(57)【要約】  アスタチン−２１１標識分子の自動生産のためのシステムおよび方法が記載される。本発明は、より良い再現性、短縮された生成時間および増加した放射線安全性を含むＡｔ−２１１放射性医薬品の調製で重要な利点を表す。本発明はまた、放射性核種を生産することができるサイクロトロン装置と関連して、または近接して、臨床的な設定で放射性医薬品の日常的な自動合成を可能にする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉システム（１００、１０１）でＡｔ−２１１を乾留すること、および
Ａｔ−２１１を結合するように適合された前駆体分子を含む反応バイアル（１０９）中にＡｔ−２１１を導入すること
を含むＡｔ−２１１標識分子の完全生産のための方法であって、
Ａ）乾留したＡｔ−２１１を冷却装置（１０６）で冷却することによって濃縮して乾燥残留物としてＡｔ−２１１を得るステップ、
Ｂ）Ａｔ−２１１の乾燥残留物を溶媒和する移送液体でＡｔ−２１１を溶出するステップ、
Ｃ）前記反応バイアル中にさらなる化学処理のためにＡｔ−２１１を導入するステップ、
Ｄ）さらなる化学処理のためにＡｔ−２１１を活性化するステップ、
Ｅ）活性化されたＡｔ−２１１を前駆体分子と反応させるステップ
を含むことを特徴とする上記方法。
【請求項２】
Ａｔ−２１１が照射されたビスマスターゲットをＡｔ−２１１粉末（１２５）ターゲット材料にスクレイピングすることによって得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
照射されたビスマスターゲットのスクレイピングが、スクレイピング装置（１２０）を使用して行われる、請求項２の方法。
【請求項４】
ステップＢ）において、移送液体が有機溶媒である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
スッテプＣ）において、有機溶媒が、Ａｔ−２１１の乾燥残留物を残したまま蒸発される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ステップＢ）において、移送液体が、Ａｔ−２１１を酸化する適応溶媒である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ステップＢ）において、移送液体が、Ａｔ−２１１を減少させる適応溶媒である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記方法が以下のステップをさらに含む、前記請求項のいずれか一項に記載の方法：
Ｆ）前記反応混合物から反応生成物を精製するステップ、および
任意に、Ｇ）精製された生成物を滅菌ろ過するステップ。
【請求項９】
ステップＡ〜Ｇが、室温で行われる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
不活性ガスは、前記乾留されたＡｔ−２１１を石英ガラス容器（１００）から冷却装置（１０６）に輸送し、システム内の液体および溶媒を移送するために使用される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
不活性ガスが、窒素、アルゴン、ヘリウム、およびそれらの混合物を含む群から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
迅速な減圧を適用して、システムにＡｔ−２１１を閉じ込め、蒸留速度を速める、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
冷却装置（１０６）がクライオトラップである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
冷却装置内の冷却温度が−２０と−６０℃の間である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
移送液体が有機溶媒である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
移送液体は、クロロホルム、酢酸、水酸化ナトリウム、メタノール、エタノール、Ｎ−ヨードスクシンイミド、Ｎ−ブロモスクシンイミド、Ｎ−クロロスクシンイミド、およびそれらの混合物を含む群から選択される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前駆体分子は、無機分子、非タンパク質、タンパク質、ペプチド、抗体またはその断片などの有機分子、およびそれらの混合物を含む群から選択される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
精製ステップＦは、液体クロマトグラフィーまたは高圧液体クロマトグラフィーを使用して実施される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
活性化されたＡｔ−２１１は、Ａｔ−２１１ｍ＋（酸化形態）である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
最終生成物は、Ａｔ−２１１０（粉砕形態）、Ａｔ−２１１ｎ＋（還元形態）およびＡｔ−２１１ｍ＋（酸化形態）を含む群から選択される１つ以上の酸化還元形態でＡｔ−２１１を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
