x nn N Mb f S f MN % N u NM N AN FE nr AN OA m © u ü ld A An © Ü Ser Sa A X R Th u L A en u — if R® ES \ .
worin R' und R? jeweils unabhängig aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwasserstoff-Resten mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind, wobei zumindest zwei an unterschiedliche aro-
matische Ringe gebundene Reste R' und/oder R? Kohlenwasserstoff-Reste mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen sind;
wonach die substituierten Phthalocyanin-Komplexe (Sub-CuPc-Komplexe) in einem mit Wasser im Wesentlichen nicht mischbaren organischen Lösungsmittel gelöst werden, wovon die freigesetzten *Cu(ll)-lonen durch Extraktion mit einer wässrigen Säurelösung abgetrennt und gewonnen werden.
[0013] Auf diese Weise entfällt gemäß vorliegender Erfindung vor allem die Notwendigkeit des Lösens des bestrahlten Targets in konzentrierter Schwefelsäure, aber auch der Einsatz eines lonenaustauscher-Harzes, da die Komplexe von °©°Cu(Il) mit wie oben definiert substituierten Phthalocyaninen - die hierin in der Folge der Einfachkeit halber als Sub-CuPc-Komplexe bezeichnet werden - im Gegensatz zu den unsubstituierten CuPc-Komplexen auch in verschiedenen organischen Lösungsmitteln löslich sind. Dadurch kann die Aufarbeitung der aktivierten Targets durch einfache Extraktion der aufgrund des Szilärd-Chalmers-Effekts aus den Komplexen freigesetzten *“Cu(ll)-lonen aus einer solchen Lösung in einem mit Wasser im Wesentlichen nicht oder möglichst wenig mischbaren Lösungsmittel mit einer wässrigen Säurelösung erfolgen, wobei in Abhängigkeit von der geeigneten Wahl der Säure unmittelbar eine gebrauchsfertige wässrige Lösung - bei Verwendung von Salzsäure etwa eine [*Cu]CuCl-Lösung - erhalten wird.
[0014] Wesentlich ist dabei gemäß vorliegender Erfindung allerdings zweierlei, nämlich
a) einerseits die bereits erwähnte Löslichkeit der Sub-CuPc-Komplexe in organischen L6ösungsmitteln, um die erfindungsgemäße Extraktion der aus den Komplexen freigesetzten *Cu(Il)lonen in die wässrige Phase zu ermöglichen, aber
b) andererseits aber auch die Tatsache, dass die Substituenten R' bzw. R? in Abhängigkeit von ihrer Struktur den Abstand zwischen den ansonsten planaren aromatischen Komplexen in entsprechendem Ausmaß erhöhen, zumal die Metallkomplex- Targets als kompakte Schichten eng aneinander anliegender, im Wesentlichen planarer Moleküle vorliegen.
[0015] Das bedeutet, dass in den der Bestrahlung unterzogenen Targets durch die Gegenwart der Substituenten R' und/oder R* sowohl die Zugänglichkeit der Sub-CuPc-Komplexe für jegliche Lösungsmittelmoleküle erhöht ist, was ihre Solvatisierbarkeit im Vergleich zu den unsubstituierten Komplexen durch Erleichterung der Wechselwirkung mit Lösungsmittelmolekülen ganz allgemein verbessert, d.h. nicht nur die Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln, sondern etwa auch jene in konzentrierter Schwefelsäure, in der auch unsubstituierte Komplexe löslich sind. Gleichzeitig wird aber auch die Zugänglichkeit der aus den Komplexen freigesetzten “Cu(ll)-l1onen für Wassermoleküle während des Extraktionsprozesses verbessert, was die Abtrennung des aktivierten $1Cu von nicht aktiviertem, weiterhin komplexgebundenem ®Cu erleichtert.
[0016] In anderen Worten beruht die vorliegende Erfindung nicht nur auf der literaturbekannten Tatsache, dass substituiertes Phthalocyanin und dessen Komplexe auch in organischen Lösungsmitteln löslich ist, sondern auch auf weiteren Überlegungen und Konzepten der Erfinder.
