(57)【要約】  本発明は、９８Ｍｏを中性子により活性化することで、その生成された９９Ｍｏが、２３５Ｕの核分裂により生成された９９Ｍｏに代わる選択肢として使用できる比放射能に達する、無担体９９Ｍｏの製造プロセスに関する。これは、９８Ｍｏ含有化合物による中性子捕獲時の９９Ｍｏ核の反跳を利用することで達成される。こうした反跳核はもはや９８Ｍｏ含有化合物と化学的に結合しなくなり、したがってその後選択的に分離することができる。好ましい９８Ｍｏ含有化合物は、モリブデン（０）ヘキサカルボニル［（Ｍｏ（ＣＯ）６］およびモリブデン（ＶＩ）ジオキソジオキシナート［Ｃ４Ｈ３（Ｏ）−ＮＣ５Ｈ３）Ｊ２−ＭｏＯ２である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
９８Ｍｏ含有化学化合物に中性子を衝突させ、その結果得られた、前記化合物に含まれる９９Ｍｏ放射能が分離されることを特徴とする、高比放射能の無担体９９Ｍｏの製造プロセス。
【請求項２】
前記化合物に含まれる前記９９Ｍｏ放射能は、ａ）前記生成された９９Ｍｏしか溶解しない液体に移されるか、またはｂ）前記化合物の溶解度が高い第１の液体に移され、その液体は前記化合物が溶解しない第２の液体と混合され、「遊離した」９９Ｍｏ核は前記第２の液体相に移され、除去されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記９８Ｍｏ含有化学化合物はモリブデン（０）ヘキサカルボニル［（Ｍｏ（ＣＯ）６］またはモリブデン（ＶＩ）ジオキソ−ジオキシナート［Ｃ４Ｈ３（Ｏ）−ＮＣ５Ｈ３）］２−ＭｏＯ２であることを特徴とする、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記第１の液体はジクロロメタンであることを特徴とする、請求項１〜３に記載のプロセス。
【請求項５】
前記第２の液体は、５０ｍＭの酢酸アンモニウム緩衝液で調製された様々なｐＨ（２〜１２）の水相であることを特徴とする、請求項１〜３に記載のプロセス。
【請求項６】
溶解しない９８Ｍｏ含有化合物が、１）前記生成された９９Ｍｏしか溶解しない前記液体を含むか、または２）前記化合物が確実に溶解する前記液体、および前記９９Ｍｏしか溶解しない前記液体を共に含む照射容器に移され、前記容器は、連続振盪されながら、外部中性子ビームで中性子に照射され、反跳した９９Ｍｏは一方の液体相からもう一方の液体相にオンラインで移行することを特徴とする、請求項１および３〜５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記９８Ｍｏ含有化学化合物は請求項３に定義されるような化合物であることを特徴とする、請求項６に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無担体９９Ｍｏの製造プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
現行方式では、高比放射能の９９Ｍｏは、核分裂性のアクチニドターゲット（２３３Ｕ、２３５Ｕ、２３９Ｐｕなど）、主に２３５Ｕを用いて核分裂させて生成されており、９９Ｍｏは高収率（約６％）の核分裂生成物の１つである。しかしながら、この場合、９９Ｍｏ以外にも、さらに一連の他の核分裂生成物も生成される。この製造ルートをとると、９９Ｍｏを他の核分裂生成物から分離および精製しなければならず、製造に核燃料の処理が必要となる。さらに、従来技術のプロセスでは、一緒に生成される他の核分裂生成物の最終保存を行う必要もある。これらを総合すると、必要とされる製造認可を受けた９９Ｍｏの製造場所は非常に少ないと考えられる。また、その結果９９Ｍｏ−９９ｍＴｃジェネレータ（医療ラジオイメージングで使用される）の世界生産は非常に少ない場所に頼っており、現在の場所の一箇所で何らかの問題が起こると、必要な供給を継続することが直ちに危うくなる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は今回、上記の問題点を解消する高比放射能の９９Ｍｏの製造プロセスを提供することを目的とする。
