JPH078817B2 - ▲上１▼▲上１▼ｃケテン生成方法及び自動生成装置 - Google Patents
▲上１▼▲上１▼ｃケテン生成方法及び自動生成装置Info
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- JPH078817B2 JPH078817B2 JP1140024A JP14002489A JPH078817B2 JP H078817 B2 JPH078817 B2 JP H078817B2 JP 1140024 A JP1140024 A JP 1140024A JP 14002489 A JP14002489 A JP 14002489A JP H078817 B2 JPH078817 B2 JP H078817B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば小形サイクロトロンにより生成した放射
性同位元素11Cを用いて医学の研究及び診断を行うた
め、11Cをケテンに標識生成する方法及びその自動生成
装置に関するもので、脳を初めとする各臓器の定量的，
動態的診断，細胞内情報伝達機構の解明，痴呆の原因究
明など新しい診断及び研究に使用するものである。
性同位元素11Cを用いて医学の研究及び診断を行うた
め、11Cをケテンに標識生成する方法及びその自動生成
装置に関するもので、脳を初めとする各臓器の定量的，
動態的診断，細胞内情報伝達機構の解明，痴呆の原因究
明など新しい診断及び研究に使用するものである。
多くの生理活性物質が細胞間のシグナルとしてその制御
に関わりあい、これらの生理活性物質がそれぞれの特異
的受容体との結合により細胞内に第二のシグナルを誘起
させる。プロテインキナーゼＣ（Ｃキナーゼ）はこの第
二のシグナル（セカンドメッセンジャー）と強い関連性
を持ち、第一のシグナルに伴う特異的細胞機能の発現に
重要な役割を果たしているとされている。11Cケテンは
そのＣキナーゼに特異的に結合するホルボールエステル
やジアシルグリセロール等を合成する上での中間反応物
質としての役割を果たすもので、この生成方法の開発に
よりこうした細胞内情報伝達機構の解明，記憶の解明，
痴呆の原因究明などポジトロンエミッションCT（Positr
on emission computed tomography;PET−とは、超小型
医用サイクロトロンから生成される超短半減期の放射性
同位元素を用いて生体の構成物質を標識し、β+崩壊で
放出される一対のγ線を測定することによって、生体の
代謝活動を断層像として捉えようという新しい技術であ
る。）での全く新しい診断及び研究領域への道を拓くも
のである。
に関わりあい、これらの生理活性物質がそれぞれの特異
的受容体との結合により細胞内に第二のシグナルを誘起
させる。プロテインキナーゼＣ（Ｃキナーゼ）はこの第
二のシグナル（セカンドメッセンジャー）と強い関連性
を持ち、第一のシグナルに伴う特異的細胞機能の発現に
重要な役割を果たしているとされている。11Cケテンは
そのＣキナーゼに特異的に結合するホルボールエステル
やジアシルグリセロール等を合成する上での中間反応物
質としての役割を果たすもので、この生成方法の開発に
よりこうした細胞内情報伝達機構の解明，記憶の解明，
痴呆の原因究明などポジトロンエミッションCT（Positr
on emission computed tomography;PET−とは、超小型
医用サイクロトロンから生成される超短半減期の放射性
同位元素を用いて生体の構成物質を標識し、β+崩壊で
放出される一対のγ線を測定することによって、生体の
代謝活動を断層像として捉えようという新しい技術であ
る。）での全く新しい診断及び研究領域への道を拓くも
のである。
かかるケテンのうち非放射性のものは通常多量の酸無水
物をケテンランプ等により約700℃〜800℃の温度で熱分
解して得られる。
物をケテンランプ等により約700℃〜800℃の温度で熱分
解して得られる。
しかし、放射性同位元素11Cを含む放射性ケテンの生成
に関する事例は全くなく、また、ほとんどキャリアフリ
ーの微量の放射性同位元素を取り扱うため従来の方法及
び装置は適用できず、11Cケテンの生成は不可能であっ
た。
に関する事例は全くなく、また、ほとんどキャリアフリ
ーの微量の放射性同位元素を取り扱うため従来の方法及
び装置は適用できず、11Cケテンの生成は不可能であっ
た。
本発明は放射性のケテンを生成する方法を提供するもの
である。また放射性同位元素11Cは半減期が20分程度の
短寿命核種であるため迅速な処理が必要であるが、本発
明はかかる11Cケテンを自動生成する装置をも提供する
もので、生成開始から、生成終了までの一連の操作，各
種装置のコントロール等全て自動的に制御することによ
り11Cケテンを効率よくかつ安全に製造可能とするもの
である。
である。また放射性同位元素11Cは半減期が20分程度の
短寿命核種であるため迅速な処理が必要であるが、本発
明はかかる11Cケテンを自動生成する装置をも提供する
もので、生成開始から、生成終了までの一連の操作，各
種装置のコントロール等全て自動的に制御することによ
り11Cケテンを効率よくかつ安全に製造可能とするもの
