JPH0469088B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0469088B2 JPH0469088B2 JP58173570A JP17357083A JPH0469088B2 JP H0469088 B2 JPH0469088 B2 JP H0469088B2 JP 58173570 A JP58173570 A JP 58173570A JP 17357083 A JP17357083 A JP 17357083A JP H0469088 B2 JPH0469088 B2 JP H0469088B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- column
- furnace
- main pipe
- sending
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は例えば小型サイクロトロンにより合成
したラジオアイソトープ（RI）すなわち放射性
炭素同位元素11Cを用いて医学の診断を行うため
11Cをシアン化水素に合成する装置に関するもの
で、例えば脳を初めとする各臓器の定量器、動態
的診断、脳卒中、心筋硬塞、悪性腫瘍の早期発
見、精神病の原因究明など新しい診断等に使用す
るものである。 〔従来の技術〕 サイクロトロン核医学は11C，13N，15O，18F等の
短寿命ポジトロン放出該種を生理学的トレーサー
として医学診断を行うものである。サイクロトロ
ンのターゲツト系ではこれらの該種が無機ガス等
の単純な化学形で生成するので、これをそのまま
の形で、あるいはより複雑な化学形に変換されて
診断に用いる。11C，13N，15O，18Fの中でも11Cは有
機化合物の骨格を成す元素の同位体であるため、
最も応用性が広く、重要な生体物質の多くを標識
することが可能である。 11C−標準化合物の合成は一部はターゲツト系
で生成される11CO2、あるいば11COを原料として
行われるが、大部分は合成中間体としてC1化合
物を経由して行われる。このC1化合物として最
も用途が広いのが11C−シアン化水素（H11CN）
であり、H11CNより糖、アミノ酸、アミン類等
多くの重要な生体物質の標識体を得ることが可能
である。 しかしかヽる11C等の放射性核種は半減期が20
分程度と短寿命であるからその標識合成を迅速に
行わなければならないと共にその出発段階におい
て大量の放射能を取り扱う必要があるので、作業
者に被曝の危険があり、その合成は熟練し合成技
術者しか行うことができず、ルーチンな核医学診
断には不可能であつた。 〔本発明の目的〕 本発明はかヽる11C放射性核種の合成の自動化
を目的とするもので、種々の標識化合物を合成す
るための中間物質となるH11CNをオンラインで
製造するものである。 〔実施例の構成〕 以下図面につき本発明の一実施例を詳細に説明
する。 第１図示のように炭素同位元素11Cを含むシア
ン化水素の原料となるN2ガスを充填したボンベ
１は小型サイクロトロン２のターゲツトボツクス
３に連通し、このターゲツトボツクス３はポンプ
４を介して11CO2を原料としてH11CNを合成する
装置の主管路５に連通する。 この11C−シアン化水素（H11CN）製造装置は
11CO2をH2とNi触媒により11CH4に還元する部分
６と11CH4とNH3によりH11CNを合成する部分
７とに分けられる。第１図示のように11CH4を還
元する部分６ではH2ガスボンベ１０をバルブV1、
サーマルマスフローコントローラ１１を介して主
管炉５を連通し、この主管路５には電気炉１２内
の還元触媒入りのカラム１３及びソーダライムカ
ラム１４を直列に接続する。 第２図示のように主管路５のバルブV2の下流
側にはアンモニアガスのボンベ１５をバルブV3、
マスフローコントローラ１６を介して連結し、更
にその主管路５はドライアイス１７で冷却したデ
ユアー瓶１８の液化したNH3を溜める容器１９
の下部に連通する。この容器１９の上部に嵌合し
たテフロン接手２０内には液面センサ２１を深く
挿入し、この液面センサ２１の信号で前記バルブ
V3を制御する。この容器１９の出口はバルブV4、
チエツクバルブCV1を介してアンモニアガスの排
出口２２に連通し、また圧力制御用のバルブV5
を介して真空排出口２３に連通し、このバルブ
V5はそれに接続した圧力センサ２４の信号によ
り制御する。 次にこの容器１９の出口はバルブV6を介して
電気炉２５内の白金カラム２６の入口に接続し、
この白金カラム２６の出口は精製装置２７の５酸
化燐のカラム２８、チエツクバルブCV2、バルブ
V7を介してデユアー瓶２９の容器３０の下部に
連通し、この容器３０の出口はバルブV8を介し
て取出口３１に連通する。なおこの精製装置２７
内の配管は酸処理を行うものとする。 上記のH11CN製造装置全体は放射線防護用の
ホツトセル内に設置し、外部の操作盤による遠隔
操作で人体の放射線被曝なく操作しうるようにす
る。 上記バルブV1，V2…V8、マスフローコントロ