[0017] Zur Förderung der erwähnten Erhöhung des Abstands zwischen den planaren aromatischen Komplexen bzw. der Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln reicht es gemäß vorliegender Erfindung (zumindest theoretisch) völlig aus, wenn nur zwei Reste R' und/oder R? an unterschiedliche aromatische Ringe des Phthalocyanins gebunden sind, wenn diese die dafür erforderliche Sperrigkeit aufweisen bzw. eine ausreichende Verbesserung der Löslichkeit in Lösungsmitteln bewirken, was der Grund für die Bedingung ist, dass es sich um Kohlenwasserstoff-Reste mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen handelt.
[0018] Welcher dieser beiden Aspekte in stärkerem Ausmaß zum Tragen kommt, hängt aber nicht nur von der Auswahl der Substituenten ab, sondern auch von deren Position im Molekül. So ist etwa von einem sperrigen Substituenten, der vor allem den Abstand zwischen den Schichten erhöhen soll, eine etwas stärkere Wirkung zu erwarten, wenn es sich um einen ein wenig näher zum Molekülzentrum liegenden Substituenten R? handelt, während ein Substituent, der vor allem die Löslichkeit verbessern soll, als weiter außen liegender Substituent R' wirksamer sein sollte. Aufgrund des Umstands, dass Phthalocyanine, die mit Resten R' substituiert sind, etwas einfacher zu synthetisieren und daher eher im Handel erhältlich sind, sind die Kohlenwasserstoff-
Reste mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen jedoch in manchen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung vorzugsweise jeweils Reste R'.
[0019] In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung erfüllen jedoch alle Substituenten R' und R? beide Zwecke gleichzeitig, wenn auch nicht unbedingt in ähnlich starkem Ausmaß. Das heißt beispielsweise, dass trotz etwaiger Sperrigkeit der Substituenten vermieden werden sollte, dass sie die Wasserlöslichkeit der Komplexe erhöhen, um zu vermeiden, dass während der Extraktion nennenswerte Mengen an nicht aktivierten Komplexe oder an freiem substituiertem Phthalocyanin in die wässrige Phase übergehen. Aus diesem Grund sollten die Substituenten R' und R? beispielsweise keine allzu große Anzahl an die Wasserlöslichkeit fördernden Heteroatomen oder -atomgruppen wie etwa -O-, OH, -CHO, =O oder COOH aufweisen, wenngleich solche Atome oder Gruppen prinzipiell durchaus enthalten sein können, wie auch spätere konkrete Ausführungsformen zeigen. Von der Gegenwart anderer Elemente als C, H, N, O oder auch F ist allerdings Abstand zu nehmen, da diese während der Bestrahlung ebenfalls aktiviert werden könnten, was die Reinheit des gewünschten Radionuklids Kupfer-64 verringern würde. Fluor ist hingegen aufgrund seiner die Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln fördernden Wirkung durchaus zu bevorzugen.
[0020] Zur Förderung der oben beschriebenen Wirkung der Erfindung ist in bevorzugten Ausführungsformen zumindest ein Rest R' oder R* an jedem der vier Ringe ein Kohlenwasserstoff-Rest mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen, und noch bevorzugter einer mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, insbesondere einer mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen.
[0021] Wie bereits zuvor angedeutet, handelt es sich dabei vorzugsweise um KohlenwasserstoffReste mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen, die entweder sterisch anspruchsvolle, sperrige Reste oder hydrophobe Reste sind, noch bevorzugter um Kombinationen davon und insbesondere solche, die eine möglichst schlechte Wasserlöslichkeit bewirken.
[0022] So sind oder umfassen die Reste in manchen Ausführungsformen der Erfindung jeweils zumindest eine aus linearen, verzweigten, zyklischen und/oder verbrückten bi- oder polyzyklischen Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl- und Alkenyloxygruppen ausgewählte Gruppe, wobei lineare und zyklische Reste oder Gruppen eher die Löslichkeit verbessern, während verzweigte und verbrückte oder polyzyklische Reste oder Gruppen in erster Linie zur Abstandsvergrößerung zwischen den Schichten beitragen - aber bei entsprechender Auswahl auch gleichzeitig die Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln erhöhen. Zu diesem Zweck sind oder umfassen die Reste in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung jeweils zumindest eine aus tert-Butyl, n-Pentyl, Neopentyl, n-Hexyl, Isooctyl, Norbornyl, Norbornenyl, Bornyl, Adamantyl, Borneolyl, Campheryl, Dicyclopentadienyl, Tetrahydrodicyclopentadienyl, Derivaten davon und Gemischen davon ausgewählte Gruppe. Aus Gründen der Verfügbarkeit sowie der Beschränkung des Molekulargewichts der Komplexe handelt es sich beispielsweise um eine aus aus tert-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Pentyloxy und n-Hexyloxy ausgewählte Gruppe.
