(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）二方向性ポンプ及びそれに連結された管状セグメントをキャリアー溶液で満たす工程、
（ｂ）該キャリアー溶液のうちの第一の量を退かせることにより該キャリアー溶液と接触している一定量のガスを引き込む工程、
（ｃ）該キャリアー溶液のうちの第二の量を退かせることにより、試料の供給源から短寿命の娘アイソトープ及び長寿命の親アイソトープの混合物の液体試料を該管状セグメントへと引き込む工程、ここで、該液体試料は、該一定量のガスによって前記キャリアー溶液から分離される、
（ｄ）前記液体試料を分離器を通過させ、短寿命の娘アイソトープを得る工程、
を含む長寿命の親アイソトープから短寿命の娘アイソトープを分離するための方法。
【請求項２】
請求項１の工程（ｂ）〜（ｄ）において、分離器調節試薬、カウ溶液、スクラブ溶液及び溶離剤から選ばれる液体試料の各々を、スタック法又はシーケンス法の何れか一方によって管状セグメントへと引き込み、
ここで、分離器調節試薬が分離器内のアニオン交換カラムまたはアニオン交換膜を調節するための試薬であり、そして
ここで、該スタック法は、カウ溶液とスクラブ溶液とがガスによって分離されて該管状セグメント内に列となって配置されるものであり、該シーケンス法は、カウ溶液とスクラブ溶液とが逐次的に別々に該管状セグメントを通じて輸送されるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スタック法が、分離器を調節する工程、スクラブをローディングする工程、カウをローディングする工程、分離器を通じてカウを配送する工程、及び分離器から短寿命の娘アイソトープを溶離する溶離工程又は娘アイソトープを収集する工程を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
分離器の調節が、
２ａ．１．ガスを第一のマルチポジションバルブ上のポートを通じて管状セグメントへと引き込む工程、ここで、該ポートはガスの供給源に連結されている、
２ａ．２．分離器調節試薬を管状セグメントへと該第一のマルチポジションバルブ上の試薬ポートを通じて引き込む工程、
２ａ．３．分離器調節試薬を管状セグメントから、第一のマルチポジションバルブを通じて、分離器を通じて、第二のマルチポジションバルブ上の廃棄物ポートへ放出し、分離器調節試薬の後からガスを放出する工程、
２ａ．４．第一のマルチポジションバルブを廃棄物ポート位置に切り替え、残留ガスを管状セグメントから第一のマルチポジションバルブ上の廃棄物ポートへと放出し、その後、キャリアー溶液を放出する工程、
２ａ．５．分離器及び輸送ラインがガスで満たされている工程、
を含み、
ここで、請求項１に記載の二方向性ポンプが管状セグメントに連結され、管状セグメントが第一のマルチポジションバルブに連結され、第一のマルチポジションバルブが分離器に連結され、そして分離器が第二のマルチポジションバルブに連結されており、そして
輸送ラインは、ガスまたは液体を第一のマルチポジションから管状セグメント及び分離器を介して第二のマルチポジションバルブに輸送するものである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
請求項１に記載のガスがエアーであり、そして
前記スクラブのローディングが、
３ａ．５．第二のマルチポジションバルブをカウ溶液を排出するポート位置へと切り替える工程、
３ａ．６．第一のマルチポジションバルブを分離器に連結するポート位置へと切り替える工程、
３ａ．８．分離器にカウ溶液及びエアーを配送し、ここで、短寿命の娘アイソトープは続く溶離又は娘の収集のために分離器内に保持され、カウ保存容器又はリサーバーに排出物を第二のマルチポジションバルブを通じて割り当てる工程、
３ａ．９．第一のマルチポジションバルブを、スクラブ溶液をローディングするポート位置へと切り替え、そして第二のマルチポジションバルブを、スクラブ溶液を排出するポート位置へと切り替える工程、
３ａ．１０．分離器を通じてスクラブ溶液及びエアーを第二のマルチポジションバルブ上のスクラブ溶液を排出するポートへと配送する工程、
３ａ．１１．第一のマルチポジションバルブを廃棄物ポート位置へと切り替え、残留エアーを管状セグメントから第一のマルチポジションバルブ上の廃棄物ポートへと放出し、その後、キャリアー溶液を放出する工程、
を含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
請求項１に記載のガスがエアーであり、そして
前記溶離が、
４ａ．１．分離器を通じる流れ方向を、第一のマルチポジションバルブから第二のマルチポジションバルブへの流れ方向に反転させる工程、
４ａ．２．第二のマルチポジションバルブを、製造物バイアルに連結するポート位置に切り替える工程、
４ａ．３．第一のマルチポジションバルブ上のポートを通じて管状セグメントへとエアーセグメントを引き込む工程、ここで、該ポートはエアーの供給源に連結されている、
４ａ．４．第一のマルチポジションバルブ上の溶離剤をローディングするポートから管状セグメントへと溶離剤を引き込む工程、
４ａ．５．第一のマルチポジションバルブを通じて、分離器を通じて、第二のマルチポジションバルブを通じて管状セグメントから溶離剤を製造物バイアルへと放出する工程、ここで、短寿命の娘アイソトープは分離器から溶離する、
４ａ．６．溶離剤の後、管状セグメントを通じてエアーを分配する工程、
４ａ．７．第一のマルチポジションバルブを廃棄物ポート位置に切り替え、残留エアーを管状セグメントから第一のマルチポジションバルブ上の廃棄物ポートへと放出し、その後、キャリアー溶液をフラッシュする工程、
を含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記シーケンス法が、
システムを初期化する工程、分離器を調節する工程、カウ及びスクラブ溶液をローディング及び配送する工程、並びに長寿命の親アイソトープから短寿命の娘アイソトープを溶離する工程
を含む請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記初期化が、
１．１  第一のマルチポジションバルブを廃棄物ポート位置に設定し、シリンジを空にする工程、及び
１．２  エアーセグメントを管状セグメントへと吸引する工程、
を含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記シーケンス法が、
分離器を調節する工程、カウ及びスクラブ溶液をローディング及び配送する工程、並びに短寿命の娘アイソトープを溶離する工程
を含む請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のガスがエアーであり、そして
前記分離器の調節が、
２ｂ．１  エアーを管状セグメントへと第一のマルチポジションバルブ上のポートを通じて引き込む工程、ここで、該ポートはエアーの供給源に連結されている、
２ｂ．２  分離器調節試薬を管状セグメントへと該第一のマルチポジションバルブを通じて吸引する工程、
２ｂ．３．分離器調節試薬を分離器を通じて管状セグメントから放出し、その後、エアーを放出する工程、
２ｂ．４．第一のマルチポジションバルブ上の該ポートを通じてエアーを管状セグメントへと吸引する工程、
２ｂ．５．第一のマルチポジションバルブを分離器に連結するポート位置に切り替え、分離器を通じてエアーを放出する工程、
を含み、
ここで、請求項１に記載の二方向性ポンプが管状セグメントに連結され、管状セグメントが第一のマルチポジションバルブに連結され、そして第一のマルチポジションバルブが分離器に連結されている、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１に記載のガスがエアーであり、そして