ーラ１１，１６、電気炉１２，２５の各ステツプ
P1，P2，…P9における動作は下表の通りである。
したラジオアイソトープ（RI）すなわち放射性
炭素同位元素11Cを用いて医学の診断を行うため
11Cをシアン化水素に合成する装置に関するもの
で、例えば脳を初めとする各臓器の定量器、動態
的診断、脳卒中、心筋硬塞、悪性腫瘍の早期発
見、精神病の原因究明など新しい診断等に使用す
るものである。 〔従来の技術〕 サイクロトロン核医学は11C，13N，15O，18F等の
短寿命ポジトロン放出該種を生理学的トレーサー
として医学診断を行うものである。サイクロトロ
ンのターゲツト系ではこれらの該種が無機ガス等
の単純な化学形で生成するので、これをそのまま
の形で、あるいはより複雑な化学形に変換されて
診断に用いる。11C，13N，15O，18Fの中でも11Cは有
機化合物の骨格を成す元素の同位体であるため、
最も応用性が広く、重要な生体物質の多くを標識
することが可能である。 11C−標準化合物の合成は一部はターゲツト系
で生成される11CO2、あるいば11COを原料として
行われるが、大部分は合成中間体としてC1化合
物を経由して行われる。このC1化合物として最
も用途が広いのが11C−シアン化水素（H11CN）
であり、H11CNより糖、アミノ酸、アミン類等
多くの重要な生体物質の標識体を得ることが可能
である。 しかしかヽる11C等の放射性核種は半減期が20
分程度と短寿命であるからその標識合成を迅速に
行わなければならないと共にその出発段階におい
て大量の放射能を取り扱う必要があるので、作業
者に被曝の危険があり、その合成は熟練し合成技
術者しか行うことができず、ルーチンな核医学診
断には不可能であつた。 〔本発明の目的〕 本発明はかヽる11C放射性核種の合成の自動化
を目的とするもので、種々の標識化合物を合成す
るための中間物質となるH11CNをオンラインで
製造するものである。 〔実施例の構成〕 以下図面につき本発明の一実施例を詳細に説明
する。 第１図示のように炭素同位元素11Cを含むシア
ン化水素の原料となるN2ガスを充填したボンベ
１は小型サイクロトロン２のターゲツトボツクス
３に連通し、このターゲツトボツクス３はポンプ
４を介して11CO2を原料としてH11CNを合成する
装置の主管路５に連通する。 この11C−シアン化水素（H11CN）製造装置は
11CO2をH2とNi触媒により11CH4に還元する部分
６と11CH4とNH3によりH11CNを合成する部分
７とに分けられる。第１図示のように11CH4を還
元する部分６ではH2ガスボンベ１０をバルブV1、
サーマルマスフローコントローラ１１を介して主
管炉５を連通し、この主管路５には電気炉１２内
の還元触媒入りのカラム１３及びソーダライムカ
ラム１４を直列に接続する。 第２図示のように主管路５のバルブV2の下流
側にはアンモニアガスのボンベ１５をバルブV3、
マスフローコントローラ１６を介して連結し、更
にその主管路５はドライアイス１７で冷却したデ
ユアー瓶１８の液化したNH3を溜める容器１９
の下部に連通する。この容器１９の上部に嵌合し
たテフロン接手２０内には液面センサ２１を深く
挿入し、この液面センサ２１の信号で前記バルブ
V3を制御する。この容器１９の出口はバルブV4、
チエツクバルブCV1を介してアンモニアガスの排
出口２２に連通し、また圧力制御用のバルブV5
を介して真空排出口２３に連通し、このバルブ
V5はそれに接続した圧力センサ２４の信号によ
り制御する。 次にこの容器１９の出口はバルブV6を介して
電気炉２５内の白金カラム２６の入口に接続し、
この白金カラム２６の出口は精製装置２７の５酸
化燐のカラム２８、チエツクバルブCV2、バルブ
V7を介してデユアー瓶２９の容器３０の下部に
連通し、この容器３０の出口はバルブV8を介し
て取出口３１に連通する。なおこの精製装置２７
内の配管は酸処理を行うものとする。 上記のH11CN製造装置全体は放射線防護用の
ホツトセル内に設置し、外部の操作盤による遠隔
操作で人体の放射線被曝なく操作しうるようにす
る。 上記バルブV1，V2…V8、マスフローコントロ
ーラ１１，１６、電気炉１２，２５の各ステツプ
P1，P2，…P9における動作は下表の通りである。
【表】
次のこの装置の動作を説明する。
先づステツプP1でバルブV4，V2，V6，V5を開
き、マスフローコントローラ１１，１６を開き、
配管内を真空排気する。また電気炉１２，２５に
電流を流す。 次にステツプP2でバルブV3を開き、マスフロ
ーコントローラ１１を閉じ、またマスフローコン
トローラ１６を設定値にして容器１９内に液化し
たNH3を貯溜する。 次にステツプP3で前記電気炉１２，２５を所
定の温度に制御する。 次にステツプP4でサイクロトロン２及びポン
プ４を起動し、ステツプP5でバルブV1を開く。
これによつてボンベ１内の窒素ガスはターゲツト
ボツクス３に送られてその一部が14N（Ｐ、α）
11C反応で炭素同位原子11Cとなり、酸素と化合
し、11CO2となつてポンプ４により主管路５内に