【０００４】
本発明を用いれば、９８Ｍｏの中性子を活性化することで、無担体９９Ｍｏ製造が可能になり、そのように生成された９９Ｍｏは、２３５Ｕの核分裂により生成される９９Ｍｏに（代わる）好ましい選択肢として使用できる比放射能が得られる。こうした高比放射能は、本発明に従って、９８Ｍｏ含有核による中性子の捕獲時の９９Ｍｏ核の反跳を利用することで得られる。上述の反跳核はもはやターゲットマトリックスと化学的に結合しなくなり、したがって選択的に分離することができる。
【０００５】
このため、本発明は、９８Ｍｏ含有化学化合物に中性子を衝突させ、その結果得られた、前記化合物に含まれる９９Ｍｏ放射能を分離することを特徴とする高比放射能の無担体９９Ｍｏの製造プロセスに関する。
【０００６】
驚くべきことに、９８Ｍｏ含有化学化合物に中性子を衝突させることにより、従来技術による２３５Ｕの核分裂の問題点を回避しつつ、高比放射能の９９Ｍｏを得ることが可能であることが見出された。もちろん、９９Ｍｏ以外に他の核分裂生成物は形成されない。
【０００７】
本発明のプロセスには２つの選択肢がある。
【０００８】
第１の選択肢では、前記化合物に含まれる前記９９Ｍｏ放射能を、ａ）生成された９９Ｍｏしか溶解しない液体に移すか、またはｂ）前記化合物の溶解度が高い液体に移し、その液体を前記化合物が溶解しない第２の液体と混合し、「遊離した」９９Ｍｏ核を前記第２の液体相に移す。
【０００９】
したがって、９８Ｍｏ含有化学化合物を中性子で衝突させた後、前記化合物に含まれる生成された９９Ｍｏ放射能を、生成された９９Ｍｏしか溶解しない液体、または９９Ｍｏ放射能を含む前記化合物に対して高い溶解度を持つ第１の液体に移す。
【００１０】
前記第１の液体は第２の液体と混合し、化合物が溶解しない第２の液体相に抽出することにより「遊離した」９９Ｍｏ核を移行させる。
【００１１】
好ましい９８Ｍｏ含有化合物は、モリブデン（０）ヘキサカルボニル［（Ｍｏ（ＣＯ）６］およびモリブデン（ＶＩ）ジオキソ−ジオキシナート［Ｃ４Ｈ３（Ｏ）−ＮＣ５Ｈ３）］２−ＭｏＯ２である。
【００１２】
こうした好ましいモリブデン化合物以外に、以下のモリブデン化合物を使用してもよい。
【００１３】
シクロヘプタトリエンモリブデン（０）トリカルボニル［（Ｃ７Ｈ８）Ｍｏ（ＣＯ）３］、濃紫色の結晶性粉末（アクロスオーガニクス（Ａｃｒｏｓｓ  Ｏｒｇａｎｉｃｓ））；
モリブデン（０）ヘキサカルボニル［（Ｍｏ（ＣＯ）６]、白色、結晶性粉末（アクロスオーガニクス）；
メチルシクロペンタジエニルモリブデン（Ｉ）トリカルボニル、二量体［（ＣＨ３）２−（Ｃ５Ｈ５）］２−Ｍｏ２（ＣＯ）６  濃紫色、結晶性粉末（アクロスオーガニクス）；
プロピルシクロペンタジエニルモリブデン（Ｉ）トリカルボニル、二量体［（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２）−（Ｃ５Ｈ５）］２−Ｍｏ２（ＣＯ）６  濃褐色、結晶性粉末（アクロスオーガニクス）；
シクロペンタジエニルモリブデン（ＩＩ）トリカルボニル  二量体［（Ｃ５Ｈ５）−Ｍｏ（ＣＯ）３］２、濃紫色の結晶性粉末（アクロスオーガニクス）；
ペンタメチルシクロペンタジエニル−モリブデン（Ｖ）ジカルボニル  二量体［（ＣＨ３）５−（Ｃ５Ｈ５）−Ｍｏ（ＣＯ）２］２  オリーブグリーンの結晶性粉末；
モリブデン（ＶＩ）ジオキソ−ビス（アセチルアセトナト）［（ＣＨ３ＣＯＣＨ＝Ｃ（Ｏ−）ＣＨ３）］２−ＭｏＯ２、白色、結晶性（ｃｒｉｓｔａｌｌｉｎｅ）粉末（シグマアルドリッチ（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ）、ＵＳＡ）。