カウ溶液のローディング及び配送が、
３ｂ．１  エアーを第一のマルチポジションバルブ上のポートを通じて管状セグメントへと吸引する工程、ここで、該ポートはエアーの供給源に連結されている、
３ｂ．２  第一のマルチポジションバルブをカウ溶液をローディングするポート位置に切り替え、カウ溶液を管状セグメントへと引き込む工程、
３ｂ．４  第一のマルチポジションバルブを分離器に連結するポート位置に切り替え、第二のマルチポジションバルブをカウ返却ポート位置に切り替える工程、
３ｂ．５  カウ溶液を管状セグメントから分離器を通じてカウ保存バイアルに放出する工程、
３ｂ．６  第一のマルチポジションバルブをエアーをローディングするポート位置に切り替え、エアーを管状セグメントへと吸引する工程、
３ｂ．７  第一のマルチポジションバルブを分離器に連結するポート位置に切り替える工程、
３ｂ．８  エアーを管状セグメントからカウ保存バイアルに放出する工程、
を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の工程３ｂ．８の後で、スクラブ溶液のローディング及び配送が、
３ｂ．９  第一のマルチポジションバルブをエアーをローディングするポート位置に切り替え、第二のマルチポジションバルブをスクラブポート位置に切り替える工程、
３ｂ．１０  エアーを管状セグメントへと第一のマルチポジションバルブを通じて吸引する工程、
３ｂ．１１  第一のマルチポジションバルブをスクラブ溶液をローディングするポート位置に切り替え、スクラブ溶液を管状セグメントへと引き込む工程、
３ｂ．１２  第一のマルチポジションバルブを分離器に連結するポート位置に切り替え、スクラブ溶液を管状セグメントから分離器を通じて第二のマルチポジションバルブ上のスクラブ溶液を排出するポートへと放出する工程、
３ｂ．１３  第一のマルチポジションバルブをエアーをローディングするポート位置に切り替え、管状セグメントへとエアーを吸引する工程、
３ｂ．１４  第一のマルチポジションバルブを分離器に連結するポート位置に切り替え、管状セグメントから分離器を通じて第二のマルチポジションバルブ上の排出物ポートへとエアーを放出する工程、
を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
短寿命の娘アイソトープの溶離が、
４ｂ．１  第一のマルチポジションバルブをエアーをローディングするポート位置に切り替え、第二のマルチポジションバルブを、製造物バイアルに連結するポート位置に切り替える工程、
４ｂ．２  第一のマルチポジションバルブを通じて管状セグメントへとエアーを吸引する工程、
４ｂ．３  第一のマルチポジションバルブを溶離剤をローディングするポート位置に切り替え、溶離剤溶液を管状セグメントへと引き込む工程、
４ｂ．５  第一のマルチポジションバルブを分離器に連結するポート位置へ切り替え、溶離剤溶液を管状セグメントから分離器を通じて、第二のマルチポジションバルブを通じた製造物バイアルへと放出する工程、
４ｂ．６．第一のマルチポジションバルブをエアーをローディングするポート位置へと切り替え、エアーを管状セグメントへと吸引する工程、
４ｂ．７．第一のマルチポジションバルブを分離器に連結するポート位置へと切り替え、エアーを管状セグメントから製造物バイアルへと放出する工程、
を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
短寿命の娘アイソトープがＢｉ−２１３を含み、長寿命の親アイソトープがＡｃ−２２５を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
分離器がアニオン交換カラム及びアニオン交換膜からなる群から選ばれる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
（ａ）管状セグメントに連結された二方向性ポンプ、ここで、該二方向性ポンプ及び管状セグメントはキャリアー溶液で満たされている、
（ｂ）管状セグメントに連結し、且つ、該キャリアー溶液と液体試料との間の一定量のガスを管状セグメントへと引き込むためにガスの供給源に連結した第一のバルブ、及び
（ｃ）一定量のキャリアー溶液を退けることにより、短寿命の娘アイソトープ及び長寿命の親アイソトープの混合物の液体試料を該管状セグメントへと引き込むことを許容する前記管状セグメントに連結した第二のバルブ、これにより、
（ｄ）前記液体試料が、それらの間の前記一定量のガスによって、前記キャリアー溶液と接触することが防止される、
を含む長寿命の親アイソトープから短寿命の娘アイソトープを分離するための装置。
【請求項１７】
前記第一の及び第二のバルブが、第一のマルチポジションバルブ上にある請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第一の及び第二のバルブが、マイクロプロセッサによって操作される請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
第一のマルチポジションバルブ上の分離器に連結するポートに、連結した分離器を更に含む請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記分離器が、アニオン交換膜、アニオン交換カラム及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれる請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記分離器の出口に連結した第二のマルチポジションバルブを更に含む請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記第一のマルチポジションバルブに連結した２ポジションバルブ、該２ポジションバルブに連結した分離器、ここで、分離器の両端が該２ポジションバルブに連結されている、及び
該２ポジションバルブに連結した第二のマルチポジションバルブ
を更に含む請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般的には、放射性核種の化学的分離に関する。さらに特定的には、本発明は、一つの放射性核種を他のものから化学的に分離する自動化された方法に関し、さらに特定的には、核薬剤に有用である短寿命の娘（ｄａｕｇｈｔｅｒ）アイソトープを長寿命の親（ｐａｒｅｎｔ）アイソトープから分離する方法の自動化に関する。
【０００２】
発明の背景
短寿命のアルファ及びベータ放出放射性核種娘アイソトープを長寿命の親アイソトープから分離することは、医療のため、特に癌に対しての医療のためになされてきた。癌のような所望されない細胞成長を断ち、または鎮めるために放射線を使用することの広範な認識は、多様な放射性核種についての増大する興味をもたらしている。殊に興味のあるものは、アルファ放射線を放出する213Ｂｉのような放射性核種、すなわちアルファ放出物であり、なんとなればこれらの放射性核種によって放出されるアルファ放射線は、組織内に深く侵入しないからである。213Ｂｉは、229Ｔｈ（ｔ1/2＝７３００年）の娘生成物として通常生成される。213Ｂｉが見出される放射能崩壊連鎖は周知である：233Ｕ（１．６２×１０5年のｔ1/2）→229Ｔｈ→225Ｒａ（１４．８日のｔ1/2）→225Ａｃ（１０日のｔ1/2）→213Ｂｉ（４７分のｔ1/2）。生物学的に興味のある娘核種は、225Ａｃへ崩壊する２２５Ｒａを包含する。225Ａｃは次いで一連の過程を経て213Ｂｉ（ｔ1/2＝４５．６分）へ崩壊する。