Ａｔ−２１１標識分子の生産のための方法を制御するためのシステムであって、
Ａｔ−２１１の粉末を受けるための石英ガラス容器（１００）、
容器を加熱することによるＡｔ−２１１粉末の蒸発のための管炉（１０１）、
乾燥残留物としてＡｔ−２１１を得るために蒸発されたＡｔ−２１１を濃縮するための冷却装置（１０６）、
Ａｔ−２１１を溶出するための移送液体を含む移送液体容器（１０７）、
Ａｔ−２１１のさらなる化学処理のための反応バイアル（１０９）、
冷却装置（１０６）およびさらに反応バイアル（１０９）に蒸発されたＡｔ−２１１の輸送のための、および液体容器（１０７）から冷却装置に移送液体の輸送のための複数のキャピラリー（１０４、１０８）を含むキャピラリーシステム、
Ａｔ−２１１の輸送のためのシステム内の減圧を達成するためにキャピラリー（１０４）および石英ガラス容器（１００）内の圧力を低下させるように構成された真空ポンプ（２０１）、
Ａｔ−２１１および移送液体の輸送を助けるためのキャピラリーシステム中にガスフローを導入するために構成されたガスフロー装置（２０８）、
システム内の１つ以上の位置で、放射能を測定するための１つ以上の放射能検出器（４００、４０１、４０２、４０３、４０４）、および
システムで前記１つ以上の位置で測定された放射能に対応する放射能検出器からの入力データに基づいて真空ポンプおよびガスフロー装置に制御コマンドを発生することによるキャピラリーシステムでＡｔ−２１１および移送液体の輸送を制御するために構成された制御装置（１４０）
を含む、上記システム。
【請求項２２】
制御装置は、放射能検出器（４００、４０１、４０２、４０３、４０４）からの入力データおよびシステムで前記位置で放射能のための所定の限界値に基づいて真空ポンプ（２０１）およびガスフロー装置（２０８）に制御コマンドを発生するために構成される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
第１の放射能検出器（４０１）は、冷却装置（１０６）の近傍に配置され、第２の放射能検出器（４００）は、反応バイアル（１０９）の近傍に配置される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
第３の放射能検出器（４０２）は、生成物バイアル（１１８）の近傍に配置される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
放射能検出器（４０３）の１つは、精製カラム（１１３）の近傍に配置される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２６】
放射能検出器（４０４）の１つは、容器（１００）の近傍に配置される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記システムは、キャピラリーシステム内で圧力を感知するための少なくとも１つの圧力センサ（２０６）をさらに含み、制御装置（１４０）は、放射能検出器からの入力データおよび少なくとも１つの圧力センサからの入力データに基づいて真空ポンプ（２０１）に制御コマンドを発生させるように構成される、請求項２１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１４年６月１８日に出願された米国特許出願第６２／０１３，６７８号に対する優先権を主張し、その開示は、その全体で、参照により組み込まれる。
【０００２】
本発明は、石英炉内で照射されたビスマス金属ターゲットから得られる乾留Ａｔ−２１１を含むＡｔ−２１１標識分子または放射性医薬品の生産のための方法に関し、Ａｔ−２１１を反応バイアルおよび続く化学テップに導入し、最終的にアスタチン化された生成物のための合成および精製を含む。
本発明はまた、Ａｔ−２１１標識分子の生産のための方法を制御するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
α放射性核種Ａｔ−２１１は、核医薬用途、特に検出不可能な顕微鏡的癌の治療に適した特性を有する少ないα放射性核種の１つである。微小転移の治療のためにＡｔ−２１１を利用するいくつかの前臨床試験が実施されており、遊離ハロゲン化合物（すなわち、アスタチド）、およびＡｔ−２１１標識腫瘍特異的キャリアベクター、例えば、タンパク質またはペプチドを含む。これらの研究の多くは、腫瘍特異的モノクロナール抗体を含み、これはそれらが、腫瘍関連抗原への結合特性をもって生産されることができるからである。有望な前臨床結果は、アスタチン化抗体で得られ、２つの第Ｉ相試験はこれらの研究から出現した。
【０００４】
アスタチン−２１１は、地球上で最も希少な核種の１つであり、サイクロトロンで人工的に合成されなければならず、その利用可能性は限定されている。核種の利用可能性は、希薄であるが、将来の核種医学適用のために大量に生産される可能性がある。核種を生産するための一般的な経路は、Ｂｉ−２０９（α、２ｎ）Ａｔ−２１１核反応を介して、加速された２８ＭｅＶα−粒子で安定なビスマスを照射することによるものである。Ａｔ−２１１を生産するためのＢｉ−２０９の入手可能性には制限はないが、臨床用途に必要な量のＡｔ−２１１を生産するための手段および能力を現在有する世界中の中エネルギーサイクロトロンはほとんどない。核種の現在の低い有用性に加えて、アスタチンの化学も課題を提示する。照射、すなわち、サイクロトロン生産後、Ａｔ−２１１は、化学的に有用な形態に変換されなければならない。これは、照射されたターゲット材料の湿式抽出または乾留のいずれかによって行うことができる。適切な化学形態になると、Ａｔ−２１１は、化学的カップリング反応に供され、さらに放射性医薬品の成分として使用されることができる。