である。
本発明の第１の手段は、放射性同位元素11Cを含む二酸
化炭素11CO2をアルカリ金属またはアルカリ土類金属に
よる有機金属試薬Ｒ−ＭまたはR-MXを加えて11Cの有機
金属塩R11COOMまたはR11COOMXとし、余剰の有機金属試
薬を水等を加えて分解した後、減圧下蒸発させて有機金
属塩を乾固し、次に酸を加えて11Cの有機金属塩を11Cの
有機酸R11COOHとし、この11C有機酸を加熱分解して11C
ケテンＲ＝11C＝Ｏを生成するようにした11Cケテンの生
成方法である。そして上記アルカリ金属は例えばリチウ
ムLiであり、アルカリ土類金属としては例えばマグネシ
ウムMgを用いてなり、上記酸は例えばリン酸あるいは塩
酸である。
化炭素11CO2をアルカリ金属またはアルカリ土類金属に
よる有機金属試薬Ｒ−ＭまたはR-MXを加えて11Cの有機
金属塩R11COOMまたはR11COOMXとし、余剰の有機金属試
薬を水等を加えて分解した後、減圧下蒸発させて有機金
属塩を乾固し、次に酸を加えて11Cの有機金属塩を11Cの
有機酸R11COOHとし、この11C有機酸を加熱分解して11C
ケテンＲ＝11C＝Ｏを生成するようにした11Cケテンの生
成方法である。そして上記アルカリ金属は例えばリチウ
ムLiであり、アルカリ土類金属としては例えばマグネシ
ウムMgを用いてなり、上記酸は例えばリン酸あるいは塩
酸である。
また、本発明は、上記リン酸を加えた後に五酸化リン
（無水リン酸）を包むパルミチン酸，ステアリン酸等の
高沸点長鎖の脂肪酸製のカプセル20を加えて不活性ガス
を吹きこむようにした11Cケテンの生成方法である。
（無水リン酸）を包むパルミチン酸，ステアリン酸等の
高沸点長鎖の脂肪酸製のカプセル20を加えて不活性ガス
を吹きこむようにした11Cケテンの生成方法である。
また、本発明の第２の手段は、放射性同位元素11Cを含
むガス容器12aは電磁弁V4を介して第１の反応槽6aに連
通し、反応槽6aの下方には冷却材の容器５及びヒーター
5aを交互に配置しうるようにし、有機金属試薬容器7aは
電磁弁V11を介して反応槽6aに連通し、反応槽6aは電磁
弁V12を介して有機金属試薬分解材容器10に連通し、電
磁弁V13を通して容器11aに連通し、反応槽6aは電磁弁AV
1を通じて熱分解カラム19aに連通し、熱分解カラム19a
の出口は標識目的とする材料を容れた第２の反応槽6bに
通じている11Cケテンの自動生成装置である。
むガス容器12aは電磁弁V4を介して第１の反応槽6aに連
通し、反応槽6aの下方には冷却材の容器５及びヒーター
5aを交互に配置しうるようにし、有機金属試薬容器7aは
電磁弁V11を介して反応槽6aに連通し、反応槽6aは電磁
弁V12を介して有機金属試薬分解材容器10に連通し、電
磁弁V13を通して容器11aに連通し、反応槽6aは電磁弁AV
1を通じて熱分解カラム19aに連通し、熱分解カラム19a
の出口は標識目的とする材料を容れた第２の反応槽6bに
通じている11Cケテンの自動生成装置である。
また、上記酸容器11aにはリン酸を容れ、また反応槽6a
は五酸化リン（無水リン酸）を包むパルミチン酸，ステ
アリン酸等の高沸点長鎖の脂肪酸製のカプセル20のダク
ト25に開閉蓋34を介して連通してなる11Cケテンの自動
生成装置である。
は五酸化リン（無水リン酸）を包むパルミチン酸，ステ
アリン酸等の高沸点長鎖の脂肪酸製のカプセル20のダク
ト25に開閉蓋34を介して連通してなる11Cケテンの自動
生成装置である。
放射性同位元素11Cを含む二酸化炭素11CO2は有機金属試
薬Ｒ−ＭまたはR-MXを加えることにより11C有機金属塩R
11COOMまたはR11COOMXとなり、この11C有機金属塩は酸
の添加により遊離酸を生じて11C有機酸R11COOHとなり、
この11C有機酸R11COOHは熱分解されて11CケテンＲ＝11C
＝Ｏとなる。
薬Ｒ−ＭまたはR-MXを加えることにより11C有機金属塩R
11COOMまたはR11COOMXとなり、この11C有機金属塩は酸
の添加により遊離酸を生じて11C有機酸R11COOHとなり、
この11C有機酸R11COOHは熱分解されて11CケテンＲ＝11C
＝Ｏとなる。
以下図面につき本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図（イ）は有機リチウムR-Li精製装置36を有するリ
チウム塩反応系の概略を示す説明図、（ロ）はそのカプ
セル供給装置の説明図、（ハ）は熱分解装置の説明図で
ある。
チウム塩反応系の概略を示す説明図、（ロ）はそのカプ
セル供給装置の説明図、（ハ）は熱分解装置の説明図で
ある。
第１図（イ）示のように放射性同位元素11Cの原料とな
る窒素ガスの容器12は小型サイクロトロン１のターゲッ
トボックス２に連通し、このターゲットボックス２はガ
ス酸化用の酸化銅のカラム3,電磁弁V1を通じて水分除去
用の脱水カラムである五酸化リンカラム４に連通し、こ
の五酸化リンカラム４は電磁弁V4を通じて反応槽６に連
通する。なおこの五酸化リンカラム４の代わりに他の水
分除去材を入れた脱水カラムを用いてもよいが、五酸化
リンのカラムが一番好適である。Ｇは放射性同位元素11