[0023] Auch aromatische Ringe in den Resten R' und R? sind nicht explizit ausgeschlossen, zumal auch diese die Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Toluol, erhöhen können. Allerdings sollte deren Anbindung an die aromatischen Ringe des Phthalocyanins nicht direkt über den aromatischen Ring im Substituenten erfolgen, da bei Vorliegen einer Konjugation zwischen den Ringen die Planarität der Komplexe nicht gestört wird. Somit sind etwa direkt gebundene Phenyl- oder Naphthyl-Gruppen nicht zu bevorzugen. Analoges gilt auch für Reste R' und R? mit Doppel- oder Dreifachbindungen, bei denen direkt gebundene Vinyl- oder Ethinyl-Gruppen ebenfalls nicht zu bevorzugen sind.
[0024] Kupfer kommt natürlich in den Isotopen Kupfer-63 (70%) und Kupfer-65 (39%) vor. Für höhere Kupfer-64-Ausbeuten bei gleichbleibender Targetmasse können anstelle von Komplexen von natürlichem Kupfer auch mit Kupfer-63 angereicherte Kupfer(Il)-phthalocyanine eingesetzt werden. Dadurch kann nicht nur die erreichbare Aktivität an Kupfer-64 erhöht, sondern auch die unerwünschte Entstehung von kurzlebigem Kupfer-66 unterbunden werden. Weiters kann der Einsatz von '°N-angereicherten Kupfer(Il)}-phthalocyaninen durch Unterbindung von '*N-Kernreaktionen zu höheren spezifischen Aktivitäten führen. Der einschlägige Fachmann ist problemlos
in der Lage, für die Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignete Targets auszuwählen.
[0025] Gemäß vorliegender Erfindung erfolgt die Bestrahlung der Sub-CuPc-Komplexe im Target vorzugsweise für eine Dauer im Bereich von einer bis drei Halbwertszeiten von Kupfer-64, d.h. im Bereich von 12 bis 36 h, wobei die Menge an Target nicht speziell eingeschränkt und ausschließlich durch die Größe der jeweils verwendeten Probenkapsel, die in der Regel ein Fassungsvermögen von mehreren Gramm des Targets aufweist, sowie durch die Bestrahlungsposition limitiert ist.
[0026] In bevorzugten Ausführungsformen werden die nichtumgesetzten Sub-CuPc-Komplexe der Formel (I) und freies substituiertes Phthalocyanin vorzugsweise in einem aromatischen Kohlenwasserstoff oder einem Alkylether als Lösungsmittel gelöst, die mit Wasser im Wesentlichen nicht mischbar sind, noch bevorzugter in Toluol oder Diethylether. Die Menge an Lösungsmittel ist nicht speziell eingeschränkt, sollte jedoch eher gering gehalten werden, um eine gute Durchmischung mit der wässrigen Phase während der späteren Extraktion zu gewährleisten. Angesichts von Targetmengen im Bereich von mehreren Gramm wird die Menge an organischem Lösungsmittel, in Abhängigkeit von der Löslichkeit des jeweiligen substituierten Phthalocyanins, wohl im Bereich von mehreren Millilitern bis hin zu ein oder zwei Litern liegen.
[0027] Das Extraktionsvolumen, d.h. die bei der Extraktion eingesetzte Menge an wässriger Säurelösung, sollte möglichst gering sein, um eine hohe Aktivität des Radioisotops pro Milliliter zu gewährleisten, und wird für Gramm-Mengen an Target üblicherweise im Bereich von wenigen Millilitern bis hin zu maximal 500 ml liegen. Diese Menge kann selbstverständlich auf mehrere Extraktionsfraktionen verteilt sein.