【０００３】
簡潔にいうと、腫瘍のような所望されない細胞成長のところに隣接してアルファ放出物を置くことによって、その腫瘍は、周囲の健康な組織の過大なアルファ放射線露出無しで、アルファ放射線へ露出されうる。多くのそのような方策において、アルファ放出物がキレート化剤へ結合され、後者が次いで生体内の腫瘍部位を探知するモノクロナル抗体へ結合されることによって、アルファ放出物は腫瘍部位へ隣接して置かれる。残念ながら、多くの例において、キレート化剤は、所望されるアルファ放出物以外の金属類にも結合するようになる。従って、所望されるアルファ放出物以外の金属類に結合されるモノクロナル抗体の数をできる限り少なくすることが望ましい。従って、アルファ放出物がその他の金属カチオンから高度に純化されていることが望ましい。さらには、213Ｂｉ（４７分のｔ1/2）のようなアルファ放出物は、極めて短い半減期を有する。従って、医療応用においてこれらの短寿命の放射性核種を効果的に利用するためには、それらは、使用できるアルファ放出物の量をできる限り多くするために短時間で、他の金属または不純物から効率的に分離されなければならない。さらには、患者イメージングのために有用な213Ｂｉと関連して低存在量、低エネルギーγ放出が現れる。そのような放射性核種の使用のより詳しい記載は、Ｐｉｐｐｉｎ，Ｃ．Ｇｒｅｇ，Ｏｔｔｏ  Ａ．Ｇａｎｓｏｗ，Ｍａｒｔｉｎ  Ｗ．Ｂｒｅｃｈｂｉｅｌ，Ｌｕｔｈｅｒ  Ｋｏｃｈ，Ｒ．Ｍｏｌｉｎｅｔ，Ｊａｑｕｅｓ  ｖａｎ  Ｇｅｅｌ，Ｃ．Ａｐｏｓｔｏｌｉｄｉｓ，Ｍａｕｒｉｔｓ  Ｗ．Ｇｅｅｒｌｉｎｇｓ，及びＤａｖｉｄ  Ａ．Ｓｃｈｅｉｎｂｅｒｇ，１９９５．”Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｏｆ  Ｂｉ−２１３  ｆｒｏｍ  ａｎ  Ａｃ−２２５  Ｃｏｗ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｒａｄｉｏｌａｂｅｌｉｎｇ  ｏｆ  Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｂｉ−２１３”，Ｃｈｅｍｉｓｔｓ’Ｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒｓ，
Ａ．Ｍ．Ｅｍｒａｎ編、Ｐｌｅａｕｍ  Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、ＮＹ（Ｐｉｐｐｉｎ，１９９５）を含む多数の文献に見出される。
【０００４】
１９９６年に、ＮＹ州ニューヨークのＭｅｍｏｒｉａｌ  Ｓｌｏａｎ−Ｋｅｔｔｅｒｉｎｇ癌センターのＤａｖｉｄ  Ｓｃｈｅｉｎｂｅｒｇ博士は、急性白血病の治療のために患者に213Ｂｉの投与を始めた。213Ｂｉは、モノクロナル抗体へ結合されるうるアルファ放出物であり、細胞膜の外側に結合されたときに４７分の半減期をもつアルファ放出物である放射性213Ｂｉを解放することができるエンジニヤード（ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ）タンパク分子である。この最初の試みは、米国でのヒト癌治療のためのアルファ療法の最初の使用を代表した。
【０００５】
他の放射性核種からビスマスを分離するために種々の方法が、過去数年にわたって開発されてきた。Ｂｉ発生剤を開発するように計画された最近の研究は、アクチニウム担持有機カチオン交換樹脂の使用に集中されている（Ｐｉｐｐｉｎ，１９９５；Ｗｕ  Ｃ．，Ｍ．Ｗ．Ｂｒｅｃｈｂｉｅｌ，及びＯ．Ａ．Ｇａｎｓｏｗ  １９９６．Ａｎ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｉ−２１３  ｆｒｏｍ  Ａｃ−２２５，Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｍｅｅｔｉｎｇ，Ｏｒｌａｎｄｏ，Ｆｌ，１９９６年８月（Ｗｕ，１９９６）；及びＭｉｚａｄｅｈ，Ｓ．，Ｓｔｅｐｈｅｎ  Ｊ．Ｋｅｎｎｅｌ、及びＲｏｓｅ  Ａ．Ｂｏｌｌ，１９９６．Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏｌａｂｅｌｌｉｎｇ  ｏｆ  Ｉｍｍｕｎｏｐｒｏｔｅｉｎｓ  ｗｉｔｈ  Ｂｉ−２１３，Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｏｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｍｅｅｔｉｇ，Ｏｒｌａｎｄｏ，Ｆｌ，１９９６年８月）。この有機カチオン交換法での主たる問題は、より多量の”225Ａｃカウ”（>２０ｍＣｉ）の必要性により、発生剤がアクチニウム担持有機カチオン交換樹脂の早期の破壊によって制限されることである。この破壊をできる限り少なくする試みが、ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  ＨｅａｌｔｈのWu博士及びＲｏｎ  Ｆｉｎｎ博士（Ｆｉｎｎ，Ｒ．，Ｍ．ＭｃＤｅｖｉｔｔ，Ｄ．Ｓｃｈｅｉｎｂｅｒｇ，Ｊ．Ｊｕｒｃｉｃ，Ｓ．Ｌａｒｓｏｎ，Ｇ．Ｓｇｏｕｒｏｓ，Ｊ．Ｈｕｍｍ及びＭ．Ｃｕｒｃｉｏ（ＭＳＫＣＣ）；Ｍ．Ｂｒｅｃｈｂｉｅｌ及びＯ．Ｇａｎｓｏｗ（ＮＩＨ）；Ｍ．Ｇｅｅｒｉｎｇｓ，Ｓｒ．（Ｐｈａｒｍａｃｔｉｎｉｕｍ  Ｉｎｃ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）；及びＣ．Ａｐｏｓｔｏｌｉｄｉｓ及びＲ．Ｍｏｌｉｎｅｔ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ，Ｊｏｉｎｔ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｒｅ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｕｒｓｎｉｕｍ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ，Ｋａｒｉｓｒｕｈｅ，ＦＲＧ．）．１９９７．“Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｂｉｓｍｕｔｈ−２１３  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  ａｓ  ａ  Ｔａｒｇｅｔｅｄ  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  Ｒａｄｉｏｐｈａｒｍａｃｃｅｕｔｉｃａｌ”，Ｊ．Ｌａｂｅｌｌｅｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ａｎｄ  Ｒａｄｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｉｔｉｃａｌｓ，ＸＬ，ｐ．２９３（ＭＳＫＣＣ，１９９７）によって採用されてきた。カチオン交換カラムの最上表面上の“点（ｐｏｉｎｔ）”源として225Ａｃを担持すること（Ｋａｒｌｓｒｕｈｅのアプローチ）の代りに、アクチニウムを、バッチ方式で、有機樹脂の一部分へ交換させる。この担持されたイオン交換ビーズは次いで、非担持ビーズと混合されて、Ｂｉ分離のために使用されるイオン交換カラム中に入れられたときに、該破壊を“希釈”する。発生剤から溶離される213Ｂｉは化学的に活性であり、８０％を超える抗体放射能ラベリング効率（崩壊補正済）が容易に達成される。モノクロナルの放射能ラベリングを含む全プロセスは周囲温度において２０−２５分で起こる。この生成物の免疫活性は８０％の名目（ｎｏｍｉｎａｌ）値で測定されてきた。得���れる放射能薬剤はピロゲン不含有であり、無菌である。しかしながら、このアプローチで、有機樹脂からのＢｉの分離に先立っての“カウ（ｃｏｗ）”の調製は長時間を要し、ＡＬＡＲＡ放射能標準に適合し得ないことがある。さらに、225Ａｃは213Ｂｉ生成物溶液中へ有機物部分を放出する発生剤の寿命（約２０日）の間、有機樹脂と会合したままである（その時にカウは授乳される）。