Cを生成するサイクロトロン１の作動用スイッチであ
る。反応槽６の下方には液体窒素容器５及びヒーター5a
を交互に配置しうるようにする。
る窒素ガスの容器12は小型サイクロトロン１のターゲッ
トボックス２に連通し、このターゲットボックス２はガ
ス酸化用の酸化銅のカラム3,電磁弁V1を通じて水分除去
用の脱水カラムである五酸化リンカラム４に連通し、こ
の五酸化リンカラム４は電磁弁V4を通じて反応槽６に連
通する。なおこの五酸化リンカラム４の代わりに他の水
分除去材を入れた脱水カラムを用いてもよいが、五酸化
リンのカラムが一番好適である。Ｇは放射性同位元素11
Cを生成するサイクロトロン１の作動用スイッチであ
る。反応槽６の下方には液体窒素容器５及びヒーター5a
を交互に配置しうるようにする。
R-Li容器７の一端は電磁弁V9及び電磁弁V8を通じて，ま
たR-Li容器７の他端は電磁弁V10を通じてそれぞれR-Li
精製装置36に連通し、また電磁弁V9を通じて五酸化リン
カラム18に連通し、また電磁弁V11を介して反応槽６に
連通している。
たR-Li容器７の他端は電磁弁V10を通じてそれぞれR-Li
精製装置36に連通し、また電磁弁V9を通じて五酸化リン
カラム18に連通し、また電磁弁V11を介して反応槽６に
連通している。
更に反応槽６は電磁弁V12を通じてR-Li分解を行うため
の水用容器10に、また電磁弁V13を通じてリン酸容器11
に連通し、電磁弁V5を通じてレベルスイッチLsを有する
ジクロロメタン容器９に、また、圧力センサPS1に連通
すると共に電磁弁V6を通じて真空ポンプ８に、更に電磁
弁V7を通じて脱水カラムである五酸化リンカラム13及び
排気系17に，また上記電磁弁V4，五酸化リンカラム４を
経て電磁弁V2を通じてスイープヘリウムガス24にそれぞ
れ連通している。また、上記五酸化リンカラム18,リン
酸容器11,水用容器10はそれぞれスイープガスであるヘ
リウムボンベ23に連通している。
の水用容器10に、また電磁弁V13を通じてリン酸容器11
に連通し、電磁弁V5を通じてレベルスイッチLsを有する
ジクロロメタン容器９に、また、圧力センサPS1に連通
すると共に電磁弁V6を通じて真空ポンプ８に、更に電磁
弁V7を通じて脱水カラムである五酸化リンカラム13及び
排気系17に，また上記電磁弁V4，五酸化リンカラム４を
経て電磁弁V2を通じてスイープヘリウムガス24にそれぞ
れ連通している。また、上記五酸化リンカラム18,リン
酸容器11,水用容器10はそれぞれスイープガスであるヘ
リウムボンベ23に連通している。
第１図（ロ）においてダクト25は五酸化リンを包むパル
ミチン酸，ステアリン酸等の高沸点長鎖の脂肪酸製のカ
プセル20を下方の反応槽６に供給するもので、そのダク
ト25の下端には開閉蓋34を設けてある。
ミチン酸，ステアリン酸等の高沸点長鎖の脂肪酸製のカ
プセル20を下方の反応槽６に供給するもので、そのダク
ト25の下端には開閉蓋34を設けてある。
このカプセル20の脂肪酸は活性のない材料で遊離した酸
を円滑に取り出すものである。
を円滑に取り出すものである。
上記反応槽６は移動式となっており、リチウム反応系よ
り外して第１図（ハ）示の熱分解装置に取付けられるも
のである。第１図（ハ）示のように熱分解装置において
は、反応槽６は空気電磁弁AV1を通じて炉19内のガラス
ビーズを詰めた石英ガラスよりなる熱分解カラム19aの
入口に連通し、熱分解カラム19aの出口は空気電磁弁AV4
を介して標識目的とする材料23に通じている。この第１
図（ハ）の位置において反応槽６の下方にはヒーター22
を設置している。反応槽６は電磁弁V14を通じて脱水カ
ラムである五酸化リンカラム26に連通しており、また空
気電磁弁AV2を通じてガス排気ボンベ27に通じている。
り外して第１図（ハ）示の熱分解装置に取付けられるも
のである。第１図（ハ）示のように熱分解装置において
は、反応槽６は空気電磁弁AV1を通じて炉19内のガラス
ビーズを詰めた石英ガラスよりなる熱分解カラム19aの
入口に連通し、熱分解カラム19aの出口は空気電磁弁AV4
を介して標識目的とする材料23に通じている。この第１
図（ハ）の位置において反応槽６の下方にはヒーター22
を設置している。反応槽６は電磁弁V14を通じて脱水カ
ラムである五酸化リンカラム26に連通しており、また空
気電磁弁AV2を通じてガス排気ボンベ27に通じている。
炉19内の熱分解カラム19aの出口は空気電磁弁AV3を通じ
てガス排気ボンベ28に通じている。
てガス排気ボンベ28に通じている。
熱分解カラム19aを下方位置に切換えると、通常の非放
射性炭素による有機リチウム塩を容れた酸無水物等の容
器29は空気電磁弁AV5を通じて炉19内の熱分解カラム19a
の入口に連通可能であり、また電磁弁V15を通じてヘリ
ウムガス33に連通する。また、熱分解カラム19aの出口
は空気電磁弁AV6を介して非放射性ケテンを合成する材
料31に連通可能である。
射性炭素による有機リチウム塩を容れた酸無水物等の容
器29は空気電磁弁AV5を通じて炉19内の熱分解カラム19a
の入口に連通可能であり、また電磁弁V15を通じてヘリ
ウムガス33に連通する。また、熱分解カラム19aの出口