【０００５】
タンパク質、抗体およびペプチドのようなアスタチン化生体分子の合成の一般的に使用される経路は、試薬の標識化および標識試薬の生体分子への結合の２段階で行われる。しかしながら、この戦略を使用する場合、収率および最終品質に関する問題が頻繁に起こり、反応溶媒内の放射性効果に起因すると認識されている。これらの問題は、標識化中のアスタチンのα崩壊が、反応溶媒への有意な吸収線量をもたらし得る高活性濃度反応条件で顕著である。反応混合物への高吸収線量は、アスタチンの酸化、前駆体の分解および／または生体分子の構造的および生物学的完全性の変化によって化学に影響を及ぼすことができる。これは、最終的に、例えば、その標的へのキャリアー抗体の結合特性の排除に導くことができる。抗体は、その生物学的特性に影響を与えずに、約１０００Ｇｙの最大吸収線量に供されることができることが報告されている。
【０００６】
放射線分解の問題を克服するために、タンパク質、抗体およびペプチドなどのＡｔ−２１１標識生体分子を合成するための新しい経路が開発されている。この経路は、キレート化学の経路に類似し、放射性標識の前に標識試薬および生体分子との結合を生成する。このようにして、唯一１つの放射化学的ステップは、合成に関与する。これは、生体分子の構造的および生物学的完全性を維持しながら、早い反応速度論、濃度依存性の低下、比放射能および放射化学的収率の改善を可能にする。この戦略を使用して、Ａｔ−２１１標識抗体を用いた臨床適用に必要な活性の量を手動で生産することができる（Ｌｉｎｄｅｇｒｅｎ Ｓ, Ｆｒｏｓｔ Ｓ, Ｂａｃｋ Ｔ, Ｈａｇｌｕｎｄ Ｅ, Ｅｌｇｑｖｉｓｔ Ｊ, Ｊｅｎｓｅｎ Ｈ. (２００８年) Ｄｉｒｅｃｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ２１１Ａｔ−Ｌａｂｅｌｅｄ Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ Ｗｉｔｈ ａｎ ε−ｌｙｓｙｌ−３−(ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｔａｎｎｙｌ)ｂｅｎｚａｍｉｄｅ Ｉｍｍｕｎｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ（ε−リシル−３−（トリメチルスタニル）ベンズアミド免疫複合体との２１１Ａｔ−標識抗体の生産のための直接手順）Ｊ Ｎｕｃｌ Ｍｅｄ  ４９： １５３７−１５４５）。
【０００７】
関連技術の方法はまた、アスタチンの手動生産を記載し（Ｌｉｎｄｅｇｒｅｎ Ｓ., Ｂaｃｋ Ｔ.およびＪｅｎｓｅｎ Ｈ. Ｊ. (２００１年) Ｄｒｙ−ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｓｔａｔｉｎｅ−２１１ ｆｒｏｍ Ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ Ｂｉｓｍｕｔｈ Ｔａｒｇｅｔｓ（照射されたビスマス標識からのアスタチン−２１１の乾留）: Ａ Ｔｉｍｅ−ｓａｖｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｙｉｅｌｄｓ（高回収率で時間を節約する手順）. Ａｐｐｌ. Ｒａｄｉａｔ. Ｉｓｏｔ. ５５）、これは標識された中間体化合物の合成を含む（ＷＯ９１／０９６２６）。
【０００８】
ＷＯ９１／０９６２６は、Ａｔ−２１１との小さな前駆体の放射性標識化および単離のための方法を記載する。Ａｔ−２１１は、オーブン中で乾留され、次いで、反応バイアルで直接導入されたオーブンから乾留され、これは、Ａｔ−２１１を結合するのに適した分子の前駆体を含む。この方法で、蒸発したＡｔ−２１１は、前駆体を有する冷却液体を含む反応バイアルに通された。この反応は、一連のトラップで行われる。この方法の欠点は、ガス液体溶媒和で低効率であり、および反応後の標識前駆体の強力な手動精製が必要があることである。
【０００９】
反応バイアルは、精製ステップを実施するために、プロセスユニットから分離される必要がある。これは、放射線の安全性を低下させ、時間がかかる。
さらに、照射されたビスマスターゲットからＡｔ−２１１のスクレイピングは行われない。したがって、Ａｔ−２１１は、粉末状材料として乾留されない。これは、乾留に必要な時間を延長し、反応バイアルに導入される蒸発したＡｔ−２１１の不純物を増加させ、加熱された標的のサイズのために大きな蒸留システムを必要とする。その方法はまた、最終Ａｔ−２１１標識放射性医薬品を得るために、さらなる手動の合成ステップを経なければならないアスタチン標識前駆体を生成する。これは、次に、生成物の追加の手動精製が行われなければならないことを意味する。
【００１０】