[0028] In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung erfolgt die Extraktion der gelösten aktivierten Targets mit einer verdünnten wässrigen Salzsäure-Lösung, um analog zum Stand der Technik auf kostengünstige Weise eine sofort gebrauchsfertige wässrige [°*Cu]CuCl2-Lösung zu erhalten. Allerdings können auch beliebige andere wässrige Säurelösungen eingesetzt werden, um andere gewünschte wässrige Lösungen von *Cu**-Salzen zu erhalten. Die Konzentration kann gegebenenfalls durch Einengen der Lösung erhöht werden.
BEISPIEL
[0029] Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines repräsentativen Beispiels konkret beschrieben, freilich ohne auf diese Ausführungsform beschränkt zu sein. Vielmehr dient dieses lediglich zur Illustration der Funktionsweise und der Wirkung der Erfindung. Der einschlägige Fachmann ist ohne weiteres in der Lage, Kupfer-Komplexe mit anderen substituierten Phthalocyaninen zu erwerben - oder gemäß in der Literatur verfügbaren Arbeitsvorschriften zu synthetisieren - und analog zum nachstehenden Beispiel im erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzen.
[0030] Die Erfinder haben als bislang einziges Beispiel für die Erfindung Kupfer(Il)-2,9,16,23tetra-tert-butyl-29H,31 H-phthalocyanin, tBu-CuPc, der nachstehenden Formel (Il) ausgewählt:
[0031] Der Grund für die Auswahl des vierfach mit tert-Butyl substituierten CuPc-Komplexes, tBuCuPc, als erstes konkretes Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung liegt in der kommerziellen Verfügbarkeit (Sigma Aldrich) der Komplexverbindung zu einem verhältnismäßig günstigem Preis.
[0032] Generell ist bei kommerziell erhältlichen Sub-CuPc-Komplexen eine Aufreinigung vor der Verwendung empfehlenswert, da diese zum Teil beträchtliche Mengen an freiem Kupfer enthalten, was die spezifische Aktivität des extrahierten Kupfer-64 signifikant verschlechtern würde. Diese Aufreinigung kann ebenfalls durch einfaches Lösen der Komplexe im organischen L6sungsmittel und Extraktion mit verdünnter Säurelösung erfolgen.
[0033] Von den Erfindern wurde durch Extraktion vorgereinigtes tBu-CuPc (24 mg) in einer Bestrahlungskapsel im Trockenbestrahlungsrohr eines TRIGA Mark Il Forschungsreaktors 8 h lang einem Neutronenfluss von 2:10? cms" ausgesetzt.
[0034] Nach einer Abklingzeit von 60 min (Abklingen von Kupfer-66) wurde das Targetmaterial in 25 ml Toluol gelöst. Die tiefblaue organische Lösung wurde mit 3 x 4 mi 0,8%iger wässriger HCI extrahiert, wonach die vereinigten farblosen wässrigen Phasen zweimal mit Toluol gewaschen wurden.
[0035] Mittels HPGe-Gammaspektroskopie wurde im Extrakt eine Kupfer-64-Aktivität von 25 MBgq sowie eine radiochemische Reinheit > 99 % ermittelt. Anhand der mittels ICP-OES bestimmten Gesamt-Kupferkonzentration wurde eine molare Aktivität von 950 MBq/umol ermittelt, was einem "Anreicherungsfaktor" von etwa 450 entspricht.
[0036] Weitere Versuche mit anderen Sub-CuPc-Komplexen, unter anderem mit Hexyl- und Hexyloxy-Substituenten, sind Gegenstand derzeitiger und zukünftiger Experimente der Erfinder, wobei freilich die Verfügbarkeit von Forschungsreaktoren stark limitiert ist. Um die erzielbaren Aktivitäten (sowie auch die spezifische Aktivität) zu erhöhen sind zudem Experimente an Hochflussreaktoren geplant.
[0037] Allerdings zeigt auch bereits das obige erste konkrete Beispiel die Funktionalität und die Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik.