は空気電磁弁AV6を介して非放射性ケテンを合成する材
料31に連通可能である。
第２図はこの制御装置のブロック図を示すもので、Ｃは
コンピュータ、Ｓはそのスタート時の釦である。
コンピュータ、Ｓはそのスタート時の釦である。
次に実施例の作用を説明する。
本発明方法の代表例としてリン酸法と塩酸法があげられ
るが、先ず、第１実施例としてリン酸法による放射性ケ
テンの生成方法を第３図（イ）につき順次各ステップＰ
〜により説明する。第３図においてTR1……TR9はタ
イマである。
るが、先ず、第１実施例としてリン酸法による放射性ケ
テンの生成方法を第３図（イ）につき順次各ステップＰ
〜により説明する。第３図においてTR1……TR9はタ
イマである。
Ｐ 第1,3図（イ）示のように、先ず、薬液注入準備
をしてジクロロメタン容器9,五酸化リンカラム4,水用容
器10,リン酸容器11にそれぞれ試薬を充填し、液体窒素
容器５に液体窒素を加え反応槽６をその中に容れる。
をしてジクロロメタン容器9,五酸化リンカラム4,水用容
器10,リン酸容器11にそれぞれ試薬を充填し、液体窒素
容器５に液体窒素を加え反応槽６をその中に容れる。
一方、R-Li精製装置36は、原料であるR-Liを回転モータ
14により遠心分離し、電磁弁V9,V10を開いて常に清浄な
状態にしておき、その遠心室15はローラーポンプ16で電
磁弁V10,R-Li容器7,電磁弁V9間を循環させておく。
14により遠心分離し、電磁弁V9,V10を開いて常に清浄な
状態にしておき、その遠心室15はローラーポンプ16で電
磁弁V10,R-Li容器7,電磁弁V9間を循環させておく。
次に小型サイクロトロン１のターゲットボックス２に痕
跡量の酸素を含む窒素ガスN2を送る。小型サイクロトロ
ンにより照射終了後、RIモニター40で放射能を検知した
ら電磁弁V2を閉じ、電磁弁V1を開き、このターゲットボ
ックス２で生成した炭酸ガスと一酸化炭素状の11Cは700
℃に加熱した酸化銅カラム３を通して11CO2とし、電磁
弁V1を通して五酸化リンカラム４に送り、電磁弁V4を通
してそれを液体窒素容器５中の反応槽６にドライアイス
としてトラップする。終了後、電磁弁V1,V4を閉じる。
液体窒素容器５を脱却し、電磁弁V9,V10を閉じる。
跡量の酸素を含む窒素ガスN2を送る。小型サイクロトロ
ンにより照射終了後、RIモニター40で放射能を検知した
ら電磁弁V2を閉じ、電磁弁V1を開き、このターゲットボ
ックス２で生成した炭酸ガスと一酸化炭素状の11Cは700
℃に加熱した酸化銅カラム３を通して11CO2とし、電磁
弁V1を通して五酸化リンカラム４に送り、電磁弁V4を通
してそれを液体窒素容器５中の反応槽６にドライアイス
としてトラップする。終了後、電磁弁V1,V4を閉じる。
液体窒素容器５を脱却し、電磁弁V9,V10を閉じる。
Ｐ 次に電磁弁V8,V11を開けてR-Li精製装置36をR-Li
容器７からバイパスさせると共に、電磁弁V9を通過して
五酸化リンカラム18をR-Li容器７に連通させ、R-Liを反
応槽６にヘリウムボンベ23のガス圧により加える。反応
槽６内の11CO2に有機リチウムR-Li精製装置36で生成さ
れたR-Li容器７のR-Li（有機リチウム試薬すなわち有機
金属試薬）を加えることにより、11 CO2＋R-Li……＞R11COOLi 反応が起きて有機リチウム塩（有機金属塩）が生成され
る。この反応終了後液体窒素容器５を外す。
容器７からバイパスさせると共に、電磁弁V9を通過して
五酸化リンカラム18をR-Li容器７に連通させ、R-Liを反
応槽６にヘリウムボンベ23のガス圧により加える。反応
槽６内の11CO2に有機リチウムR-Li精製装置36で生成さ
れたR-Li容器７のR-Li（有機リチウム試薬すなわち有機
金属試薬）を加えることにより、11 CO2＋R-Li……＞R11COOLi 反応が起きて有機リチウム塩（有機金属塩）が生成され
る。この反応終了後液体窒素容器５を外す。
次に電磁弁V8,V11を閉じ、電磁弁V9,V10を開け、R-Li容
器７とR-Li精製装置36とを連通する。
器７とR-Li精製装置36とを連通する。
Ｐ 反応槽６において11CO2はキャリアフリーのため
有機リチウム試薬に比べれば極微量でそのまま放置して
おくと更に反応が進み、 反応が起きてしまうのを防止するため、約２分後に電磁
弁V12を開いてヘリウムボンベ23のガス圧により水10を
加えて過剰のR-Liを分解する。次いで、電磁弁V12を閉
じ常温に戻るまで放置し、電磁弁V7を閉じる。
有機リチウム試薬に比べれば極微量でそのまま放置して
おくと更に反応が進み、 反応が起きてしまうのを防止するため、約２分後に電磁
弁V12を開いてヘリウムボンベ23のガス圧により水10を
加えて過剰のR-Liを分解する。次いで、電磁弁V12を閉
じ常温に戻るまで放置し、電磁弁V7を閉じる。
Ｐ この反応槽６は常温に達した後、電磁弁V6を開い
て真空ポンプ８により反応槽６の内部を乾燥する。同時
に反応槽６をヒーター5aにより60℃に加熱する。圧力ゲ
ージPs1により真空状態を確認し、乾燥が終了したら電
磁弁V6を閉じる。更に電磁弁V7,V5,V3,V2を開いてスイ
ッチLsにより一定量のジクロロメタン９を加えて反応槽
