電解・透析を利用した医療用放射性銅の新規インライン分離・薬剤化システムの開発

利用电解和透析开发医用放射性铜的新型在线分离和制药系统

• 批准号: 20H03632
• 负责人: 須郷 由美
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03632/
• 关键词: 放射性銅; 電気化学的分離

本研究の最終目標である医療用放射性銅の新規インライン分離・薬剤化システムを開発するための要素技術として、これまでに(1)金属の酸化還元特性の違いを利用した電解セルによる金属の選択的分離法と、(2)電場における金属イオンの泳動および膜透過による電気透析を利用したインライン薬剤合成法を開発してきた。令和4年度は、これらの要素技術を組み合わせることで、分離から薬剤合成までの一連の流れを、電圧を印加するだけの簡便な操作で達成するフローシステムを構築し、安定同位体を用いたコールド実験および放射性同位体を用いたホット実験による検証を行った。○電解セルによるNiマトリックスからのCu分離：トレーサー量のCuを含むNi溶液をフロー電解セルに導入し、イオン化傾向の高いNiを溶出させ、イオン化傾向の低いCuのみを作用電極に捕集した。電着したCuは、作用電極の電位を負から正に変換することで、脱着し回収することができた。○電気透析型イオン抽出デバイスによるインライン薬剤合成：電解セルにて分離回収したCu溶液をイオン抽出デバイスに導入し、透析膜を介してドナーから配位子を含むアクセプターへと連続してCuイオンを抽出することで、インラインのセル内でCuの濃縮精製かつ標識前駆体との効率的な反応を行うことができた。○電解セルーイオン抽出デバイスを連結した自動化装置の試作：小型のチューブポンプや電磁弁等を組み合わせて、シーケンサから制御可能な自動化装置を製作した。○ホット実験による検証： Niターゲットにプロトンビームを照射すると、核反応(p,n)、(p,d)によりCu-64、Ni-57が生成する。照射したNiターゲットの溶解液を導入試料とし、試作した自動化装置を用いて、ホット実験による検証を行った。その結果、Niマトリックスからトレーサー量のCu-64のみを、全自動で濃縮精製することに成功した。

The ultimate goal of this study is to develop new methods for the separation and chemical synthesis of radioactive copper for medical use, including (1) separation methods for the selection of metals by electrolysis, and (2) development of electrodialysis methods for the separation and chemical synthesis of metals by electrodialysis and membrane permeation. In 2004, the technology of chemical synthesis was combined with chemical synthesis, chemical separation, chemical synthesis, chemical synthesis○ Electrolytic Ni separation: high concentration of Cu in Ni-containing solution, high concentration of Ni in electrolytic solution, low concentration of Cu in electrode. The electric potential of the active electrode changes from negative to positive. o Electrodialysis type extraction process: Electrolysis, separation and recovery of Cu solution, extraction process, dialysis membrane, ligand extraction process, concentration and purification of Cu, identification of precursor and efficiency process.○ Test of automation device for electrolytic extraction: small size of automation device for electromagnetic function, etc. The test results show that Ni-64 and Ni-57 are produced by irradiation, nuclear reaction (p,n) and (p,d). Irradiation and dissolution of the solution to test the use of automated equipment, testing As a result, the concentration of Cu-64 was successfully carried out.

项目成果

フロー電解－電気透析イオン抽出法による銅-64の分離精製とその自動化

流动电解-电渗析离子萃取法分离纯化64铜及其自动化

• 发表时间: 2022
• 作者: 真鍋 日那子;小畑 翔平;須郷 由美;大平 慎一;石岡 典子;戸田 敬;小﨑 大輔;森 みかる;森 勝伸
• 通讯作者: 森 勝伸

フロー電解セルとイオン抽出装置を組み合わせた医療用放射性銅(64Cu)の分離精製

使用流动电解池和离子萃取装置分离纯化医用放射性铜（64Cu）

• 发表时间: 2020
• 作者: 丸山洋平;須郷由美;宮地凌摩;山崎直亨;大平慎一;戸田敬;石岡典子;森勝伸
• 通讯作者: 森勝伸

電気化学を利用した金属RIの新規分離精製法の開発

利用电化学开发金属 RI 分离纯化新方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 須郷由美;宮地凌摩;丸山洋平;小畑翔平;真鍋日那子;大平慎一;森 勝伸;石岡典子
• 通讯作者: 石岡典子

Electrodialytic Handling of Radioactive Metal Ions for Preparation of Tracer Reagents

• DOI: 10.1021/acs.analchem.0c02456
• 发表时间: 2020-11-17
• 期刊: ANALYTICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 7.4
• 作者: Sugo, Yumi;Miyachi, Ryoma;Toda, Kei
• 通讯作者: Toda, Kei

Electrochemical handling of ultra-trace radioactive copper for highly efficient separation and reagent preparation

电化学处理超痕量放射性铜以实现高效分离和试剂制备

• 发表时间: 2022
• 作者: Masanobu Mori;Yumi Sugo;Shin-Ichi Ohira;Hinako Manabe;Syohei Obata;Ryoma Miyachi;Naoaki Yamazaki;Kei Toda;Noriko S. Ishioka
• 通讯作者: Noriko S. Ishioka