方法の継続的な進歩のために、先行技術が方法関連の欠如および欠点を被って苦しんでいるため、この分野は、さらなる発展を必要とする。先行技術の主な欠点は、最終結果が実験室スタッフの実践スキルに依存するだろう、一連の異なる手動ステップを含むことである。Ａｔ−２１１放射性医薬品を合成する手動合成経路は効率的であることができるが、Ａｔ−２１１の前臨床研究および臨床進歩の進展は、放射化学のさらなる改善および開発に依存する。特に、この方法は、段階的手動法から完全自動手順に移行されることから利益を得るだろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、アスタチン化放射性医薬品、例えば、タンパク質およびペプチドの放射性合成のための方法を記載し、照射されたビスマスターゲット材料中の固体形態を化学的に有用な形態に変換することを含む。このようにして、本発明は、任意のＡｒ−２１１標識分子または任意のＡｔ−２１１放射性医薬品の生産のため完全な方法を提供することによって、先行技術で主要なハードルを克服する。本発明は、臨床グレードのＡｔ−２１１およびＡｔ−２１１放射性医薬品の臨床的に関連する量の自動的、再現可能、高速、高収率の生産を可能にする。本発明の目的は、Ａｔ−２１１標識分子の自動生産のための方法および自動化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
その目的は、Ａｔ−２１１標識前駆体分子の生産のための方法によって達成され、該法は、炉システム（１００、１９１）および合成装置で照射されたＢｉ−２１３ターゲット材料からのＡｔ−２１１の乾留を含む。
【００１３】
その方法は、以下のステップを含む方法であることを特徴とする。
Ａ）乾留されたＡｔ−２１１を冷却装置（１０６）で冷却することによって濃縮して乾燥残留物としてＡｔ−２１１を得るステップ、
Ｂ）Ａｔ−２１１の乾燥残留物を溶媒和する移送液体、ａ）有機溶媒、ｂ）酸化剤を含む溶媒、またはｃ）還元剤を含む溶媒でＡｔ−２１１を溶出するステップ、
Ｃ）前記反応バイアル中にさらなる化学処理のためのＡｔ−２１１を導入するステップ、
Ｄ）さらなる化学処理のためのＡｔ−２１１を、ａ）さらなる化学ステップのための空のバイアル中への有機溶媒中のＡｔ−２１１を、またはｂ）Ａｔ−２１１との反応、およびさらなる化学ステップのために前駆体分子を含むバイアル中の酸化されたＡｔ−２１１を、またはｃ）さらなる化学ステップのための空のバイアル中への酸化されたＡｔ−２１１を、またはｄ）さらなる化学ステップのための空のバイアル中への還元されたＡｔ−２１１を活性化するステップ。
【００１４】
Ａｔ−２１１を単離して、化学的に有用な形態に変換する新しい方法は、既知の方法と比較してより効率的かつ効果的である。準備時間は、新しい方法を使用して削減される。さらに、より少ない副生成物が得られ、したがって、精製に要する時間がより短い。この方法における生成物の収率は、増加する。
【００１５】
本発明の方法は、照射されたＢi−２０９ターゲット材料から精製アスタチン化放射性医薬品の自動生産を可能にする完全合成生成物へのＡｔ−２１１核種の単離からの自動合成を提供する。システムは、汎用性があり、Ａｔ−２１１、およびＡｔ−２１１標識化合物の自動生産における特定の目的を満たすように異なる態様において適用されることができる。
本発明の方法において、手動の中断は必要ではない。したがって、安全性および再現性も向上する。
【００１６】
１つの態様において、Ａｔ−２１１は、照射されたビスマスターゲットをＡｔ−２１１粉末ターゲット材料にスクレイプすることによって得られ、スクレイピングは、スクレイピング装置（１２０）を使用して行われる。スクレイピングの利点は、粉末状材料を含むＡｔ−２１１、前記Ａｔ−２１１粉末（１２５）が得られることである。この粒状材料の表面積は、サンドイッチされたビスマスおよびアルミニウムの層の表面積に比べて大きい。これは、炉でＡｔ−２１１を蒸発させるのに必要な時間を減少させ、したがって、本発明の方法の効率および効果を改善する。この金属粒子材料の体積も、サンドイッチされたビスマスおよびアルミニウムの体積よりも小さい。これは、必要とされる蒸留装置のサイズを減少させることができ、これは有益である。
【００１７】
別の態様において、移送液体がＡｔ−２１１を溶出するために使用される。移送液体は有機溶媒である。同じ移送液体は、前駆体分子との反応における溶媒として必ずしも適しているは限らない。いくつかの場合には、別の溶媒と移送液体を交換することが必要であるか、または好ましい場合がある。
１つの態様において、移送液体は、Ａｔ−２１１を酸化する適応溶媒である。
【００１８】
別の態様において、有機溶媒は、Ａｔ−２１１の乾燥残留物を残したまま蒸発される。この態様は、移送または溶出液体を蒸発させる能力を介して本発明の方法の柔軟性を高める。したがって、反応バイアル中で使用される溶媒は変わり得るものであり、前駆体分子およびその溶媒に適用されることができる。
【００１９】