６内を洗浄し、再度電磁弁V7,V5,V3,V2を閉じ、電磁弁V
6を開き真空ポンプ８により蒸発乾固する。これによっ
てケテンの生成を阻害する水分を完全に除去すると、反
応槽６の底部には放射性同位元素11Cの有機リチウム塩
としての残渣が生ずる。蒸発乾固完了後、電磁弁V6を閉
じ、真空ポンプ８を停止する。
て真空ポンプ８により反応槽６の内部を乾燥する。同時
に反応槽６をヒーター5aにより60℃に加熱する。圧力ゲ
ージPs1により真空状態を確認し、乾燥が終了したら電
磁弁V6を閉じる。更に電磁弁V7,V5,V3,V2を開いてスイ
ッチLsにより一定量のジクロロメタン９を加えて反応槽
６内を洗浄し、再度電磁弁V7,V5,V3,V2を閉じ、電磁弁V
6を開き真空ポンプ８により蒸発乾固する。これによっ
てケテンの生成を阻害する水分を完全に除去すると、反
応槽６の底部には放射性同位元素11Cの有機リチウム塩
としての残渣が生ずる。蒸発乾固完了後、電磁弁V6を閉
じ、真空ポンプ８を停止する。
Ｐ 次に電磁弁V13,V7を開いてリン酸11を加えること
により、R11COOLiは次の反応によってR11COOHになる。
により、R11COOLiは次の反応によってR11COOHになる。
その後、電磁弁V13を閉じる。
Ｐ 上記リン酸11には水分が含まれているため第１図
（ロ）示のように反応槽６を移送し、五酸化リン（無水
リン酸）を包むパルミチン酸等の高沸点長鎖の脂肪酸よ
りなるカプセル20を加えて無水化する。
（ロ）示のように反応槽６を移送し、五酸化リン（無水
リン酸）を包むパルミチン酸等の高沸点長鎖の脂肪酸よ
りなるカプセル20を加えて無水化する。
Ｐ 予めガラスビーズを詰めた熱分解カラム19aの炉1
9を530℃に加熱しておく。次に第１図（ハ）示のように
反応槽６を炉19に装着し、ヒーター22で60℃に加熱す
る。電磁弁V14と空気電磁弁AV2を開き、ヘリウムガス21
を吹きこみながら上記カプセル20のパルミチン酸を60℃
で溶かす。ヘリウムガス21でスイープすることにより反
応槽６中の気体状の不要な成分を最初に追い出す。約５
分後空気電磁弁AV2を閉じる。
9を530℃に加熱しておく。次に第１図（ハ）示のように
反応槽６を炉19に装着し、ヒーター22で60℃に加熱す
る。電磁弁V14と空気電磁弁AV2を開き、ヘリウムガス21
を吹きこみながら上記カプセル20のパルミチン酸を60℃
で溶かす。ヘリウムガス21でスイープすることにより反
応槽６中の気体状の不要な成分を最初に追い出す。約５
分後空気電磁弁AV2を閉じる。
Ｐ 次に空気電磁弁AV1,AV4は開き、ヒーター22によ
り反応槽６を有機酸R11COOHの沸点まで温度をあげ、気
化した11C有機酸R11COOHはスイープヘリウムガス21によ
り炉19内に導かれ、その内部で530℃の温度で熱分解に
より次の反応で11Cケテンを生成する。
り反応槽６を有機酸R11COOHの沸点まで温度をあげ、気
化した11C有機酸R11COOHはスイープヘリウムガス21によ
り炉19内に導かれ、その内部で530℃の温度で熱分解に
より次の反応で11Cケテンを生成する。
R11COOH……＞Ｒ＝11C＝Ｏ Ｐ かくして炉19の出口側のRIモニター35により放射
能が検出され始めたら、生成されたケテンは空気電磁弁
AV4を経て標識目的とする材料23に送られ所要の合成を
行う。かくして合成が終わったら空気電磁弁AV1,AV4を
閉じ、モータ14を停止し、ローラーポンプ16を停止し、
電磁弁V7,V9,V10を閉じ、ヒーター22,炉19を停止する。
能が検出され始めたら、生成されたケテンは空気電磁弁
AV4を経て標識目的とする材料23に送られ所要の合成を
行う。かくして合成が終わったら空気電磁弁AV1,AV4を
閉じ、モータ14を停止し、ローラーポンプ16を停止し、
電磁弁V7,V9,V10を閉じ、ヒーター22,炉19を停止する。
なお、放射性同位元素11Cに加えられて有機金属塩R11CO
OMをつくる有機金属試薬としてはアルカリ金属またはア
ルカリ土類金属があげられ、この実施例ではアルカリ金
属のリチウム（Li）を用いたもので説明したが、アルカ
リ土類金属として例えばマグネシウム（Mg）を用いても
よい。また、余剰の有機金属試薬を分解するものとして
水を用いたが、有機金属試薬を分解できるものであれば
よく、アルコールなどでも差支えない。
OMをつくる有機金属試薬としてはアルカリ金属またはア
ルカリ土類金属があげられ、この実施例ではアルカリ金
属のリチウム（Li）を用いたもので説明したが、アルカ
リ土類金属として例えばマグネシウム（Mg）を用いても
よい。また、余剰の有機金属試薬を分解するものとして
水を用いたが、有機金属試薬を分解できるものであれば
よく、アルコールなどでも差支えない。
次に第２実施例として、塩酸法によるケテンの生成方法
を第３図（ロ）につき説明する。
を第３図（ロ）につき説明する。
上記リン酸法におけるステップＰ〜は使用しない試
薬がある点を除けば、塩酸法のステップＱ〜の場合
も同じである。ステップＱにおいて、第１図（イ）示
の状態から電磁弁V7を開き、反応槽６を脱却する。第１
図（ハ）示のように反応槽６を炉19に装着する。この場
合ヒーター22による加熱は不要である。一方、炉19は予
