Brevet FR2081422A1 — publié le 19711203

La présente invention concerne la préparation d'iode radioactif. On obtient l'iode-131 radio-actif de haute pureté sous forme chimique stable par distillation sèche d'une matière contenant du 5 tellure et irradiée par- des neutrons, par exemple du bioxyde de tellure, sur de 11alumine, puis par élution avec une base telle qu'une solution basique diluée. On peut préparer l'iode-131 radioactif par ce procédé avec une contamination radio-active minimale pour le voisinage. L'iode-131 radio-actif obtenu par ce procédé est 10 utilisé comme traceur aux applications variées et il est utile pour déterminer le volume du sang, le débit cardiaque et analogues. L'invention concerne un nouveau procédé de préparation d'iode radio-actif, avec des rendements élevés. L'iode préparé est très pur et sous forme chimique stable. 15 Etant donné sa oourte période (8,1 jours) et sa grande abon dance isotopique, l'iode-131 est particulièrement utile dans la recherche et le diagnostic médicaux. Il convient bien comme traceur à la fois in vivo et in vitro en vue d'effectuer certains diagnostics. Par exemple, on sait que les isotopes radio-actifs de l'iode 20 sont très utiles pour les essais relatifs au fonctionnement de la thyroïde, par exemple pour l'essai de fixation d'iode par la thyroïde, l'excrétion urinaire d'iode, le rapport de transformation de l'iode associé aux protéines et l'analyse de la thyroïde et de ses métastases. En plus de ces utilisations médicales, on peut 25 aussi utiliser les isotopes radio-actifs de l'iode dans l'industrie comme source ponctuelle de radiation. Par exemple, ils sont utiles à © s ci © f s pour la détermination/de structure des métaux et analogues. Cependant, lorsqu'on utilise des isotopes radio-actifs de l'iode pour la recherche ou le diagnostic médicaux, le produit doit avoir obli-30 gatoirement une pureté extrêmement poussée. On sait déjà préparer des isotopes radio-actifs de l'iode par diverses méthodes. Cependant, les procédés utilisés dans ce but ne fournissent pas toujours un produit suffisamment pur pour les applications médicales, ou bien ils sont compliqués et durent 35 longtemps. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3 114 608 décrit un procédé dans lequel on dissout une cible en TeÛ2,irradiée dans un réacteur, dans une solution de soude et 71 00560 .2. 2081422 on distille l'iode-131 en ajoutant dèl'eau oxygénée en présence d'un catalyseur au molybdate de sodium, le brevet britannique N° 763 865 décrit un procédé dans lequel on effectue une distillation sèche d'iode-131 à partir'd'une cible en TeO£ dans 5 une solution de sulfite de sodium, et le brevet des Etats-Unis d'Amérique ÏP 3 282 655 décrit"un-procédé dans lequel on dissout la cible en uranium-235, irradiée dans un réacteur, dans une solution de soude et on distille HI en acidifiant la solution avec de l'aeide sulfurique. L'acide iodhydrique recueilli est purifié par un pro- -10 cédé d'adsorption sur lé-platine. K. Taugbol et J. B. Dahl, JEHER report N° 52, Kjellér," Norvège', 1957 décrivent la séparation de l'iode-1.31 de 1e02 par distillation sèche en une étape.- Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° '3 226 298 décrit un autre procédé de fabrication d'iode-131 radio-actif de pureté élevée. 15 Dans ce procédé, on irradie du bioxyde de tellure avec des neutrons thermiques et on obtient lriode-13î par distillation sèche, puis condensation dans un piège froid. Cependant, ce procédé -présente de nombreux inconvénients qui font qu'il ne convient pas- de façon parfaite à la production continue d'un produit très pur et sous forme 20 chimiquement stable. Par exemple, pour obtenir un produit extrêmement pur dépourvu de bioxyde" de tellure, il est souvent nécessaire de distiller l'iode un certain nombre de fois. Ceci implique obligatoirement-.l'utilisation de nombreux" pièges froids et de nombreux transferts du produit d'une partie de 1-'appareil à une autre, à 25 l'intérieur de l'installation de fabrication, par exemple dans une cellule chaude. De plus, la distillation de l'iode-131 gazeux peut facilement contaminer les zones dé travail, et le danger de contamination radio-active est donc grand. On sait aussi que la forme chimique de l'iode-131 varie en 30 fonction de la pureté et de l'acidité de la solution» Lorsqu'on dissout l'iode obtenu par distillation sèche dans une solution aqueuse, l'iode est sous forme d'iodure (I~) dans une solution alcaline, et sous forme d'iode moléculaire (Ig) ou de tri-iodurç (I^~) en solution acide. Il n'est-pas souhaitable que l'iode 35 soit sous forme moléculaire, car il contamine un laboratoire par vaporisation» En conséquence? la forme iodure est sûre et plus souhaitable. Cependant, il n'est pas souhaitable d'ajouter un 71 00560 -3- 2081422 réactif chimique réducteur dans de nombreuses utilisations médicales. Aussi, on souhaite que la forme chimique de l'iode-131 soit 2'iodure, sans ajouter d'agent réducteur, et en disposant d'un produit de grande pureté. 