送られる。一方ボンベ１０内のH2ガスはバルブ
V1を通り、サーマルマスフローコントローラ１
１でその流量を制御されながら主管路５に送ら
れ、ターゲツトボツクス３からの放射線ガス
（11CO2）と混合し、電気炉１２中に装着したNi
触媒入りのカラム１３内で500〜600℃に加熱さ
れ、11CO2の還元を行い、11CH4のメタンガスを合
成する。次にこれらのガスはソーダライムカラム
１４に送られ、ここで未反応の11CO2はソーダラ
イムにより吸収される。 次にステツプP6でバルブV2，V6が開き、11CH4
ガスは次の11CNを合成する部分７に送られる。
このH11CNを合成する部分７では予め前記のス
テツプP2でボンベ１５内のアンモニアガスがバ
ルブV3、マスフローコントローラ１６を介して
デユアー瓶１８内に送られ、このNH3を−80℃
のドライアイス温度で冷却し、デユアー瓶１８の
容器１９中に液化させて溜めている。NH3を液
化させるのは反応の妨げとなる水分を低温でトラ
ツプするためである。NH3の液量は赤外線利用
の液面センサ２１により監視し、所定の液量に達
すれば、自動的に反応が進行する。これに11CH4
を通じることにより11CH4とNH3の混合を行う。
この混合されたガスはステツプP7により一定の
最大圧力Pmax以下に圧力制御される。 次にステツプP8でバルブV7，V8がオンとなり、
上記混合ガスは白金カラム２６内に送られ、電気
炉２５により1000℃付近に加熱され、11CH4＋
NH3→H11CN＋3H2の反応でH11CNに転化され
る。次にこのガスは精製装置２７のP2O5カラム
２８を通り、過剰のNH3は除去される。かくし
て精製したH11CNはチエツクバルブCV2を通し
てデユアー瓶２９の容器３０に送られ、ドライア
イス温度で、あるいはアルカリ水溶液により捕集
される。このチエツクバルブCV2はこのトラツブ
中の溶液３３の逆流を防ぐ。 最後にステツプP9でバルブV1，V2，V4，V6，
V7，V8が閉じ、合成作業を終了する。 〔効果〕 以上のように本発明によれば11Cのシアン化水
素を自動的に合成でき作業者に被曝の危険がなく
安全にその作業を行うことができるものである。
したがつて、本発明によりH11CNのオンライン
合成が可能になり、糖、アミノ酸等の重要な生体
物質の標準合成が容易になり、専門家のいない一
般の病院でもこれら標準化合物を利用したルーチ
ンな核医学診断が可能になり、大いにサイクロト
ロン核医学の普及、発展に寄与するものである。
き、マスフローコントローラ１１，１６を開き、
配管内を真空排気する。また電気炉１２，２５に
電流を流す。 次にステツプP2でバルブV3を開き、マスフロ
ーコントローラ１１を閉じ、またマスフローコン
トローラ１６を設定値にして容器１９内に液化し
たNH3を貯溜する。 次にステツプP3で前記電気炉１２，２５を所
定の温度に制御する。 次にステツプP4でサイクロトロン２及びポン
プ４を起動し、ステツプP5でバルブV1を開く。
これによつてボンベ１内の窒素ガスはターゲツト
ボツクス３に送られてその一部が14N（Ｐ、α）
11C反応で炭素同位原子11Cとなり、酸素と化合
し、11CO2となつてポンプ４により主管路５内に
送られる。一方ボンベ１０内のH2ガスはバルブ
V1を通り、サーマルマスフローコントローラ１
１でその流量を制御されながら主管路５に送ら
れ、ターゲツトボツクス３からの放射線ガス
（11CO2）と混合し、電気炉１２中に装着したNi
触媒入りのカラム１３内で500〜600℃に加熱さ
れ、11CO2の還元を行い、11CH4のメタンガスを合
成する。次にこれらのガスはソーダライムカラム
１４に送られ、ここで未反応の11CO2はソーダラ
イムにより吸収される。 次にステツプP6でバルブV2，V6が開き、11CH4
ガスは次の11CNを合成する部分７に送られる。
このH11CNを合成する部分７では予め前記のス
テツプP2でボンベ１５内のアンモニアガスがバ
ルブV3、マスフローコントローラ１６を介して
デユアー瓶１８内に送られ、このNH3を−80℃
のドライアイス温度で冷却し、デユアー瓶１８の
容器１９中に液化させて溜めている。NH3を液
化させるのは反応の妨げとなる水分を低温でトラ
ツプするためである。NH3の液量は赤外線利用
の液面センサ２１により監視し、所定の液量に達
すれば、自動的に反応が進行する。これに11CH4
を通じることにより11CH4とNH3の混合を行う。
この混合されたガスはステツプP7により一定の
最大圧力Pmax以下に圧力制御される。 次にステツプP8でバルブV7，V8がオンとなり、
上記混合ガスは白金カラム２６内に送られ、電気
炉２５により1000℃付近に加熱され、11CH4＋
NH3→H11CN＋3H2の反応でH11CNに転化され
る。次にこのガスは精製装置２７のP2O5カラム
２８を通り、過剰のNH3は除去される。かくし
て精製したH11CNはチエツクバルブCV2を通し
てデユアー瓶２９の容器３０に送られ、ドライア
イス温度で、あるいはアルカリ水溶液により捕集