め530℃に加熱し乾燥ヘリウムガスで充分に熱分解カラ
ム19a内をリンスして乾燥させておく。
薬がある点を除けば、塩酸法のステップＱ〜の場合
も同じである。ステップＱにおいて、第１図（イ）示
の状態から電磁弁V7を開き、反応槽６を脱却する。第１
図（ハ）示のように反応槽６を炉19に装着する。この場
合ヒーター22による加熱は不要である。一方、炉19は予
め530℃に加熱し乾燥ヘリウムガスで充分に熱分解カラ
ム19a内をリンスして乾燥させておく。
Ｑ 次に電磁弁V14を開き、空気電磁弁AV1,AV4を開
き、1000ppmのHCl/Heガス30を更に乾燥ヘリウムガス21
で希釈し、反応槽６の底部の残渣（有機リチウム塩すな
わち有機金属塩）に吹きつける。微量のガス中の塩酸に
より有機リチウム塩は次の反応により 11Cの有機酸R11COOHとなり、スイープガス21により反応
槽６の底部から追い出され、530℃に加熱された熱分解
カラム19aに導かれ、内部で熱分解により11Cケテンを生
じる。
き、1000ppmのHCl/Heガス30を更に乾燥ヘリウムガス21
で希釈し、反応槽６の底部の残渣（有機リチウム塩すな
わち有機金属塩）に吹きつける。微量のガス中の塩酸に
より有機リチウム塩は次の反応により 11Cの有機酸R11COOHとなり、スイープガス21により反応
槽６の底部から追い出され、530℃に加熱された熱分解
カラム19aに導かれ、内部で熱分解により11Cケテンを生
じる。
R11COOH……＞Ｒ＝11C＝０ Ｑ 前記ステップＰと同じ。
なお、RI標識目的物の必要性により非放射性の炭素によ
るケテンを付加する場合は予め酸無水物等の容器29に試
薬を加えておき、熱分解カラム19aを下方位置に切換
え、空気電磁弁AV5,AV6を開け、電磁弁V15を開けてヘリ
ウムガス33によりスイープする。ヘリウムガス33により
炉19に運ばれた酸無水物等は内部で熱分解され、非放射
性（通常の炭素の）ケテンが生成される。
るケテンを付加する場合は予め酸無水物等の容器29に試
薬を加えておき、熱分解カラム19aを下方位置に切換
え、空気電磁弁AV5,AV6を開け、電磁弁V15を開けてヘリ
ウムガス33によりスイープする。ヘリウムガス33により
炉19に運ばれた酸無水物等は内部で熱分解され、非放射
性（通常の炭素の）ケテンが生成される。
次に第４図につき本発明の第３実施例を説明する。
この第３実施例は１個の反応槽６の代わりに複数個の反
応槽6a,6bを用いて反応槽６を移動しないようにしたも
ので、第１実施例と同じ部分は同じ符号を用い、異なる
部分のみを説明する。
応槽6a,6bを用いて反応槽６を移動しないようにしたも
ので、第１実施例と同じ部分は同じ符号を用い、異なる
部分のみを説明する。
放射性同位元素11Cの炭酸ガス11CO2の容器12aは電磁弁V
4を通じて反応槽6aに連通する。反応槽6aの下方には冷
却材である液体窒素容器５及びヒーター5aを交互に配置
しうるようにする。
4を通じて反応槽6aに連通する。反応槽6aの下方には冷
却材である液体窒素容器５及びヒーター5aを交互に配置
しうるようにする。
有機金属試薬容器7aは電磁弁V11を介して反応槽6aに連
通している。
通している。
更に反応槽6aは電磁弁V12を通じて有機金属試薬の分解
材である水用容器10に、また電磁弁V13を通じて酸容器1
1aに連通し、電磁弁V6を通じて真空ポンプ８に、更に電
磁弁V7を通じて脱水カラム13a及び排気系17に，また電
磁弁V2を通じてスイープガス24にそれぞれ連通してい
る。
材である水用容器10に、また電磁弁V13を通じて酸容器1
1aに連通し、電磁弁V6を通じて真空ポンプ８に、更に電
磁弁V7を通じて脱水カラム13a及び排気系17に，また電
磁弁V2を通じてスイープガス24にそれぞれ連通してい
る。
反応槽6aは空気電磁弁AV1を通じて炉19内のガラスビー
ズを詰めた石英ガラスよりなる熱分解カラム19aの入口
に連通し、熱分解カラム19aの出口は第２の反応槽6bに
通じている。
ズを詰めた石英ガラスよりなる熱分解カラム19aの入口
に連通し、熱分解カラム19aの出口は第２の反応槽6bに
通じている。
次にこの装置の動作をステップＲ……により順次説明
する。
する。
リン酸法の場合は酸容器11aにリン酸を，塩酸法の場合
は酸容器11aに塩酸を充填する。
は酸容器11aに塩酸を充填する。
Ｒ 電磁弁V4,V7を開き、11Cを含む炭酸ガス11CO2を
反応槽6a内に送り、液体窒素容器５で極低温に冷却した
反応槽6a内にドライアイスとしてトラップし、電磁弁V4
を閉じる。
反応槽6a内に送り、液体窒素容器５で極低温に冷却した
反応槽6a内にドライアイスとしてトラップし、電磁弁V4
を閉じる。
Ｒ 次に電磁弁V11を開けて有機金属試薬容器7aより
有機金属試薬を反応槽6a内に加える。これによって以
下、有機金属試薬としてR-Liを用いた場合で説明する
と、11 CO2＋R-Li……＞R11COOLi 反応がおこる。この後、電磁弁V11を閉じる。
有機金属試薬を反応槽6a内に加える。これによって以
下、有機金属試薬としてR-Liを用いた場合で説明する
と、11 CO2＋R-Li……＞R11COOLi 反応がおこる。この後、電磁弁V11を閉じる。