5 L'invention concerne donc un procédé très efficace de prépa ration d'iode-131 radio-actif. Cet iode est extrêmement pur et ce procédé est simple et très reproductible. Les rendements sont élevés.La forme obtenue est chimiquement stable et acceptable pour la recherche et le.diagnostic médicaux. Lesdangersde contamination 10 radio-active sont réduits au minimum. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res-sortiront mieux de la description qui va suivre du procédé de fabrication de l'invention. Selon l'invention, on irradie une matière contenant du 15 tellure avec des neutrons thermiques, on fait subir une distillation sèche à l'iode-131 radio-actif provenant de la matière contenant du tellure sur de l'alumine et on extrait sélectivement l'iode-131 de l'alumine avec une base. L'expression "-matière contenant du tellure" désigne dans le 20 présent mémoire le tellure lui-même, ses oxydes, par exemple le monoxyde et le bioxyde, et ses sels, par exemple les nitrates, sulfures et analogues. Lriode-131 radio-actif obtenu par le procédé de l'invention a une pureté extrêmement élevée et une forme chimiquement stable, 25 c'est-à-dire qu'il est sous forme d'iodure, et il convient en conséquence pour la recherche et le diagnostic médicaux. Contrairement procède de I""invention aux procédés connus cités précédemment, le/est extrêmement simple et rapide et donne un bon rendement en iode. De plus, contrairement à ce qui est connu, l'isotope élué de l'iode est dépourvu d'agent 30 réducteur. De plus, ce procédé réduit la contamination radioactive de la zone de travail. Dans la première phase du procédé de l'invention, on irradie la matière contenant du tellure, par exemple du bioxyde de tellure, avec des neutrons thermiques. Si on doit utiliser l'iode-131 pour 35 des études de diagnostic médical, il est important que la matière contenant le tellure ait une pureté élevée, c'est-à-dire que la somme totale de tous les éléments détectables soit inférieure à 71 00560 2081422 0,1 io en poids. La teneur en sélénium doit être inférieure à 0,005 % en poids. Si la matière contenant le tellure a plus de ces faibles teneurs, il faut la chauffer pour chasser le sélénium. On effectue le chauffage' à des températures comprises entre 550 5 et 700°C environ, ou plus, ■ pendant dès périodes pouvant atteindre une heure. On constate qu'on obtient les résultats optimaux lors-, qu-'on chauffe la matière à 700°C pendant 30 minutes, on la broie dans un broyeur à boulets sous forme d'une poudre qu'on chauffe à nouveau à 700°C pendant 30 minutes. On la broie à nouveau dans un 10 broyeur à boulets jusqu'à" ce qu'elle soit fine. On irradie alors la matière contenant le tellure, par exemple du bioxyde de tellure. Après 200 heures d'irradiation avec un flux v 13 2 " de 3 à 5x10 n/cm .s environ, on obtient plus de 14 curies d'iode- 131. Après traitement d'une journée, on obtient une activité spéci-15 fique supérieure à 2,5x10^ Ci/g. On sait comment procéder à une irradiation d'une cible pour obtenir l'isotope désiré, et on peut l'effectuer en plaçant la matière contenant le tellure dans la zone d'irradiation d'un réacteur nucléaire, d'un générateur de particules ou d'un isotope servant de source de neutrons. On transfère 20 alors la matière irradiée dans un récipient de distillation en quartz comportant un dispositif de vide. On chauffe le récipient à une température comprise entre 450 et 800°C environ et on distille l'iode-131 qu'on recueille sur une colonne amovible en alumine. On retire l'iode-131 de la colonne par dissolution dans une base, de 25 préférence dans une solution basique diluée. Bien que diverses bases conviennent pour la phase d'élution, on préfère utiliser la soude. Lorsqu'on l'utilise, on obtient l'isotope de l'iode sous forme d'iodure de sodium qui convient au diagnostic médical. Cependant, on peut aussi utiliser d'autres 30 bases si l'iode réactif doit être utilisé dans des applications non médicales. Des bases qui conviennent sont, entre autres, le carbonate de sodium, la potasse, l'ammoniaque, la chaux et analogues. Le pH de la solution basique d'élution utilisée est de l'ordre de 8 ou supérieur, et de préférence de l'ordre de 13. 35 La température n'est pas fixée de façon nécessairement précise, et on peut effectuer.la phase d'élution à la température ambiante de manière convenable. 71 00560 2081422 Comme on l'a indiqué précédemment, on obtient suivant l'invention de l'iode-131 radio-actif sous forme chimiquement stable. On règle l'état d'oxydation de l'iode 131 en iodure sans ajouter aucun réactif. La surface en alumine déplace^l'équilibre 5 I2 I~ vers 1'iodure du fait de l'adsorption en surface. On détermine la forme chimique de l'iode-131 préparé par le procédé de l'invention par spectroscopie ultraviolette (A.D. Awtrey et R. E. Connick, J.A.C.S. 73, 184-2, 1951) et par chromatographie sur papier (The United States Pharmacopia (X VII), p. 616—617, 1965). 