Claims (10)
1. Verwendung von Komplexen von ®Cu(ll) mit einem substituierten Phthalocyanin der nachstehenden Formel (I) (Sub-CuPc-Komplexen):
worin R' und R? jeweils unabhängig aus Wasserstoff und einwertigen KohlenwasserstoffResten mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind, wobei zumindest zwei an unterschiedliche aromatische Ringe gebundene Reste R' und/oder R? Kohlenwasserstoff-Reste mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen sind;
zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 mittels Beschuss der Sub-CuPc-Komplexe mit thermischen Neutronen zum Erhalt von aufgrund des Szilärd-Chalmers-Effekts aus den Komplexen freigesetzten *Cu(ll)-lonen, wonach nichtumgesetzte Sub-CuPc-Komplexe und freies substituiertes Phthalocyanin in einem mit Wasser im Wesentlichen nicht mischbaren organischen Lösungsmittel gelöst werden, wovon die freigesetzten *Cu(ll)-lonen durch Extraktion mit einer wässrigen Säurelösung abgetrennt und gewonnen werden.
2, Verfahren zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 mittels Beschuss von ®Cu(ll)-Phthalocyanin-Komplexen (CuPc-Komplexen) mit thermischen Neutronen zum Erhalt von aufgrund des Szilärd-Chalmers-Effekts aus den Komplexen freigesetzten *Cu(ll)-Ilonen sowie anschließendes Lösen der nichtumgesetzten CuPc-Komplexe und von freiem Phthalocyanin in einem Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass Komplexe von ®Cu(Il) mit einem substituierten Phthalocyanin der nachstehenden Formel (I) (Sub-CuPc-Komplexe) dem Neutronenbeschuss ausgesetzt werden:
R) R) OR RE X En De RL AN on Ü X } R X FE A Hd N en Sy wi SA ROOONUn Nf BR f X N Cu N N % Ä N E RATEN Nm r ü 1 z.-. DE 35 * De ea 5 # Ks DE An ü TA } \ D R N f , Aa Pa 2} 7 Ref RS x 8
worin R' und R? jeweils unabhängig aus Wasserstoff und einwertigen KohlenwasserstoffResten mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind, wobei zumindest zwei an unterschiedliche aromatische Ringe gebundene Reste R' und/oder R? Kohlenwasserstoff-Reste mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen sind;
wonach die substituierten Phthalocyanin-Komplexe in einem mit Wasser im Wesentlichen nicht mischbaren organischen Lösungsmittel gelöst werden, wovon die freigesetzten **Cu(Il)lonen durch Extraktion mit einer wässrigen Säurelösung abgetrennt und gewonnen werden.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Rest R' oder R* an jedem der vier Ringe ein Kohlenwasserstoff-Rest mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen, ist.
4. Verwendung oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoff-Reste mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen jeweils Reste R' sind.
5. Verwendung oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoff-Reste mit zumindest 4 Kohlenstoffatomen sterisch anspruchsvolle, sperrige Reste und/oder hydrophobe Reste sind.
6. Verwendung oder Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste jeweils zumindest eine aus linearen, verzweigten, zyklischen und/oder verbrückten bi- oder polyzyklischen Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl- und Alkenyloxygruppen ausgewählte Gruppe sind oder umfassen.
7. Verwendung oder Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste jeweils zumindest eine aus tert-Butyl, n-Pentyl, Neopentyl, n-Hexyl, Isooctyl, Norbornyl, Norbornenyl, Bornyl, Adamantyl, Borneolyl, Campheryl, Dicyclopentadienyl, Tetrahydrodicyclopentadienyl, Derivaten davon und Gemischen davon ausgewählte Gruppe, vorzugsweise eine aus aus tert-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Pentyloxy und n-Hexyloxy ausgewählte Gruppe, sind oder umfassen.
8. Verwendung oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtumgesetzten Sub-CuPc-Komplexe der Formel (Il) und freies substituiertes Phthalocyanin in einem aromatischen Kohlenwasserstoff oder einem Alkylether als Lösungsmittel gelöst werden.
9. Verwendung oder Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtumgesetzten Sub-CuPc-Komplexe der Formel (I) und freies substituiertes Phthalocyanin in Toluol oder Diethylether gelöst werden.
10. Verwendung oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die freigesetzten *Cu(ll)-lonen mit einer verdünnten wässrigen Salzsäure-Lösung extrahiert werden.