モリブデン（ＶＩ）ジオキソ−ジオキシナート［（Ｃ４Ｈ３（Ｏ）−ＮＣ５Ｈ３）］２−ＭｏＯ２、橙黄色の結晶性（ｃｒｉｓｔａｌｌｉｎｅ）粉末、フォーヘル（Ｖｏｇｅｌ）ら［ｘｘｘ］に記載されているような方法に従って合成。
モリブデン（ＩＶ）ジスルフィド［ＭｏＳ２］、濃灰色の粉末、３２５メッシュ（Ｍｅｓｈ）（アクロスオーガニクス）；
二珪化モリブデン［ＭｏＳｉ２］、濃灰色の粉末、３２５メッシュ（アルファエイサー（Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ）ＧｍｂＨ、カルルスルーエ（Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ）、ドイツ）；
モリブデンナノ粒子（約１００ｎｍ）、濃灰色の粉末、（ジョンソンアンドマッセイ（Ｊｏｈｎｓｏｎ  ＆  Ｍａｔｔｈｅｙ）、ＵＳＡ）
カリウムモリブデン（ＶＩ）−ヘキサシアノフェラート［ＫＭｏ［ＦｅＩＩＩ（ＣＮ）６］、濃褐色、結晶性粉末、セベスタ（Ｓｅｂｅｓｔａ）ら［ｙｙ］が記載した方法に従って合成。
【００１４】
好ましい第１の液体は有機溶媒ジ−クロロメタン（ＣＨ２Ｃｌ２）であり、好ましい第２の液体は５０ｍＭの酢酸アンモニウム緩衝液で調製された様々なｐＨ（２〜１２）の水相である。
【００１５】
他の好適な第１の液体としてクロロホルム（ＣＨ３Ｃｌ）、ベンゼン（Ｃ６Ｈ６）、トルエン（ＣＨ３−Ｃ６Ｈ５）がある。
【００１６】
他の好適な第２の液体としては、酸性溶液ＨＣｌ（０．０５Ｍ）、アルカリ溶液ＮａＯＨ（０．０５Ｍ）、キレート液Ｎａ２ＥＤＴＡ（０．０５Ｍ）、クエン酸Ｎａ３（０．０５Ｍ）、ＨＣｌ（０．０５Ｍ）に溶かした酸化液Ｈ２Ｏ２（０．０２Ｍ）、還元液（ＮａＨＳＯ３（０．０５Ｍ）、食塩水溶液ＮａＣｌ（０．９％ｗ／ｗ）、中性緩衝液溶液ＮＨ４Ａｃ（０．０５Ｍ；ｐＨ７．３）の水溶液がある。
【００１７】
請求項１の第２の任意の変形例では、９８Ｍｏ含有化合物を、１）生成された９９Ｍｏしか溶解しない液体、または２）化合物が溶解する液体、および９９Ｍｏは溶解するが、化合物は溶解しない液体（第１の液体と混合できない）を含む照射容器に移し、連続振盪しながら容器に外部中性子ビームで中性子照射し、反跳した９９Ｍｏを一方の液体相からもう一方の液体相にオンラインで移行させる。
【００１８】
また、この変形例を使用することで、従来技術による核分裂プロセスの問題点が解消される。
【００１９】
現行の技法ではＭｏ化合物および／または抽出プロトコルが好適でないことにより、モリブデンの比放射能があまり増大しなかったため、本プロセスは新規なプロセスであり、現行の技法と比較して自明ではない点が特筆される。主として核燃料（２３５Ｕ）の核分裂による従来技術の手法は、無担体９９Ｍｏの大規模製造において現在まで世界中で使用されてきたが、本明細書で前述したような問題点があった。
【００２０】
反跳により９９Ｍｏを生成すると、本来義務付けられている、前述のような問題点を伴う核燃料の処理を回避しつつ、必要とされる高比放射能の９９Ｍｏが得られることは特筆される。
【００２１】
さらに、現在、核分裂により生成される９９Ｍｏによる以外に、同等の比放射能が得られる製造の選択肢がないことも留意されたい。核分裂により生成された９９Ｍｏの場合、製造施設は核燃料を処理しなければならず、前述のような必要とされる認可を受けている施設は、世界でも数が少ない。本明細書で提案する、濃縮された９８Ｍｏターゲットの中性子照射からの反跳９９Ｍｏによる製造を用いれば、世界でより多くの施設が高放射能９９Ｍｏの製造を開始できる。
【００２２】
反跳（ジラード・チャルマーズ（Ｓｚｉｌａｒｄ−Ｃｈａｌｍｅｒｓ））反応の原理は知られているものの、十分な密度の中性子ビームを用いることなど、適当な化学化合物および実験条件を使用することで、本発明により高比放射能の９９Ｍｏを得られることは驚くべきことである。したがって、本プロセスは現行の９９Ｍｏ製造手法と比較して新規性ばかりでなく進歩性もある。
【００２３】