さらなる態様において、不活性ガスが、乾留されたＡｔ−２１１を炉システムから冷却装置に輸送し、システムを通して液体および溶媒を移送させるために使用される。１つの態様において、不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、およびそれらの混合物を含む群から選択される。真空ポンプを使用して、本発明の方法を実施するために使用されるキャピラリーシステムを介して減圧を提供する。減圧は不活性ガスを、本発明の方法が実施されるプラットフォームまたはシステム内に含ませ、および該プラットフォームまたはシステムを介して流れさせる。システム内に不活性ガスおよび蒸発したアスタチンを含むので、活性損失を最小にし、放射線安定性を増加させる。
【００２０】
別の態様において、迅速な減圧は、システムでＡｔ−２１１を閉じ込めるために適用される。最終減圧は、システムの乾留方法の速度を増加させる１０〜３０秒内で達成される。この方法で、乾留は、１０〜３０秒後に終了されることができる。これまでの方法と比較してこの非常に短い蒸留時間は、Ａｔ−２１１の放射性欠損によって引き起こされる活性損失を最小にする。
【００２１】
１つの態様において、移送液体および乾留されたＡｔ−２１１は、冷却装置の前に配置された異なる設定で、同じ三方弁を通過する。システムのこの特徴は、更なる自動化学処理のためにＡｔ−２１１を移すための任意の溶出溶媒を使用する可能性を開くので有益である。この位置での三方弁の導入はまた、任意の手動干渉なしに高い蒸留収率を可能にする。
【００２２】
１つの態様において、冷却装置は、液体窒素などの冷却媒体（これに限定されるものではない）でアスタチン濃縮キャピラリーを間接的に冷却するクライオトラップである。この方法で、蒸発したＡｔ−２１１は、ビスマス／アルミニウム粒子ターゲット材料、前記Ａｔ−２１１粉末から効果的に単離され、乾燥残留物として捕捉されることができる。
【００２３】
別の態様において、アスタチン濃縮キャピラリーが巻きつけられる伝熱挿入物は、アルミニウムなどの熱伝導材料からなり、クライオトラップ中に導入される。伝熱挿入物を有するクライオトラップの使用および特に三方弁から反応バイアルまで接続のない１つの単一のキャピラリーの使用でのアスタチン濃縮キャピラリーの効率的な冷却は、アスタチン損失を大きく減少させる。
【００２４】
さらなる態様において、冷却装置の冷却温度は、−２０と−６０℃の間である。与えられた温度範囲は、冷却装置から蒸発したアスタチンの損失を防止し、キャピラリーシステムを凍結させ、ブロッキングすることなく、アスタチン転移のために複数の溶媒を使用する可能性を維持しながら、収率および放射線の安全性を高める。
【００２５】
さらなる態様において、移送液体は、有機溶媒である。移送液体は、Ａｔ−２１１が溶解する液体であることが好ましい。移送液体は、好ましくは、前駆体分子および溶媒と適合する。
【００２６】
１つの態様において、移送液体は、クロロホルム、酢酸、水酸化ナトリウム、メタノール、エタノール、Ｎ−ヨードスクシンイミド、Ｎ−ブロモスクシンイミド、Ｎ−クロロスクシンイミド、およびそれらの混合物を含む群から選択される。
【００２７】
移送液体の多様性は、同じプロセスプラットフォームを用いて或る範囲のアスタチン化放射性医薬品の範囲の生産を可能にする。
【００２８】
１つの態様において、Ａｔ−２１１は、Ａｔ−２１１０（粉砕形態）、Ａｔ−２１１ｎ―（還元形態）およびＡｔ−２１１ｍ＋（酸化形態）を含む群から選択される１つ以上の酸化還元形態である。これは、ハロゲン間化合物、例えば、［２１１Ａｔ］ＡｔＸまたは［２１１Ａｔ］ＡｔＸ２−、Ｘ＝ＣｌまたはＩであっても、なくてもよい。
【００２９】
別の態様において、本発明の方法は、
Ｅ）活性化されたＡｔ−２１１を前駆体分子と反応させるステップ
Ｆ）反応混合物中の非反応種からアスタチン化された分子を精製するステップ、および
任意に、Ｇ）精製された生成物を滅菌ろ過するステップ
に係るさらなる化学処理のためにＡｔ−２１１を活性化することによってアスタチン標識生体分子の生産のために使用されることができる。
【００３０】
１つの態様において、前駆体分子は、無機分子、非タンパク質、タンパク質、ペプチド、抗体またはその断片などの有機分子、およびそれらの混合物を含む群から選択される。
【００３１】
１つの態様において、前駆体分子の反応は、０．５〜５分内で完了される。このシステムにおけるＡｔ−２１１標識化のための短い反応時間は、反応混合物への低い吸収線量をもたらす。これは、前駆体分子が、有害な、または害を及ぼす放射能線量に暴露されないことを意味する。
【００３２】
別の態様において、システムは、臨床的に有効であり、ヒトで使用するための放射性医薬品の製造のために承認されている。したがって、新しい方法は、ヒトにおける診断または治療の処置のために使用されることができる生成物を提供するために使用されることができる。１つの態様において、本発明の方法は、臨床グレートのＡｔ−２１１放射性医薬品、例えば、高い化学的および放射化学的純度（＞９８％）を有するＡｔ−２１１標識抗体またはＡｔ−２１１標識ペプチドを生産するために使用される。
【００３３】
１つの態様において、ステップＡ〜Ｇは、室温で実施される。別の態様において、１つ以上のステップは、室温で実施される。異なるステップが実施される温度は、容易に変えることができるが、室温で本発明の方法のステップのほとんどを実施することは、経済的に有利である。これはまた、方法のスケールアップをより実現可能にする。
【００３４】
さらなる態様において、精製ステップは、液体クロマトグラフィーまたは高圧液体クロマトグラフィーを使用して実施される。これは、生成物混合物から遊離Ａｔ−２１１および／または未反応試薬の除去を可能にする。