Hierzu keine Zeichnungen
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA119/2021A AT525191B1 (de) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | Verfahren zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA119/2021A AT525191B1 (de) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | Verfahren zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT525191A1 AT525191A1 (de) | 2023-01-15 |
| AT525191B1 true AT525191B1 (de) | 2023-02-15 |
Family
ID=84839199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA119/2021A AT525191B1 (de) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | Verfahren zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT525191B1 (de) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060285624A1 (en) * | 2005-01-28 | 2006-12-21 | Williamson Andrew C | Solid target system for the handling of a Cu-64 target |
-
2021
- 2021-06-29 AT ATA119/2021A patent/AT525191B1/de active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060285624A1 (en) * | 2005-01-28 | 2006-12-21 | Williamson Andrew C | Solid target system for the handling of a Cu-64 target |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HETHERINGTON E.L. et al. The Preparation of High Specific Activity Copper-64 for Medical Diagnosis. APPLIED RADIATION AND ISOTOPES, INTERNATIONAL JOURNAL OFRADIATION APPLICATIONS AND INSTRUMENTATION, PART A. Vol. 37, N0. 12. pp1242-1243, 1986. ISSN 0883-2889, doi:10.1016/0883-2889(86)90014-6 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT525191A1 (de) | 2023-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6490330B1 (en) | Production of high specific activity copper -67 | |
| DE60010028T2 (de) | Chlorin- und Bakteriochlorin-aminophenylDTPA Konjugate als MR Kontrastmittel und Radiopharmazeutika | |
| Kim et al. | A simple Cu-64 production and its application of Cu-64 ATSM | |
| EP2849807B1 (de) | Satz und verfahren zur herstellung eines radiopharmakons | |
| DE102010037964B3 (de) | 68Ga-Generator | |
| AT525191B1 (de) | Verfahren zur Reaktorproduktion von Kupfer-64 durch Neutroneneinfang von Kupfer-63 | |
| Neuenschwander et al. | Synthese eines Push-Pull-Cyclobutadiens | |
| DE102013106066A1 (de) | Bifunktionelle Chelatbildner auf der Basis des 1,4-Diazepin-Gerüsts (DAZA) für die nicht invasive molekulare Bilddarstellung | |
| DE2612698A1 (de) | Radiopharmazeutische chelate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur erzeugung von externen bildern | |
| DE69828166T2 (de) | Verfahren zur herstellung von mit radioaktivem iod markierten, neurorezeptor-wirksamen mitteln | |
| DE102019116986A1 (de) | Deuterierte 7-(3-(4-(2-([18F]Fluor)ethoxy)phenyl)propyl)-2-(furan-2-yl)-7H-pyrazolo[4,3-e][1,2,4]triazolo[1,5-c]pyrimidin-5-amin-Derivate | |
| DE102006042191A1 (de) | Verfahren zur Reinigung von Radium aus verschiedenen Quellen | |
| EP2849808B1 (de) | Satz und verfahren zur herstellung eines radiopharmakons | |
| Huang et al. | In vivo stability and distribution of [131I] iodomethyl trimethylammonium chloride: Concise communication | |
| DE3524004A1 (de) | Generator fuer kurzlebige radionuclide | |
| EP2849805B1 (de) | Satz und verfahren zur herstellung eines radiopharmakons | |
| DE10344101B3 (de) | Verfahren zur Herstellung von trägerfreiem 72As und Vorrichtung zur automatischen Herstellung von trägerfreiem 72As und trägerfreiem 72As (III)-Halogenid sowie deren Verwendung | |
| DE102012208377B4 (de) | Satz und Verfahren zur Herstellung eines Radiopharmakons | |
| DE102024127015A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von [18F]SiTATE | |
| Jamre et al. | Development of an in vivo radionuclide generator by labeling bleomycin with 191Os | |
| Treibs | Azpentalene und deren Reaktionen | |
| DE2030102C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Technet!um-99m aus einer wässrigen Lösung eines anorganischen Salzes von Molybdän-99 | |
| EP0398024A1 (de) | Konjugate zur Tumorlokalisation und/oder Tumortherapie | |
| DE69217381T2 (de) | Verfahren zur herstellung von radiojodthyronin-derivaten; neue zwischenprodukte | |
| Schiess et al. | Photochemie eines Pentadienaldehyds |