【０００６】
１９９７年のＫｏｃｈに記載されたＫａｒｌｓｒｕｈｅの放射性核種発生剤は、Ｄａｖｉｄ  Ｓｃｈｅｉｎｂｅｒｇ博士の（Ｍｅｍｏｒｉａｌ  Ｓｏａｎ−Ｋｅｔｔｉｎｇ  Ｃａｎｃｅｒ  Ｃｅｎｔｅｒ（ＭＳＫＣＣ）Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ＮＹ）２１３Ｂｉを遺伝子組み換えヒト化Ｍ１９５（ＨｕＭ１９５）抗体へ結合することを土台として開発された。全ての２２５ＡｃがＡＧＭＰ−５０カチオン交換樹脂カラムの入り口端に担持された。イオン交換カラム及び樹脂に対する放射能損傷の故に、ＭＳＫＣＣは、Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ放射性核種発生剤を２２５Ａｃが樹脂床全体にわたって拡散するように変更した。この変更は、局部的放射能損傷を軽減したが、２２５Ａｃは樹脂中に維持されるので、樹脂は樹脂はアルファ活性による損傷を受けた。
【０００７】
無機イオン交換“発生剤”の概念は、カリフォルニア州バーバンクのＩｓｏｔｏｐｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓのＧａｒｙ  Ｓｔｒａｔｈｅａｒｎによって開発されており、（Ｒａｍｉｒｅｚ  Ａｎａ．Ｒ．及びＧａｒｙ  Ｓｔｒａｔｈｅａｒｎ．１９９６．Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｎｔ  ｏｆ  Ｒａ−２２３，Ｂｉ−２１２，ａｎｄ  Ｂｉ−２１４  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  Ａｌｐｈｓ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｒａｄｉｏｎｕｃｌｉｄｅｓ，Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｍｅｅｔｉｎｇ，Ｏｒｌａｎｄｏ，Ｆｌ，Ａｕｇｕｓｔ，１９９６（Ｒａｍｉｒｅｚ，１９９６）に記載されている。このアプローチにおいて、無機多官能性カチオン交換剤を使用して、強力なアルファ衝撃による損傷を回避する。Ａｌｐｈａｓｅｐｔ  １TMのカラムを硝酸（ＨＮＯ3）で予備処理し、次いで１Ｍ  ＨＮＯ3中の225Ａｃ供給物をそのカラムに負荷し、213Ｂｉ生成物を１Ｍ  ＨＮＯ3で溶離させる。次いでその生成物である213Ｂｉは、硝酸を除去するために蒸発乾固されなければならない。次いで、それは適当な緩衝溶液を用いて溶液状に戻されて、キレート剤及びモノコリル抗体へのアルファ放出剤の最終的な結合の準備をする。その蒸発工程は、最終生成物を調製するのに必要とされる時間を長引かせ、このアプローチの有用性を制限する。
【０００８】
アニオン交換ビスマス分離機及び方法は、米国特許第０８／７８９，９７３号に記載されているように開発された。その方法は、注入器の手操作を必要とし、従って、研究要員への放射能暴露の可能性を伴う技能労働の必要の欠点を有する。
【０００９】
治療用放射性核種の増大する量の必要性の故に、親ラジオアイソトープからの娘ラジオアイソトープ、例えば229Ｔｈからの213Ｂｉ、の迅速かつ安全（低い作業者暴露）な分離及び精製の方法の必要性がある。
【００１０】
発明の概要
本発明は、長寿命親アイソトープからの短寿命娘アイソトープ分離をするとともにその親アイソトープをさらなる使用のために回収することを伴う方法である。２方向ポンプ及び１またはそれ以上の弁を備えたシステムを使用して、親アイソトープの溶液を処理して２つの別個の溶液を生じさせる。その１つは、高脱汚染率で親アイソトープを除去した娘アイソトープを含有し、そして他のものは、回収された親アイソトープを含む。上記処理は親アイソトープの溶液に対して繰り返され得る。その溶液駆動装置及び１またはそれ以上の弁をもつシステムは、操作を完遂するための一連の工程を実行するマイクロプロセッサーでのプログラムによって制御される。
【００１１】
一つのアプローチにおいて、カウ溶液は、所望の娘アイソトープを選択的に保持する分離媒体内を通され、そのときに親アイソトープ及びマトリックスはその分離媒体を通過する。この媒体を洗浄後、アイソトープを、別の溶液を使用して、その分離媒体から解放する。
【００１２】
本発明の自動化発生器を用いると、娘／親放射性核種の分離、例えばＡｃ−２２５“カウ”溶液からのＢｉ−２１３の分離、のために必要とされる全ての溶液取扱い工程は、終始一貫し、閉鎖され、そして遠隔操作される装置において実施される。作業者暴露及び汚染の拡散は、米国特許第０８／７８９，９７３号に記載されている手作業発生器操作と比較して、大幅に最小化される。この米国特許は、参照のためここに導入される。Ａｃ−２２５の１６ｍＣｉを用いて、装置部材の外部汚染は検出できなかった。
【００１３】
本発明の一目的は、自動化システムで長寿命親アイソトープから短寿命娘アイソトープを分離、精製し、かつその親アイソトープをさらなる使用のために回収することである。
【００１４】
親アイソトープが後でさらに娘アイソトープを回収するために再使用されることができ、かつ関与する親アイソトープを手動操作しないことは、本発明の一目的である。
【００１５】
分離媒体の放射能損傷を生じさせる暴露を最少化することは、本発明の一目的である。
本発明の主題は、この明細書の結論部分において特定的に指摘され、そして明確に請求されている。しかしながら、操作の組織化及び操作方法、ならびにそのさらなる利点及び目的は、添付図面に関連して行われる以下の説明を参照して最も良く理解され得る。添付図面において、類似の符号は類似の部材要素を表す。
【００１６】
好適な態様の説明
本発明の装置を図１に示す。二方向性ポンプ１００は、管状セグメント１０２に連結している。二方向性ポンプ１００及び管状セグメント１０２は、緩衝液（図示せず）で満たされている。第一のバルブ１０４は、管状セグメント１０２に連結しており、緩衝液と接する一定の体積のガスを引き込むためにガスサプライ（図示せず）に連結している。第二のバルブ１０６は、一定量の緩衝液を退かせることによって管状セグメントへと前記短寿命の娘アイソトープおよび前記長寿命の親アイソトープの混合物の第一の液体試料（図示せず）を引き込むことを許容する管状セグメントに連結している。この第一の液体試料と緩衝液とは、それらの間の一定量のガスによって接触することが防がれている。管状セグメントおよび他の管の寸法（内径）は、ガスの存在下に、ガスを通り越した液体の流れを防ぐのにその内径に関係した液体の表面張力が十分であるように、選択される。隔離バルブ１０８を含んでもよい。
【００１７】
追加のストリーム、例えば、洗浄ストリーム、溶離剤ストリーム、排出物ストリーム、試薬ストリームは、分離システムの完全な操作のために必要であるから、図２に示すように、追加のストリームのための管状セグメント１０２に連結したバルブ１０４、１０６およびその他が、マルチポジションバルブ２００へと集められていることが好ましい。
【００１８】