【００３５】
別の態様において、精製ステップにおいて液体クロマトグラフィーカラムは、ａ）サイズ排除カラム（ＳＥＣ）、またはｂ）吸着クロマトグラフィーカラム、またはｃ）分配クロマトグラフィーカラム、またはｄ）イオン交換クロマトグラフィーカラム、またはｅ）アフィニティークロマトグラフィーカラムのいずれかを含む。これは、システム中に導入される前駆体分子のいかんにかかわらず、純粋な最終生成物の生産を可能にする。
【００３６】
１つの態様において、本発明の方法は、ソフトウェアを有するコンピュータ（１３０）を含む制御装置（１４０）によって制御される。
【００３７】
１つの態様において、照射されたＢｉ−２０９ターゲット材料の蒸留から精製されたＡｔ−２１１標識生成物への完全な合成経路は、完全自動化製造システムで実施される。この完全自動システムは、人為的ミスのリスクを低減するように、より良い再現性を提供し、操作で専門能力の必要性を低減し、手作業によるシステムと比較して、放射線安全性を高める。蒸留装置への最初のＡｔ−２１１放射能入力の少なくとも８５％（非崩壊補正）は、蒸留プロセスで日常的に回収され、蒸留装置中への最初のＡｔ−２１１放射能入力（非崩壊補正）の５０％の全放射能化学収率は、完全な合成プロセスで日常的に回収される。
【００３８】
１つの態様において、完全に自動化されたシステムによって生成された生成物は、Ａｔ−２１１またはアスタチン化された無機分子または非タンパク質、タンパク質、ペプチド、抗体またはその断片などの有機分子、ａ）有機分子、ｂ）ペプチド、ｃ）タンパク質、ｄ）ａ）〜ｃ）の放射性医薬品のいずれかである。自動化システムの生成物の汎用性は、前臨床研究で、および臨床使用のための異なるアスタチン化放射性医薬品の生産での両方で使用されることが可能であり、これは、いくつかの様々な手動システムおよび能力を必要とするだろう。
【００３９】
１つの態様において、本発明の方法は、制御装置と連動して放射能検出器によってモニターされる。放射能をモニタリングすることは、蒸留から標識化および最終精製まで、システム並びにＡｔ−２１１標識分子を介してＡｔ−２１１を追跡することを可能にする。これは、方法の増加された制御を与える。
別の態様において、放射能は、較正された放射能検出器を使用して定量化される。これは、蒸留、標識化および全プロセス収率の直接概算および評価を可能にする。
【００４０】
自動化システムの別の態様において、本発明の方法は、Ａｔ−２１１の自動蒸留、濃縮および溶出後に完了し、その生成物は、ａ）有機溶媒中のＡｔ−２１１、またはｂ）溶媒の自動蒸発後の乾燥残留物のＡｔ−２１１である。
自動化システムの別の態様において、本発明の方法は、Ａｔ−２１１標識分子の精製および任意に滅菌ろ過後に完了される。
【００４１】
１つの態様において、プロセスプラットフォームは、ソフトウェアを有するコンピュータを含むシステム制御装置から除いてグローブボックス内に組み込まれる。自動化システムを単離することによって、Ａｔ−２１１放射能は、蒸留から精製されたＡｔ−２１１化合物または放射性医薬品まで完全なプロセスにわたって閉じ込められる。このようにして、自動化プロセスは、安全性を高め、人員のＡｔ−２１１放射能の暴露を減少させるだろう。
本発明の目的はまた、Ａｔ−２１１標識分子の生産のためのプロセスを自動的に制御するためのシステムによって達成される。
【００４２】
システムは以下を含む：
Ａｔ−２１１の粉末を受けるための石英ガラス容器（１００）、
容器を加熱することによるＡｔ−２１１粉末の蒸発のための炉（１０１）、
乾燥残留物としてＡｔ−２１１を得るために蒸発されたＡｔ−２１１を濃縮するための冷却装置（１０６）、
Ａｔ−２１１を溶出するための移送液体を含む移送液体容器（１０７）、
Ａｔ−２１１のさらなる化学処理のための反応バイアル（１０９）、
冷却装置（１０６）およびさらに反応バイアル（１０９）に蒸発されたＡｔ−２１１の輸送のための、および液体容器（１０７）から冷却装置に移送液体の輸送のための複数のキャピラリー（１０４、１０８）を含むキャピラリーシステム、
Ａｔ−２１１および輸送液体の輸送のためのキャピラリーシステム内の減圧を達成するためにキャピラリーシステム（１０４）内の圧力を低下させるように構成された真空ポンプ（２０１）、
Ａｔ−２１１および移送液体の輸送を助けるキャピラリーシステム中にガスフローを導入するために構成されたガスフロー装置（２０８）、
システム内の１つ以上の位置で、放射能を測定するための１つ以上の放射能検出装置（４００、４０１、４０２）、および
システム内の前記１つ以上の位置で測定された放射能に対応する放射能検出器からの入力データに基づいて真空ポンプおよびガスフロー装置に制御コマンドを発生することによるキャピラリーシステムでＡｔ−２１１および移送液体の輸送を制御するために構成された制御装置（１４０）。
【００４３】
システムは、Ａｔ−２１１標識分子の生産のための方法を自動的に制御することを可能にする。
【００４４】