さらに、放射化学施設に接続された中性子源に必要な挿入管を別にすれば、本プロセスに問題点は存在しない。
【００２４】
また、請求項２および６に記載のプロセスの選択肢によれば、請求項２では、中性子による９８Ｍｏ化学化合物の衝突を反応器内で行うのに対し、請求項６を開示する選択肢では、中性子ビームにより反応器の外部で衝突を行うことが注目される。
【００２５】
本プロセスは、９９Ｍｏの生成に限定されるものではなく、現在のところ主に２３５Ｕの核分裂プロセスにより生成される他の生成物に使用され得る点が特筆される。
【００２６】
本発明のプロセスはまた、９０Ｓｒ−＞９０Ｙ；１０３Ｒｕ−＞１０３ｍＲｕ；１３２Ｔｅ−＞１３２Ｉ；１３７Ｃｓ−＞１３７ｍＢａおよび１４０Ｂａ−＞１４０Ｌａの生成にも好適である。
【００２７】
以下の実施例により本発明をさらに説明する。
【実施例】
【００２８】
実施例のアプローチ１
ジラード・チャルマーズ反応；
実施例１。モリブデン複合体の照射
２０〜１５００ｍｇのＭｏ（０）ヘキサカルボニルおよびＭｏ（ＶＩ）ジオキソ−ジオキシナートをポリエチレンカプセルに密封し、デルフト工科大学（Ｄｅｌｆｔ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）のホヘルオンデルウェイスリアクタ（Ｈｏｇｅｒ  Ｏｎｄｅｒｗｉｊｓ  Ｒｅａｃｔｏｒ）の気送設備において中性子フルエンス率を５．０×１０１２ｃｍ−２．ｓ−１として好適な時間（１５分〜５時間）照射した。また、照射の一部は、気送設備と比較してフルエンス率はかなり高い（２．４×１０１３ｃｍ−２．ｓ−１）が、異なる中性子フルエンス率プロファイル（高速中性子フルエンス率に対する熱中性子フルエンス率の比）を持つ炉心照射設備で行った。短時間の照射（１５〜３０分）の場合、照射終了から１時間後に９９Ｍｏの放射化学的分離を行ったのに対し、より長時間の照射の場合、半減期が短い１０１Ｍｏおよび１０１Ｔｃを崩壊させるため照射終了から２時間後に分離を行った。
【００２９】
実施例２。有機モリブデンターゲットの液−液抽出
照射後、標的を５０ｍｌの精製された有機液体（ジクロロメタン（ＣＨ２Ｃｌ２）、クロロホルム（ＣＨ３Ｃｌ）、ベンゼン（Ｃ６Ｈ６）。、トルエン（ＣＨ３−Ｃ６Ｈ５））に溶解させた。原液から２．０ｍｌのアリコートを、５０ｍＭの酢酸アンモニウム緩衝液で調製した様々なｐＨ（２〜１２）の同量の水相と接触させた。緩衝液溶液のｐＨは、希酢酸またはアンモニア溶液を加えて維持した。さらに、以下の水溶液も使用した：酸性溶液ＨＣｌ（０．０５Ｍ）、アルカリ溶液ＮａＯＨ（０．０５Ｍ）、キレート液Ｎａ２ＥＤＴＡ（０．０５Ｍ）、クエン酸Ｎａ３（０．０５Ｍ）、ＨＣｌ（０．０５Ｍ）に溶かした酸化液Ｈ２Ｏ２（０．０２Ｍ）、還元液（ＮａＨＳＯ３（０．０５Ｍ）、食塩水溶液ＮａＣｌ（０．９％ｗ／ｗ）、中性緩衝液溶液ＮＨ４Ａｃ（０．０５Ｍ；ｐＨ７．３）。また、ミリＱ水を水相とした実験も行った。有機溶液から酢酸アンモニウムへのモリブデンの溶媒抽出に関する速度論的研究。さらにミリＱ水を水相とした実験も行った。ジクロロメタンから酢酸アンモニウム緩衝液溶液への９９Ｍｏの溶媒抽出に関する速度論的研究を行い、その後の研究のため平衡時間を最適化した。この実験では、５分から１時間の範囲の様々な時間間隔でサンプルをローラーベッドから除去した。９９Ｍｏの抽出収率は振盪時間の１５分後に一定値になるのに対し、モリブデン全体の抽出収率は３０分まで上昇することが観察された。このため、１５分の振盪時間で最も高い濃縮係数が得られた。これを考慮して、１５分の振盪時間でその後の抽出を行った（トマール（Ｔｏｍａｒ）ら、２００８年）。溶液を１５分間振盪後、サンプルを３０００ｒｐｍで５分間遠心したところ（ジュアン（Ｊｏｕａｎ））、きれいに分離された相が得られた。続いて、水層から１．０ｍＬのアリコートを取り出し、γカウンティングにより９９Ｍｏ放射能を測定し、さらに全モリブデン濃度を判定した。ジクロロメタン原液の場合、最初に０．２ｍＬのアリコート（ｎ＝３）を王水（３×１．０ｍＬの濃ＨＣｌ、および１×１．０ｍＬの濃ＨＮＯ３）で処理し、γカウンティング後、これを１０ｍＬまで希釈し全Ｍｏ含有量を判定した（ＩＣＰ−ＯＥＳ）。