Ａｃ−２２５からＢｉ−２１３を分離するための完成したシステムは、図３ａに示されている。二方向性ポンプ１００は、高精度デジタルシリンジポンプ（シリンジ体積１０ｍＬ）（Ａｌｉｔｅａ  ＵＳＡ，Ｍｅｄｉｎａ  ＷＡ）である。管状セグメント１０２は、図示されているように、ガスバルブ即ちポート１０４、試料又はカウバルブ即ちポート１０６及びその他を含む第一のマルチポジションバルブ２００に連結されたコイルである。出口ポート３００は、分離器３０２へ流体を注出する。分離器の出口は、第二のマルチポジションバルブ３０４に連結されている。カウリサーバー３０６は、第一の及び第二のマルチポジションバルブの両方の上のポートに連結されている。製造物リサーバー３０８は、所望の放射核溶液を集める。Ａｃ−２２５からＢｉ−２１３を分離するために、分離器３０２は、アニオン交換膜である。
【００１９】
４ポート２ポジションバルブ３１０を含む別の態様が図３ｂに示されている。この態様では、第一のマルチポジションバルブ２００は、分離反応器ポート（２ポジションバルブ３１０、ポート１）に連結されており、ゾーンの積み重ね（スタック）が、２ポジションバルブ３１０を通じて管状セグメント１０２から分離器３０２へと、特定の流速で配送される。２ポジションバルブ３１０の目的は、分離器３０２を通じて流れ方向の逆転を可能にすることである。２ポジションバルブ３１０は、任意である。
【００２０】
分離のための好適な材料は、３Ｍ、Ｓｔ.Ｐａｕｌ、ＭＮによって提供される膜システムの様式におけるアニオン吸収樹脂である。この膜システムは、カートリッジ中に導入されたアニオン交換樹脂を含む紙の有機薄膜を有する。Sarasep Corp., Santa Clara, CAからのアニオン交換樹脂、Anex□が、粉状に粉砕され、３Ｍの米国特許第５，０７１，６１０号（ここに、レファレンスによって挿入される）に記載された方法に従ってＰＴＦＥ（polytrifluoroethylene）膜中に固定される。我々の試験のため、カートリッジは、直径２５ｍｍであった。使用されるカートリッジの寸法及びアニオン交換樹脂の種類の両方は、発生器によって要求される寸法に応じて変えることができる。加えて、アニオン交換樹脂は、カラム中に配置された粒子の形状であってもよい。カートリッジ又はカラムの寸法は、所望の交換容量によって決定されることができる。
【００２１】
全てのバルブは、好ましくは、非金属であり、例えば、Valco Instrument Company, Inc., (Houston TX)から得られるCheminert（登録商標）である。また、試薬及び管状セグメント１０２を含む輸送ラインは、好適には、非金属及び化学的に不活性であり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（Teflon）、ポリビニリデンフルオライド樹脂（Kynar）、ポリエーテルエチルケトン（PEEK）及びこれらの組み合わせである。
【００２２】
ポンプ及びバルブは、マイクロプロセッサから遠隔で制御される。あらゆるマイクロプロセッサ及びオペレーティングソフトウェアを使用でき、例えば、FIALABソフトウェア（Alitea）を使用するラップトップＰＣを使用できる。
【００２３】
本発明の方法は、長寿命の親アイソトープから短寿命の娘アイソトープを分離するための方法であって、下記工程：
（ａ）連結された二方向性ポンプ及びそれに連結された管状セグメントを緩衝液で満たす工程；
（ｂ）該緩衝液の第一の量を引き下げる（withdrawing）ことにより該緩衝液と接触しているガスの体積を引く（drawing）工程；及び
（ｂ）該緩衝液の第二の量を引き下げることにより、短寿命の娘アイソトープ及び長寿命の親アイソトープの混合物の第一の液体試料を該管状セグメントへと引く工程（ここで、該第一の液体試料は、該ガスの体積によって前記緩衝液から分離される）；
を有する。娘放射核を親放射核から分離するための、これら工程並びに付加的工程の詳細は、システムの初期化（シーケンシャル）、分離器の調節、スクラブ及びカウの分離器を通じたローディング及び配送、及び娘の収集である。
【００２４】
特に、Ｂｉ発生器は、原料として、225Ａｃ（親から分離されたもの）又は225Ｒａ／225Ａｃの混合物のいずれかを有することができる。原料として225Ｒａの使用に対して長所及び短所がある。225Ｒａが225Ａｃから分離されない場合、時間の関数としての利用できる放射線活性で換算したＢｉの量は、大いに延長される。しかし、この225Ｒａが224Ｒａのフラクションも含む場合、なぜなら、元のトリウム「カウ」229Ｔｈ及び少量％の228Ｔｈの両方を含んでいたので、ラジウムを除去するための分離が好ましい。
【００２５】
本発明の装置は、二つのモード、スタッキングおよびシーケンシャルで、使用されることができる。スタッキングモードは、ガスの多数の「スラグ」によって分離された液体の多数の「スラグ」を有する。一方、シーケンシャルモードは、緩衝液から連続的にロードされた液体の「スラグ」を分離するために、ガスの唯一の「スラグ」を有する。
【００２６】
Ａｃ−２２５（225Ｒａ無しで）からＢｉ−２１３を分離するために、本発明の装置を使用する工程は、以下のとおりである。
１．システムの初期化（シーケンシャル）
１．１    排出物位置（ポート７）にバルブ２００。シリンジは、１０ｍＬ／分で空になる。
【００２７】
１．２    ０．２５０ｍＬのエアーセグメントは、１０ｍＬ／分で保持コイルへと吸引される。
この工程は、エアーセグメントのみが溶液の配送に先立って保持コイル内に及びマルチポジションバルブＡの主ライン内に存在することを保証するために使用される。この工程は、キャリアー溶媒で試薬溶液が汚染することに対してのあらゆる可能性を除去し、予防措置として使用される。
【００２８】
２ａ．分離器の調節（スタック）
２ａ．１．  ガス、好ましくはエアーは、バルブ１０４（第一のマルチポジションバルブ２００上のポート１）を通じて、好ましくは、約２ｍＬ、約１０ｍＬ／分の流速で、管状セグメント１０２へとドロー（draw）される（即ち、引かれる）。
【００２９】
２ａ．２．  膜調節試薬（「カウ」を含む液と同じであるが、「カウ」は含まない）が、バルブ２００、ポート２を通じて、好ましくは、４ｍＬの０．５ＨＣｌ、１０ｍＬ／分の流速で、管状セグメント１０２へとドローされる。
【００３０】
２ａ．３．  膜調節試薬が、管状セグメント１０２から、分離器３０２（バルブ２００、ポート６）を通じて、排出物（バルブ３０４、ポート６）へと放出され、エアー、好ましくは約１．９ｍＬ、約４ｍＬ／分の流速のエアーが続く。流れ方向：ダウン−フロー（図３ｂにおいて、２−ウェイバルブ上のポート１及び２が連結される。）
２ａ．４．  バルブ２００は、排出物（ポート７）に切り替えられ、残留エアー（約０．１ｍＬ）が管状セグメント１０２から排出物へ放出され、０．５ｍＬのキャリア溶液が続く。流速は、好適には、約１０ｍＬ／分である。キャリアー溶液は、管及び／又はバルブの内表面を濡らさない液体である。好適なキャリアー溶液は、脱イオン水である。臨床用途のためには、キャリアー溶液は、サニタイジング溶液（例えば、５０〜８０％エタノール溶液）であることができる。キャリアー溶液としてエタノール溶液を使用することによって、発生器装置は、殺菌状態を維持できる。管をエタノールで洗浄することにより、管が濡れる傾向が最小化される。
【００３１】
この点では、分離器３０４は、調節され、分離のための準備ができている。全ての輸送ライン及び分離器３０４は、エアーで満たされる。
２ｂ．分離器の調節（シーケンシャル）
２ｂ．１  ガス、好ましくはエアーは、バルブ２００、ポート１を通じて、好ましくは、約１ｍＬ、約１８ｍＬ／分の流速で、管状セグメント１０２へと引かれる。
【００３２】
２ｂ．２  膜調節試薬が、バルブ２００、ポート２から、好ましくは、約４ｍＬの０．５ＨＣｌ、約１８ｍＬ／分の流速で、管状セグメント１０２へと吸引される。
【００３３】