される。このチエツクバルブCV2はこのトラツブ
中の溶液３３の逆流を防ぐ。 最後にステツプP9でバルブV1，V2，V4，V6，
V7，V8が閉じ、合成作業を終了する。 〔効果〕 以上のように本発明によれば11Cのシアン化水
素を自動的に合成でき作業者に被曝の危険がなく
安全にその作業を行うことができるものである。
したがつて、本発明によりH11CNのオンライン
合成が可能になり、糖、アミノ酸等の重要な生体
物質の標準合成が容易になり、専門家のいない一
般の病院でもこれら標準化合物を利用したルーチ
ンな核医学診断が可能になり、大いにサイクロト
ロン核医学の普及、発展に寄与するものである。
第１，２図は本発明の一実施例の11CO2をH2と
Ni触媒で還元する部分と11CH4とNH3により
H11CNを合成する部分を夫々示す説明図、第３
図はその制御装置のブロツク図、第４図はそのフ
ロー図である。 １……ボンベ、２……小型サイクロトロン、３
……ターゲツトボツクス、４……ポンプ、５……
主管路、６，７……装置、１０……H2ガスボン
ベ、１２……電気炉、１３……Niカラム、１４
……ソーダライムカラム、１５……アンモニアガ
スのボンベ、１９……NH3を液化させる容器、
V5……圧力制御用バルブ、２５……炉、２６…
…白金カラム、２７……精製装置、P1，P2，P3
……ステツプ。
Ni触媒で還元する部分と11CH4とNH3により
H11CNを合成する部分を夫々示す説明図、第３
図はその制御装置のブロツク図、第４図はそのフ
ロー図である。 １……ボンベ、２……小型サイクロトロン、３
……ターゲツトボツクス、４……ポンプ、５……
主管路、６，７……装置、１０……H2ガスボン
ベ、１２……電気炉、１３……Niカラム、１４
……ソーダライムカラム、１５……アンモニアガ
スのボンベ、１９……NH3を液化させる容器、
V5……圧力制御用バルブ、２５……炉、２６…
…白金カラム、２７……精製装置、P1，P2，P3
……ステツプ。
Claims (1)
- １ 炭素同位元素11Cを含むシアン化水素の原料
となるN2ガスを充填したボンベは小型サイクロ
トロンのターゲツトボツクスに連通し、このター
ゲツトボツクスはポンプを介して11CO2を原料と
してH11CNを合成する装置の主管路に連通し、
この主管路にはH2ガスボンベを連通し、この主
管路には電気炉内の還元触媒入りのカラム及びソ
ーダライムカラムを直列に接続し、次にこの主管
路にはアンモニアガスのボンベを連結すると共に
液化したNH3を溜める容器に連通し、更にこの
容器の出口には圧力制御用のバルブ及び炉内の白
金カラムを連結し、この白金カラムの出口は精製
装置に連通してなり、サイクロトロンで製造され
た11CO2ガスをH2ガスと共に還元触媒入りの炉に
送る手段と、この炉で合成された11CH4ガスを
NH3ガスと共に炉内の白金カラムに送る手段と、
この白金カラムで合成されたH11CNを精製装置
に送る手段とを備えてなる11C−シアン化水素製
造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58173570A JPS6065715A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | ↑１↑１ｃ−シアン化水素製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58173570A JPS6065715A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | ↑１↑１ｃ−シアン化水素製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6065715A JPS6065715A (ja) | 1985-04-15 |
| JPH0469088B2 true JPH0469088B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=15963006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58173570A Granted JPS6065715A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | ↑１↑１ｃ−シアン化水素製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6065715A (ja) |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP58173570A patent/JPS6065715A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6065715A (ja) | 1985-04-15 |
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