Ｒ 約２分後に電磁弁V12を開いて水10を加えてR-Li
を分解する。次いで、電磁弁V12を閉じ常温に戻るまで
放置する。
を分解する。次いで、電磁弁V12を閉じ常温に戻るまで
放置する。
Ｒ この反応槽6aは常温に達した後電磁弁V7を閉じ電
磁弁V6を開いて真空ポンプ８により反応槽6aの内部を乾
燥する。同時に反応槽6aをヒーター5aにより60℃に加熱
する。乾燥が終了したら電磁弁V6を閉じる。
磁弁V6を開いて真空ポンプ８により反応槽6aの内部を乾
燥する。同時に反応槽6aをヒーター5aにより60℃に加熱
する。乾燥が終了したら電磁弁V6を閉じる。
Ｒ 次に電磁弁V13,V7を開いて酸容器11aよりリン酸
又は塩酸を加える。酸を加えた時点でR11COOLiは次の反
応によってR11COOHになる。
又は塩酸を加える。酸を加えた時点でR11COOLiは次の反
応によってR11COOHになる。
その後、電磁弁V13,V7を閉じる。
Ｒ 次に空気電磁弁AV1は開き、ヒーター5aにより反
応槽6aを有機酸R11COOHの沸点まで温度をあげ、気化し
た11C有機酸R11COOHは電磁弁V2を開いてスイープガス21
により熱分解カラム19a内に導かれ、その内部で530℃の
温度で熱分解により次の反応で11Cケテンを生成する。
応槽6aを有機酸R11COOHの沸点まで温度をあげ、気化し
た11C有機酸R11COOHは電磁弁V2を開いてスイープガス21
により熱分解カラム19a内に導かれ、その内部で530℃の
温度で熱分解により次の反応で11Cケテンを生成する。
R11COOH……＞Ｒ＝11C＝０ この11Cケテンは第２の反応槽6b内の標識目的とする材
料に送られ、所要の合成を行う。
料に送られ、所要の合成を行う。
第４図点線はリン酸法による本発明の第４実施例を示す
もので、上記酸容器11aにはリン酸を容れ、また反応槽6
aは五酸化リン（無水リン酸）を包むパルミチン酸，ス
テアリン酸等の高沸点長鎖の脂肪酸製のカプセル20のダ
クト25に開閉蓋34を介して連通してなるものである。
もので、上記酸容器11aにはリン酸を容れ、また反応槽6
aは五酸化リン（無水リン酸）を包むパルミチン酸，ス
テアリン酸等の高沸点長鎖の脂肪酸製のカプセル20のダ
クト25に開閉蓋34を介して連通してなるものである。
このカプセル20の添加手段は第１実施例と同様であるの
で、説明は省略する。
で、説明は省略する。
この装置によるときは反応槽６を移動することなく、し
たがって自動化が容易で装置が安価となり、またより迅
速に11Cケテンを生成できるものである。
たがって自動化が容易で装置が安価となり、またより迅
速に11Cケテンを生成できるものである。
以上のように本発明による生成方法及び自動生成装置に
よれば、11Cケテンを効率よく自動的にかつ安定に生成
できる。また、自動化することにより、半減期の短い11
Cを迅速に処理できるので、収量の低下が少ないと共に
作業者に被爆の危険性がなく安全にその作業を行うこと
ができるものである。更に本発明による11Cケテンによ
り標識合成した11Cホルボールエステル等を用いて新分
野であるポジトロンエミッションCTのセカンドメッセン
ジャーの領域まで研究領域が広がり、核医学の発展に大
きく寄与するものである。
よれば、11Cケテンを効率よく自動的にかつ安定に生成
できる。また、自動化することにより、半減期の短い11
Cを迅速に処理できるので、収量の低下が少ないと共に
作業者に被爆の危険性がなく安全にその作業を行うこと
ができるものである。更に本発明による11Cケテンによ
り標識合成した11Cホルボールエステル等を用いて新分
野であるポジトロンエミッションCTのセカンドメッセン
ジャーの領域まで研究領域が広がり、核医学の発展に大
きく寄与するものである。
第１図（イ）は本発明の一実施例の有機リチウムR-Li精
製装置36を有するリチウム塩反応系の概略を示す説明
図、（ロ）はそのカプセル供給装置の説明図、（ハ）は
熱分解装置の説明図、第２図はその制御装置のブロック
図、第３図（イ）は本発明の第１実施例であるリン酸法
のフロー図、（ロ）は同第２実施例である塩酸法のフロ
ー図、第４図は本発明の第３実施例及び第４実施例の装
置の概略を示す説明図である。 ５……冷却材の容器、5a……ヒーター、６……反応槽、
6a……第１の反応槽、6b……第２の反応槽、7,7a……有
機金属試薬容器、８……真空ポンプ、10……有機金属試
薬分解材容器、11,11a,30……酸容器、12,12a……放射
性同位元素11Cを含むガスの容器、19a……熱分解カラ
ム、V4,V11,V12,V13……電磁弁、AV1……電磁弁。
製装置36を有するリチウム塩反応系の概略を示す説明
図、（ロ）はそのカプセル供給装置の説明図、（ハ）は
熱分解装置の説明図、第２図はその制御装置のブロック
図、第３図（イ）は本発明の第１実施例であるリン酸法
のフロー図、（ロ）は同第２実施例である塩酸法のフロ
ー図、第４図は本発明の第３実施例及び第４実施例の装
置の概略を示す説明図である。 ５……冷却材の容器、5a……ヒーター、６……反応槽、
6a……第１の反応槽、6b……第２の反応槽、7,7a……有