２ｂ．３  膜調節試薬が、管状セグメント１０２から、分離器３０２（バルブ２００、ポート６）を通じて、排出物（バルブ３０４、ポート６）へと放出され、エアーが、好ましくは約１ｍＬ、流速約８ｍＬ／分の流速で、続く。流れ方向：ダウン−フロー（図３ｂにおいて、２−ウェイバルブ３１０上のポート１及び２が連結される。）
２ｂ．４  エアーは、バルブ２００、ポート１を通じて、管状セグメント１０２へと、好ましくは、約１０ｍＬ、流速約１８ｍＬ／分で、吸引される。
【００３４】
２ｂ．５  バルブ２００は、膜位置（ポート６）に切り替えられる。エアー（約１０ｍＬ）が分離器３０２を通じて、約１５ｍＬ／分の流速で、排出物（バルブ３０４、ポート６）へと放出される。
【００３５】
３ａ．管状セグメントへの「カウ」及びスクラブ溶液のロード及び配送（スタック）
「カウ」及びスクラブのロード（スタック）
３ａ．１．  エアーが管状セグメント１０２へとバルブ２００、ポート１を通じて、好適には、約２ｍＬ、約１０ｍＬ／分の流速で、引かれる。
【００３６】
３ａ．２．  スクラブ溶液が管状セグメント１０２へとバルブ２００、ポート４を通じて、好適には、約４ｍＬの約０．００５Ｍ  ＨＣｌ、約１０ｍＬ／分の流速で、引かれる。
【００３７】
３ａ．３．  エアーが管状セグメント１０２へと好適には、約２ｍＬ、約１０ｍＬ／分の流速で、引かれる。
３ａ．４．  「カウ」溶液が管状セグメント１０２へとバルブ２００、ポート５を通じて、好適には、約４ｍＬ、約４ｍＬ／分の流速で、ドローされる。ここで、「カウ」の体積は、約３ｍＬでしかないことに注目せよ。約４ｍＬの体積の吸引は、管状セグメント１０２へのカウ溶液の量的輸送を保証する。
【００３８】
この時点では、管状セグメント１０２は、エアーセグメントと分離した「カウ」及びスクラブ溶液の連続的にスタックされたゾーンを含む。もう１つは、「カウ」及びスクラブの配送（スタック）
３ａ．５．  「カウ」位置（ポート１）にマルチポジションバルブ３０４を配置する。
【００３９】
３ａ．６．  膜位置（ポート６）にマルチポジションバルブ２００を配置する。
３ａ．７．  アップ−フロー位置（ポート１及び４が連結される）に２−ポジションバルブ３１０を切り替える。
【００４０】
３ａ．８．  分離器３０２に「カウ」溶液及びエアー(好適には、約１．８ｍＬ)を配送し、溶離剤を元の「カウ」保存容器即ちリサバー３０６へバルブ３０４（ポート１）を通じて割り当てる。この工程は、保持コイルから、４ｍＬ／分の流速で、約６．３５０ｍＬ分配することによって達成される。（実際の体積及び分配された体積は異なることに注意せよ。分配された体積は、コールド試験において実験的に見出され、保持コイル内にスタックされたエアーセグメントの弾性に起因する。我々は、溶液の取り扱いの総合的な再生産性が悪影響を受けないことを確認した。）
３ａ．９．  スクラブ位置（ポート２）にマルチポジションバルブ３０４を配置する。
【００４１】
３ａ．１０．  分離器３０２にスクラブ溶液（好適には、約４ｍＬの約０．００５Ｍ  ＨＣｌ）及びエアー（好適には、約1．９ｍＬ）を配送し、バルブ３０４（ポート２）へと割り当てる。スクラブフラクションは、続く分析のために集められる。
【００４２】
３ａ．１１．  バルブ２００を廃棄物（ポート７）へと切り替え、残留エアー（約０．１ｍＬ）を保持コイルから廃棄物へと放出し、キャリアー溶液（約０．５ｍＬ）が続く。流速は、好適には、約１０ｍＬ／分である。
【００４３】
この時点では、Ｂｉ−２１３は、分離器３０２内のアニオン交換膜上に保持され、親のＡｃ−２２５から分離される。Ａｃ−２２５「カウ」溶液は、元の保存バイアル（即ちリサーバー３０６）に回収される。分離器３０２及び輸送ラインは、エアーでフラッシュされる。分離器３０２は、Ｂｉ−２１３溶出のために準備される。
【００４４】
３ｂ．管状セグメントへの「カウ」及びスクラブ溶液のロード及び配送（シーケンシャル）
「カウ」のロード及び配送（シーケンシャル）
３ｂ．１  エアーが管状セグメント１０２へとバルブ２００、ポート１を通じて、好適には、約１ｍＬ、約１０ｍＬ／分で、吸引される。
【００４５】
３ｂ．２  バルブ２００を「カウ」位置（ポート５）へと切り替える。約４ｍＬのカウが管状セグメント１０２へと、約４ｍＬ／分の流速で、引かれる。Ａｃ−２２５「カウ」溶液の体積は、通常、３．１ｍＬである。約４ｍＬの吸引は、管状セグメント１０２へのカウ溶液の量的輸送を保証する。
【００４６】
３ｂ．３．  オペレーターが自動化された分離の更なる進行を確認することを要求される。
３ｂ．４  バルブ２００を膜位置（ポート６）に切り替える。バルブ３０４を「カウ」返却位置（ポート１）に切り替える。２−ポジションバルブ３１０をアップ−フロー位置（ポート１及び４が連結される）に切り替える。
【００４７】
３ｂ．５  約５ｍＬを管状セグメント１０２から「カウ」保存バイアル３０６（バルブ３０４、ポート１）へ、約４ｍＬ／分の流速で、放出する。Ａｃ−２２５「カウ」溶液は、分離器３０２を通じて放出され、保存バイアル３０６に返却される。
【００４８】
３ｂ．６  エアー位置（ポート１）にバルブ２００を切り替える。約１０ｍＬのエアーが管状セグメント１０２に、約８ｍＬ／分の流速で、吸引される。
３ｂ．７  バルブ２００を膜位置（ポート６）に切り替える。ダウン−フロー位置（ポート１及び２が連結される）に２−ポジションバルブ３１０を切り替える。
【００４９】
３ｂ．８  約１０ｍＬのエアーを管状セグメント１０２から「カウ」保存バイアル３０６へと、バルブ３０４、ポート１を通じて、約１５ｍＬ／分の流速で、放出する。
【００５０】
この時点で、Ｂｉ−２１３は分離器３０２にロードされ、Ａｃ−２２５溶液は、元の保存バイアル３０６へ返却される。
スクラブのロード及び配送（シーケンシャル）
３ｂ．９  バルブ２００をエアー位置（ポート１）に切り替える。スクラブ位置（ポート２）にバルブ３０４を切り替える。
【００５１】
３ｂ．１０  エアーを管状セグメント１０２にバルブ２００、ポート１を通じて、好適には、約１ｍＬ、約１０ｍＬ／分で、吸引する。
３ｂ．１１  バルブ２００をスクラブ位置（ポート４）へと切り替える。約４ｍＬのスクラブ溶液が管状セグメント１０２へと、約２０ｍＬ／分で、引かれる。
【００５２】
３ｂ．１２  バルブ２００を膜位置（ポート６）に切り替える。約５ｍＬを管状セグメント１０２から分離器３０２を通じてバルブ３０４、ポート２のスクラブ位置へと、約６ｍＬ／分で（分離器３０２を通じたアップ−フロー方向）放出する。
【００５３】
３ｂ．１３  バルブ２００をエアー位置（ポート１）に切り替える。管状セグメント１０２へと約１０ｍＬのエアーを約１８ｍＬ／分で吸引する。
３ｂ．１４  バルブ２００を分離器位置に切り替える。約１０ｍＬのエアーを約１５ｍＬ／分で管状セグメント１０２から排出物（バルブ３０４、ポート６）へと放出する。
【００５４】
４ａ．Ｂｉ−２１３溶出シーケンス（スタック）
４ａ．１．２−ポジションバルブ３１０を切り替える。分離器３０２を通じて流れ方向をＢｉ−２１３溶出のために反転させる（ダウン−フロー、２−ポジションバルブ３１０上のポート１及び２は連結される）。
分離器３０２を通じた流れ方向は、Ａｃ−２２５のロード及びスクラブ（洗浄）工程に関して反転されることに注目せよ。
４ａ．２．マルチポジションバルブ３０４をＢｉ−２１３製造物位置（ポート３）に設定する。
【００５５】
４ａ．３．バルブ２００、ポート１を通じて管状セグメント１０２へとエアーセグメントを、好適には、約２ｍＬ、約１０ｍＬ／分の流速で、引く。
４ａ．４．バルブ２００、ポート３を通じて管状セグメント１０２へと溶離剤を、好ましくは、約８ｍＬ部分の約０．１Ｍ  酢酸ナトリウム、約１８ｍＬ／分の流速で、引く。
【００５６】