システム内の１つ以上の位置で放射能を測定することによって、システムのある部分でのＡｔ−２１１の今の量を推定することが可能である。次に制御装置は、システムの特定の部分におけるＡｔ−２１１の量が許容可能か否かを決定することができる。システムの特定の部分においてＡｔ−２１１の量が許容できない場合、制御装置は、Ａｔ−２１１の輸送を増減することができ、キャピラリーシステムでのガスフローおよび圧力を調整することによってキャピラリーシステムで液体を移送する。システムの特定の部分でＡｔ−２１１の量が許容可能な場合、キャピラリーシステム中のガスフローおよび圧力が維持される。したがって、キャピラリーシステム中のガスフローおよび圧力は、放射能検出器からの入力データに基づいて調整されるので、Ａｔ−２１１標識分子の生産のための方法が維持される。
【００４５】
システムは、請求項１に係る方法を制御するのに適している。
制御装置は、本発明の方法を制御するためのハードウェア並びにソフトウェアを含む。制御装置は、入出力手段、処理手段、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＦＰＧＡまたは類似のハードウェア、およびＲＯＭおよびＲＡＭなどのメモリ手段、真空ポンプおよびガスフロー装置に制御コマンドを発生するためのソフトウェアモジュールを含む。制御装置は、放射能検出器からの測定値などのデータを受信するように構成される。制御装置は、コンピュータを含み得る。
【００４６】
１つの態様において、制御装置は、放射能検出器（４００、４０１、４０２）からの入力データおよびシステム内の前記位置で放射能のための所定の限界値に基づいて真空ポンプ（２０１）およびガスフロー装置（２０８）への制御コマンドを発生するために構成される。限界値は、例えば、実験および／または経験的データに基づいて決定されることができる。限界値は、本発明の方法の間に時間とともに変化し得る。したがって、限界値は、特定の時点における特定の位置でＡｔ−２１１の所望の量を表し得る。
【００４７】
１つの態様において、第１の放射能検出器（４０１）は、冷却装置（１０６）の近傍に配置され、第２の放射能検出器（４００）は、反応バイアル（１０９）の近傍に配置される。したがって、第１の放射能検出器からの入力データは、冷却装置の近傍で測定された放射能に対応し、したがって冷却装置の近傍に存在するＡｔ−２１１の量に対応し、第２の放射能検出器からの入力データは、反応バイアルの近傍で測定された放射能に対応し、したがって反応バイアルの近傍に存在するＡｔ−２１１の量に対応する。
【００４８】
別の態様において、第３の放射能検出器（４０２）が製品バイアル（１１８）の近傍に配置される。したがって、第３の放射能検出器からの入力データは、生成物バイアルの近傍で測定された放射能に対応し、したがって、生成物バイアルの近傍に存在するＡｔ−２１１の量に対応する。
【００４９】
別の態様において、放射能検出器（４０４）の１つは、石英ガラス容器（１００）の近傍に、より具体的には、容器（１０２）への入口の近傍に配置される。したがって、システムの入口に存在するＡｔ−２１１の量を推定することが可能である。この活性検出器はまた、炉システム（１００、１０１）中にターゲット材料を含むＡｔ−２１１の挿入時に、手動入力なしで本発明の方法の自動開始を可能にする。
【００５０】
別の態様において、別の放射能検出器（４０３）は、精製カラム（１１３）の近傍に配置される。したがって、この放射能検出器からの入力データは、精製カラムの近傍で測定された放射能に対応し、したがって精製カラムの近傍に存在するＡｔ−２１１の量に対応する。これは、前駆体分子のＡｔ−２１１の標識化収率を推定することを可能にする。
【００５１】
１つの態様において、システムは、キャピラリーシステムの圧力を感知するための少なくとも１つの圧力センサをさらに含み、制御装置（１３０、１４０）は、放射能検出器からの入力データおよび少なくとも１つの圧力センサからの入力データに基づいて真空ポンプ（２０１）への制御コマンドを発生するように構成される。制御装置は、放射能検出器からの入力データに基づいて本発明の方法を制御するための所望の圧力を決定し、測定された圧力に基づいて所望の圧力を達成するために真空ポンプを制御する方法、すなわち、キャピラリーシステムにおける圧力が増加、減少または維持されるかどうかを決定し得る。
【００５２】
１つの態様において、システムは、キャピラリーシステムでフローを感知するための少なくとも１つのフローセンサ（３０２）をさらに含み、制御装置（１４０）は、放射能検出器からの入力データおよび少なくとも１つのフローセンサからの入力データに基づいてガスフロー装置へ制御コマンドを発生するように構成される。
【００５３】
別の態様において、システムは、試薬を含む試薬容器（１１１）をさらに含み、キャピラリーシステムは、試薬容器（１１１）から反応バイアル（１０９）への試薬の輸送のためのキャピラリー（１１２）をさらに含み、制御装置（１４０）は、放射能検出器からの入力データに基づいて真空ポンプおよびガスフロー装置への制御コマンドを発生させることによってキャピラリーシステムで輸送試薬を制御するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
ここで、本発明の上記および他の側面は、以下の図面を参照してより詳細に説明する。
【００５５】
【図１】図１は、ソフトウェア制御自動化プロセスプラットフォームアセンブリを概略的に示す。  図１Ａは、スクレイピング装置の概略図である。
【００５６】