機金属試薬容器、８……真空ポンプ、10……有機金属試
薬分解材容器、11,11a,30……酸容器、12,12a……放射
性同位元素11Cを含むガスの容器、19a……熱分解カラ
ム、V4,V11,V12,V13……電磁弁、AV1……電磁弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｈ 5/02 Ｃ (72)発明者 藤井 亮 京都府京都市中京区麸屋町通二条下る尾張 町231番地 麸屋町ビューハイツ803号 (72)発明者 中橋 彌光 京都府京都市北区等持院北町58番地
Claims (8)
- 【請求項１】放射性同位元素11Cを含む二酸化炭素11CO2
をアルカリ金属またはアルカリ土類金属による有機金属
試薬Ｒ−ＭまたはR-MXを加えて11Cの有機金属塩R11COOM
またはR11COOMXとし、余剰の有機金属試薬を水等を加え
て分解した後、減圧下蒸発させて有機金属塩を乾固し、
次に酸を加えて11Cの有機金属塩を11Cの有機酸R11COOH
とし、この11C有機酸を加熱分解して11CケテンＲ＝11C
＝Ｏを生成するようにした11Cケテンの生成方法。 - 【請求項２】上記アルカリ金属はリチウム（Li）である
請求項第１項記載の11Cケテンの生成方法。 - 【請求項３】上記アルカリ土類金属はマグネシウム（M
g）である請求項第１項記載の11Cケテンの生成方法。 - 【請求項４】上記酸はリン酸である請求項第１項記載の
11Cケテンの生成方法。 - 【請求項５】上記酸は塩酸である請求項第１項記載の11
Cケテンの生成方法。 - 【請求項６】上記リン酸を加えた後に五酸化リン（無水
リン酸）を包むパルミチン酸，ステアリン酸等の高沸点
長鎖の脂肪酸製のカプセルを加えて不活性ガスを吹きこ
むようにした請求項第４項記載の11Cケテンの生成方
法。 - 【請求項７】放射性同位元素11Cを含むガス容器（12a）
は電磁弁V4を介して第１の反応槽（6a）に連通し、反応
槽（6a）の下方には冷却材の容器（５）及びヒーター
（5a）を交互に配置しうるようにし、有機金属試薬容器
（7a）は電磁弁V11を介して反応槽（6a）に連通し、反
応槽（6a）は電磁弁V12を介して有機金属試薬分解材容
器（10）に連通し、電磁弁V13を通して酸容器（11a）に
連通し、反応槽（6a）は電磁弁AV1を通じて熱分解カラ
ム（19a）の入口に連通し、熱分解カラム（19a）の出口
は標識目的とする材料を容れた第２の反応槽（6b）に通
じている11Cケテンの自動生成装置。 - 【請求項８】上記酸容器（11a）にはリン酸を容れ、ま
た反応槽（6a）は五酸化リン（無水リン酸）を包むパル
ミチン酸，ステアリン酸等の高沸点長鎖の脂肪酸製のカ
プセル（20）のダクト（25）に開閉蓋（34）を介して連
通してなる請求項第７項記載の11Cケテンの自動生成装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1140024A JPH078817B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | ▲上１▼▲上１▼ｃケテン生成方法及び自動生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1140024A JPH078817B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | ▲上１▼▲上１▼ｃケテン生成方法及び自動生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH035437A JPH035437A (ja) | 1991-01-11 |
| JPH078817B2 true JPH078817B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15259174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1140024A Expired - Fee Related JPH078817B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | ▲上１▼▲上１▼ｃケテン生成方法及び自動生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078817B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3008329B2 (ja) * | 1995-01-26 | 2000-02-14 | 信彦 中澤 | ラジオアイソトープ標識試薬調整用プレフィルドキット |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP1140024A patent/JPH078817B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH035437A (ja) | 1991-01-11 |
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