４ａ．５．分離器３０２（バルブ２００、ポート６）を通じて、管状セグメント１０２から溶離剤を製造物バイアル３０８（バルブ３０４、ポート３）へと、好ましくは約８ｍＬの約０．１Ｍ  酢酸ナトリウム、約１ｍＬ／分の流速で、放出する。
【００５７】
４ａ．６．エアーを分配させる（好適には、約１．９ｍＬ、約４ｍＬ／分の流速）。
４ａ．７．バルブ２００を廃棄物（ポート７）へと切り替え、残留エアー（約０．１ｍＬ）を管状セグメント１０２から廃棄物へと放出し、キャリアー溶液約０．５ｍＬが続く。流速は、約１０ｍＬ／分である。
【００５８】
この点で、分離器３０２内のアニオン交換膜からＢｉ−２１３製造物が溶出され、製造物バイアル３０６に集められる。分離器３０２及び全ての輸送ラインは、エアーでフラッシュされる。このシステムは、次の分離の実施のために準備される。
【００５９】
４ｂ．Ｂｉ−２１３溶出シーケンス（シーケンシャル）
４ｂ．１  バルブ２００をエアー位置（ポート１）に切り替える。バルブ３０４を製造物位置（ポート３）に切り替える。
【００６０】
４ｂ．２  バルブ２００、ポート１を通じて管状セグメント１０２へとエアーを、好ましくは、約１ｍＬ、約１０ｍＬ／分で、吸引する。
４ｂ．３  バルブ２００を溶離剤位置（ポート３）に切り替える。約４ｍＬの約０．１Ｍ  ＮａＯＡｃを管状セグメントから約２０ｍＬ／分で、引く。
【００６１】
４ｂ．４  ２−ポジションバルブ３１０をダウン−フロー位置に切り替える（ポート１及び２が連結される）。流れ方向は、Ａｃ−２２５ロード及び膜スクラブ（洗浄）工程に関して反対であることに注目せよ。
【００６２】
４ｂ．５  バルブ２００を分離器位置（ポート６）へ切り替える。約５ｍＬを管状セグメント１０２から分離器３０２を通じて製造物バイアル３０８（バルブ３０４、ポート３）へと約１ｍＬ／分で（ダウン−フロー方向）放出する。
【００６３】
４ｂ．６  バルブ２００をエアー位置（ポート１）へと切り替える。約５ｍＬのエアーを管状セグメント１０２へと約１８ｍＬ／分で吸引する。
４ｂ．７  バルブ２００を分離器位置へと切り替える。約５ｍＬのエアーを管状セグメント１０２から製造物バイアル３０８（ポート３、バルブ３０４）へと約１５ｍＬ／分で放出する。
【００６４】
膜が交換され又は再使用のためにおそらく洗浄された後、装置は、次の分離の実施のために準備される。
実験装置及び方法
全ての試薬及び輸送ラインは、０．８ｍｍ  ｉ．ｄ．のＦＥＰテフロンチューブ（Upchurch Scientific, Oak Harbor WA）から構成された。保持コイルは、１．６ｍｍ  ｉ．ｄ．ＦＥＰチューブ（Upchurch）製であった。管状セグメント１０２の長さは、６．２５ｍ（体積は１２．５ｍＬと計算される）であり、コイル状に巻かれた。管状セグメント１０２の目的は、分離の実施（ｒｕｎ）において要求される試薬溶液を、シリンジポンプ内にそれらが導入されることなく、収容することである。「カウ」溶液を含む全ての必要な試薬は、バルブ２００の周りに配置された。バルブ３０４は、分離バイアルへ流出物を集める又はそれらを排出物へと割り当てるために使用される。
【００６５】
自動化された分離の効率は、ポータブル高純度ゲルマニウム（ＨＰＧｅ）ガンマ−分光ユニットを使用して監視した。Ｂｉ−２１３製造物フラクション、スクラブフラクション、及びＡｃ−２２５「カウ」溶液は、Ｂｉ−２１３回収率及び純度を見積もるために集められカウントされた。Ａｃ−２２５は、分離の実施の間に失う。カウント実験は、標準的手法を使用して行った。
【００６６】
実施例１
Ac−225からの約3ミリキューリーのBi−213の分離について示すため、本発明の装置およびスタック法（stacked method）を使用して、実験を行った。
【００６７】
25 mmのアニオン交換膜ディスク（3M Company, St. Paul MN）を分離媒体として分離器302中で使用した。放射性核種の活性が低いため、低圧力バルブ（500 psiガス圧力等級）を使用した。
【００６８】
表E1−1および図4aおよび4bに結果を示す。Bi−213の溶出プロフィールを評価するため、溶離剤フラクションを1 mLずつ回収した。ガンマ分光法によれば、Ac−225“カウ”溶液を、もとの貯蔵容器中に定量的（カウントエラーの範囲内で）に回収した。0.1 Mの酢酸ナトリウム溶離剤を使用すると、十分な生成物回収が達成された。図4aでは、Bi−213の溶出は溶出溶液の最初の1 mL中に回収されたBi−213活性の約73％を提供する。図4bは、87％以上のBi−213生成物を、4 mLの酢酸ナトリウム溶出液を用いて回収した。
【００６９】
【表１】
0004486252.tif 000002
【００７０】
実施例２
本発明の装置およびスタック法を使用して、実験を行ったが、ここで分離器302はアニオン交換膜の替わりに、縮小型のアニオン交換カラムを有した。バルブは実施例１と同様であった。
【００７１】
縮小型の吸着カラム（sorbent column）を、1/4−28のフランジのないコネクターと附属器具類（Upchurch）そして25μmのFEPフリット（Alltech Associates, Deerfield, IL）とを用いて、内径1.6 mmのFEPチューブ（Upchurch）から構築した。カラムの長さは3 cm（計算容量は0.06 mL）であった。カラムを、OnGuard−ATMカラム（Dionex Corporation, Sunnyvale CA）から入手したCl-型の表面誘導体化スチレンベースの強力な塩基性アニオン交換用粒子（粒子サイズ50μm）で詰めた。
【００７２】
吸引されたゾーンを分離するために使用されたエアセグメントの容量は、2 mLであった。カラム分離実験のための試薬容量および流速は、表E2−1中に列挙する。
【００７３】
前に記載したのと同様に、溶出工程についての流れの方向を逆向きにした。溶離剤フラクションは1 mLずつ回収した。分離は、トレーサー量のAc-225／Bi−213を含有する3 mLのカウ溶液を使用して行った。しかしながら、約2 mLのカウ溶液のみを実行時に使用した（これはプログラミングエラーのためである）。分離手順の効率を評価するため、カウの使用された一部分を別のバイアルに回収した。
【００７４】
【表２】
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【００７５】
縮小型のイオン交換カラムを使用した自動Bi−213分離の結果を、表E2−2中に提供する。
【００７６】
【表３】
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【００７７】
膜分離の場合と同様に、Ac−225“カウ”回収を、カウントエラーの範囲内で定量的であった。十分な生成物の回収を得た。最初の1 mLの生成物溶離剤には、生成物活性の約70％が含まれた。3 mLの0.1 Mの酢酸ナトリウム溶離剤を用いたところ、約94％のBi−213生成物が回収された。これらの予備的な結果から、自動Bi-213生成を、縮小型のイオン交換カラムを使用して効率的に行うことができることが、示される。吸着剤の選択（表面官能化、非孔性イオン交換用ビーズ）により、速い交換動力学が提供される。さらに、縮小型カラムは、隙間のいずれかの液体を除去するエアにより、非常に効率的にフラッシュされることを観察した。これは、“カウ”溶液を回収するためには不利益となる。さらに、カラムリアクターの無駄な容量（dead volume）を、以前の実験において使用した膜ディスクと比較して実質的により小さくした。これは、高分離ファクターとして好ましい。
【００７８】