10 Les résultats obtenus montrent que l'iode-131 est sous forme d'iodure et ne change pas de façon notable de forme pendant trois semaines. On ne détecte pas de tellure dans la solution obtenue lors d'un essai au chlorhydrate de cystéine (la limite de détection étant -5 de 5x10 M,. La contamination radio-active de l'atmosphère envi-15 ronnante.est pratiquement éliminée et l'opération est simple. Comme on l'a précédemment indiqué, le procédé de l'invention permet la préparation simple d'iode-131 radio-actif sous forme extrêmement pure et chimiquement stable. Par exemple, on obtient par le procédé de l'iode-131 ayant une pureté en radionuçlide supérieure 20 à 99,9 7®. Lorsque la solution d'iode doit avoir une application médicale, on doit stériliser la solution suivant les techniques connues sans effet contraire. . , On chauffe dans un four à moufle préalablement calibré du bioxyde de tellure du commerce ayant des teneurs respectives en 25 sélénium et totale en métaux lourds inférieures à 0,01 et 0,1 % en poids, à 700°C pendant 30 minutes. On le refroidit et on le broie avec des boulets jusqu'à ce qu'il soit sous forme d'une poudre fine. On découpe une longueur de 50,8 cm d'un tube d'aluminium 30 de 19,05 mm de diamètre et de 0,89 mm d'épaisseur de paroi. On brosse le tube avec une brosse métallique à l'intérieur et on soude un bouchon à une extrémité. On lave la capsule ainsi formée avec du trichloréthylène et de l'acétone, puis on le sèche dans une étuve. On pèse environ 300 g de Te02 dans la capsule. On met la capsule 35 dans un bloc d'aluminium, on met en place un bouchon et on le soude au tube. On détermine l'intégrité de la soudure en soumettant la capsule immergée dans l'eau à un vide partiel correspondant à une lecture de dépression de 686 mm de mercure au moins. 71 00560 -6- 2081422 On irradie alors le bioxyde de tellure par des neutrons dans un réacteur. Après 200 heures d'irradiation avec un'flux de % 13 2 3 à 5x10 n/cm .s» on obtient plus de 14 curies d'iode-131. Après irradiation on ouvre la capsule d'aluminium en la dé-5 coupant avec un outil de coupe, près "d'un dispositif d'extraction de poudre, de manière à réduire la libération de poussières radio-actives dans la cellule chaude. On transfère le bioxyde de tellure dans un ballon de distillation en quartz et on lave la vide capsule/avec de 1^5onde 1N, les restes de lavage étant placés 10 dans une bouteille en matière plastique revêtue d'un bouchon. On transfère le ballon rémpli dans la cellule chaude et on vérifie l'activité totale en utilisant un détecteur de .rayons gamma placé dans la cellule. On relie ensuite le ballon au dispositif contenant une colonne d'alumine Woelm et "on place le dispositif 15 sous vide. Lorsque la jauge à vide indique une dépression de 762 mm de mercure, on élève le four autour du ballon. On effectue la distillation à 650°C pendant une heure environ. Ensuite, on laisse ✓ ' 3 refroidir le dispositif et on élue la colonne avec 5,0 cm de soude 0,1îî. 20 On détermine la concentration en iode-131 et la pureté des radionuclides par spectroscopie des rayons gamma. La concentration est de l'ordre de 3000 mCi/cm et la pureté est supérieure à 99»9 Le pH de la solution finale est de 13. On détermine la forme chimique de l'iode-131 par spectroscopie ultraviolette et 25 pâr chromatographie sur papier et on constate qu'il est sous forme d'iodure. On ne constate pas de modification de la forme chimique de l'iode pendant trois semaines. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra 30 y apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sortir sans pour autant/du cadre de la présente invention qui est défini dans les revendications annexées. 71 00560 -7- 2081422 - REVENDICATIONS - 1. Procédé de préparation d'iode-131 radio-actif, caractérisé en ce qu'on irradie une matière contenant du tellure avec des neutrons, on fait subir une distillation sèche à l'iode-131 radio-5 actif provenant de la matière contenant du tellure, sur de l'alumine, et or. élue sélectivement l'iode-131 de l'alumine avec une base. ,2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière contenant du tellure est du bioxyde de tellure. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 la matière contenant du tellure est du tellure métallique. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la distillation sèche à une température comprise entre environ 450°C et environ 800°C. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on 15 retire l'iode-131 radio-actif à pureté élevée de l'alumine avec une solution basique diluée. 6. Procédé selon la revendication 5» caractérisé en ce que la solution basique diluée est une solution de soude. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 l'iode-131 élué a une pureté en radionuclides supérieure à 99*9 #. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on stérilise la solution alcaline diluée contenant l'iode-131 radioactif.