【００３０】
実施例３。解析
有機相、水相およびジクロロメタン−Ｍｏ原液の９９Ｍｏ放射能を以下の通り測定した。
【００３１】
２０４８多重波高分析器（Ｗａｌｌａｃ）に接続した遮蔽井戸型ＮａＩ（Ｔ１）カウンターを用いてγ線分光測定を行った。９９ｍＴｃによる１４０ｋｅＶのピークを９９Ｍｏの放射能の指標として使用した。９９ｍＴｃと９９Ｍｏとの間で平衡が成立するように放射化学的分離から２４時間後にサンプルの計数を行った。１４０ｋｅＶのピークのネット面積は、コンプトンバックグラウンドの線形減算により得た。計数時間は、１４０ｋｅＶのピークで少なくとも１００００カウントが得られるように調整した。
【００３２】
誘導結合高周波プラズマ発光分光分析装置（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）（パーキンエルマー（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ）ＩＣＰ−ＯＥＳ  ４３００ＤＶ）を用いて、水性サンプルおよび王水分解したジクロロメタン原液の全モリブデン濃度を測定した。モリブデン濃度の測定には２０２．０３１ｎｍ、２０３．８４５ｎｍおよび２０４．５９７ｎｍの輝線を使用した。装置はモリブデンについて、ＩＣＰ−ＯＥＳ標準溶液（メルク（Ｍｅｒｃｋ）、ウルトラピュア（Ｕｌｔｒａｐｕｒｅ）１．０００ｇ  Ｍｏ．Ｌ−１）を用い、これを０．０５〜２．５μｇ．ｍＬ−１  Ｍｏの範囲の標準溶液が得られるように好適に希釈して較正した。
【００３３】
γ活性と全Ｍｏ濃度との比から水相および原液の９９Ｍｏの比放射能（ｃｐｍ／ｍｇ全Ｍｏで表す）を測定した。濃縮係数は、分離した水相の９９Ｍｏの比放射能（ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ａｃｔｉｖｉｔｙ）の、有機相の９９Ｍｏの比放射能（ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ａｃｔｉｖｉｔｙ）に対する比として計算した。
【００３４】
実施例のアプローチ２
実施例４
この実施例のアプローチは、第１のアプローチと同じ化学原理に基づく。ただし、ここでは中性子の衝突と同時に液−液抽出を行う。照射／液−液抽出の終了後、上記に記載されているのと同じ要領で全溶液を処理する。
【００３５】
ジクロロメタンまたはクロロホルムを照射すると、照射中に強力な高エネルギー即発γ線に加えて非常に高く、非実用的な３８Ｃｌ放射能が生成されるため、このアプローチでは、Ｍｏ化合物の溶解に好ましい相はベンゼンまたはトルエンである。
【００３６】
中性子ビーム照射の利点は、反応器「内」の照射と比較して、中性子ビーム照射に伴うかなり少ないγ線線量を化合物に当てることにある。γ線（反応器内の核分裂過程に起因する）は、反跳過程に対して逆効果（「アニーリング」という）をある程度持つものである。さらに、もう１つの利点は、反応器の照射の場合、安全性の面から望ましくない化学分解およびガス状化合物の形成の可能性があるため、化合物が危険とみなされる場合があることである。こうした影響は、ビーム照射においてはほとんど無視できる程度であり、リスクの程度がかなり小さくなる。
【００３７】
中性子ビーム照射の問題は中性子強度が比較的低く、したがって９９Ｍｏ収率が低いことである。
【００３８】
実施例１、２および３は請求項２に記載の選択肢に関し、実施例４は、請求項６に記載の選択肢に関する。
【００３９】
本発明は上記の開示、実施例または特許請求項の範囲に限定されるものではないことに留意されたい。
【国際調査報告】
2011522276.tif 000002
2011522276.tif 000003
2011522276.tif 000004