追加的な実験において、我々は商業的に入手可能なOnGuard−Aイオン交換ビーズを詰めた先細マイクロカラム（0.05 mLの容量）の性能を評価した。“カウ”およびスクラブ溶液を細い末端にロードし、一方溶出工程は太い末端から行った。実験結果（Bi回収および溶出プロフィール）は非先細カラムを使用して得られたものに匹敵した。
【００７９】
実施例３
実験を行って、約16 mCiのAc−225を使用するBi-213の自動分離を示した。約16 mCiの225Acは、表3−1に示すように、V-バイアル中に乾燥塩化物塩として、ORNLから得た。225Acは、3.1 mLの0.5M HCl中に溶解し、そしてサンプルとした。得られた225Acは、16.35 mCiであることが見いだされた。>1,068の生成物225Acと比較すると、225Ac対225Ra比は391であった。225Ac対229Th比は、2.54 E+4と決定された。ICP解析から、AlおよびCrの汚染が示される。この汚染は、1 mCiの225Acあたり0.07 mg Alおよび0.005 mg Crに相当する。
【００８０】
25 mmのアニオン交換膜ディスク（3M Company, St. Paul MN）を、実施例１におけるのと同様に分離器302において分離媒体として使用した。しかしながら、実施例１および２と比較してより強力な放射性核種活性のために、高圧バルブ（5000 psiガス圧力等級）を使用した。
【００８１】
本実験において使用した実験手順は、連続的なもの（シーケンシャル）であり、手動操作を模倣したものである。したがって、Ac−225の“カウ”およびスクラブ（洗浄）溶液は、実施例１および２の場合のようにチューブセグメント102においてスタックされることはなかったが、しかしむしろ“カウ”およびスクラブ溶液を連続的に吸引しそして送達した。
【００８２】
【表４】
0004486252.tif 000005
【００８３】
分離手順の最初に、0.25 mLのエアセグメントをチューブセグメント102中に置き、そして分離実行の最後まで追い出さなかった。保持コイル（holding coil）中のゾーンを分離するための使用したエアセグメントの容量は、1 mLであった。このエアセグメントは、膜を介して推進され、溶液を回収した。溶液送達に続いて、追加容量のエア（10 mL）をコイル中に引き込み、そして膜を介して送達して膜ディスクおよびトランスポートラインからの液体の完全な回収を確保した。分離実行は、膜ディスクから始まり、そしてすべてのトランスポートラインをエアで満たした。
【００８４】
膜ディスクは軸に対して垂直に、その頂点にルーエル（luer）アダプター側を位置づけた。3Mのディスクを0.005M HClで洗浄し、隙間の原材料および酸を除去した。その後、吸着した213Bi塩素結合アニオンを0.1 MのNaOAc、pH 5.5を使用して1 mL/分ずつ溶出した。3Mウェブ（溶出後）、4 mlの洗浄溶液、そして1 mLの溶離剤フラクションのそれぞれをサンプルとし、そしてポータブルのGEAシステムを使用して計数した。最初の1 mLの流出物のサンプル（10μL）を完全に解析するために解析試験所に送った；そして研究を結びつけるために1 mLのバランスを使用した。213Bi成長（in−growth）の約3時間後に、上記試験を繰り返した。条件および結果を表E3−2に示す。
【００８５】
表E3−2  溶出条件および結果
調節（コンディショニング）：5 mLの0.5M HCl @ l0 mL/分
225Ac“カウ”：3mLの0.5M HCl、〜16 mCi 225Ac、@ 4 mL/分
洗浄溶液：4 mLの0.005M HCl、@ 10 mL/分
溶出：4 mLの0.1 M 酢酸Na、pH 約5.5、@ 1 mL/分。
【００８６】
本発明の方法および装置を使用した溶出試験の結果（表E3−3）：
【００８７】
【表５】
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【００８８】
バランス
上述した概略の実験手順を、16 mCiのAc−225からBi−213を分離するために適用した。約88％の213Biを、4 mLの0.1 M NaOAc、pH 5.5中に回収した（図5a、5b）。約80％の回収したBi−213が、溶離剤溶液の最初の1ミリリットル中に存在した。
【００８９】
実施例４
実施例３に由来する213Bi生成物の結合を証明するために、2つの実験を行った。2つのタンパク質は、造血細胞上にあるCD45抗原および組換えストレプトアビジン（r−Sav）とに反応するイヌモノクローナル抗体CA12.10C12を含んだ。r−Savを1.5 CHX−B DTPAキレート／分子で修飾した。それぞれの標識／結合反応において、120μLのリン酸緩衝塩類溶液（PBS）中200μgの量のr−Savを使用した。抗CD45イヌモノクローナル抗体を、3.6 CHX−B DTPAキレート／分子で修飾した。それぞれの反応において、120μLのリン酸緩衝塩類溶液（PBS）中100μgの量のモノクローナル抗体を使用した。120μLのタンパク質溶液を100μLの1 M NaOAc、pH 5と混合し、そして〜300μLの213Biを溶離剤の第一フラクションから得た。放射活性の量の最初の測定は、Capintec CRC−7用量測定器を用いて測定した。10分間の反応時間の後、混合物をNAP−10（G−25）サイズ排除カラムの一番上に置き、溶出した。溶離剤フラクション（それぞれ200μLのPBS）を別々のマイクロ遠心管中に回収し、計数した。空の反応バイアルおよび溶出したNPA−10カラムも計数した。計数結果は、213Biの半減期について崩壊補正したものであり、そして放射活性バランスを測定した。2つの実行からの結果を表4−1および4−2中に示す。
【００９０】
【表６】
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【００９１】
【表７】
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【００９２】
NAP−10カラム上での精製の後、72％（1.7 mCi）の213BiをrSAvで標識し、そして69％（1.31 mCi）を抗CD45イヌmAb、12.10C12で標識した。これらのパーセンテージは、表4−1および4−2中のデータから得られ、そして治療用途として十分である。
【００９３】
結び
本発明の好ましい態様を示しそして記載する一方、多くの変更および修飾を本発明のより広い観点において本発明から離れることなく行うことができることは、当業者に明らかであろう。したがって、添付した請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲中に入るものとして、すべてのこのような変更および修飾をカバーすることを企図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、分離バルブを備える本発明の装置の概略図である。
【図２】  図２は、マルチポジションバルブを備える本発明の装置の概略図である。
【図３】  図３ａは、二つのマルチポジションバルブ及び分離器を備える本発明のシステム装置の概略図である。図３ｂは、図３ａの本発明のシステム装置の概略図であるが、任意の２−ポジションバルブを備えている。
【図４】  図４ａは、活性対溶離剤体積のグラフ、溶出プロフィールである（実施例１）。図４ｂは、％Ｂｉ回収量対溶離剤体積のグラフである（実施例１）。
【図５】  図５ａは、活性対溶離剤体積のグラフ、溶出プロフィールである（実施例３）。図５ｂは、％Ｂｉ回収量対溶離剤体積のグラフである（実施例３）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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