【図２】図２は、図１で示されるプラットフォームアセンブリの一部としての自動化アスタチン蒸留の１つの態様を概略的に示す。  図２Ａは、アスタチン蒸留のための石英ガラス製品とジョイントを含む図２で示された蒸留システムの一部を概略的に示す。  図２Ａ１は、図２の詳細な１つの態様を概略的に示す。  図２Ｂは、図２で示される蒸留システムの一部を概略的に示す。クライオトラップ用伝熱挿入物。
【００５７】
【図３】図３は、図１で示されるプラットフォームアセンブリの自動化アスタチン標識化部分の１つの態様を概略的に示す。
【００５８】
【図４】図４は、自動化プロセスプラットフォームによる蒸留の間に使用される活性検出器の１つの態様を概略的に示す。
【００５９】
【図５】図５は、本発明の方法のためのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
本発明は、異なる形態で実施されてもよく、本明細書中に記載の態様に限定されると解釈されるべきではないことを理解されたい。
【００６１】
本明細書中で本発明の記載で使用される用語は、特定の態様のみを説明する目的のためのものであり、本発明を限定することを意図されない。本発明の態様の記載で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が他を明示しない限り、複数形も含むことが意図される。また、本明細書中で使用される場合、「および／または」は、関連する列挙された項目の１つ以上の任意のおよび全ての可能な組み合わせを指し、包含する。さらに、本明細書中で使用される場合、用語「約」は、化合物の量、用量、時間、温度などのような測定可能な値を指す場合、特定量の２０％、１０％、５％、１％、０．５％、または０．１％さえの変化を含むことを意味する。範囲が使用される場合（例えば、ｘからｙの範囲）、それは、測定可能な値が、約ｘから約ｙまでの範囲、またはその中の任意の範囲、例えば、約ｘ１から約ｙ１等であることを意味する。本明細書で使用される場合、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む）」および／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」は、記載された特徴、整数、ステップ、操作、要素および／または成分の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、成分、および／またはそれらのグループの存在または追加を排除するものではない。他に定義されない限り、本明細書中で使用される技術および科学的用語を含むすべての用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。
【００６２】
本明細書中で言及される全ての特許、特許出願および刊行物は、それらの全体が参照により組み込まれる。競合する用語の場合、本明細書によるものとする。さらに、本発明の１つの側面で記載される態様は、記載される側面に限定されない。態様はまた、態様がその意図された目的のために操作することから本発明のこれらの側面を妨げない限り、本発明の異なる側面に適用され得る。
【００６３】
図５のフローチャートで示されるように、本発明の方法は、以下のステップを含む；
・ビスマス金属を照射してＡｔ−２１１を得るステップ、
・照射されたＢｉ−２０９ターゲットから得られたＡｔ−２１１をスクレイピングするステップ、
・Ａｔ−２１１粉末状材料を石英ガラス容器中に導入するステップ、
・Ａｔ−２１１を蒸発させるために、Ａｔ−２１１を炉で加熱するステップ、
・蒸発したＡｔ−２１１を冷却装置に移すステップ、
・冷却によってＡｔ−２１１を濃縮してＡｔ−２１１の乾燥残留物を得るステップ、
・溶液、有機溶媒（５Ｂ）または酸化剤または還元剤（５Ａ）を有する溶媒を加え、反応バイアルにＡｔ−２１１を溶出するステップ、
・５Ｂのみ、有機溶媒を蒸発させるステップ、
・５Ｂのみ、単離したアスタチンを活性化／酸化するステップ、
・活性化されたアスタチンを前駆体分子と反応させるステップ、および
・得られた生成物を精製装置に輸送するステップ、
・精製装置で生成物を精製するステップ、
・精製された生成物を精製装置に移送するステップ、
・精製された精製物を滅菌ろ過するステップ、および
・純粋な、滅菌生成物を生成物バイアルに移送するステップ。
【００６４】
図１は、本発明の方法を実施するためのプラットフォームを示す。スクレイピング装置（１２０、図１Ａ）から、照射されたＡｔ−２１１は、石英ガラス容器１００中に挿入され、入口１０２を介して管炉１０１によって加熱される。加熱後、蒸発されたＡｔ−２１１は、出口１０３を通ってオーブンを三方弁１０５（弁位置１２１、図２Ａ）を介して濃縮キャピラリー１０４中に残る。アスタチンは、冷却装置１０６によって濃縮キャピラリー１０４で濃縮される。濃縮後、移送液体１０７は、三方弁１０５（弁位置１２２、図２Ａ）を介して、移送液体キャピラリー１０８を通って、キャピラリー１０４に導入される。溶出されたＡｔ−２１１は、（図２の真空ポンプ２０１からの）減圧手段および（図２のガスフロー装置２０８からの）不活性ガスフローによって、濃縮キャピラリー１０４を通って反応バイアル１０９に輸送される。前駆体分子は、好ましくは、Ａｔ−２１１の添加前に、移送液体の性質に応じて、試薬キャピラリー１１２を介して試薬容器１１１から反応バイアルに添加される。反応後、得られた生成物は、精製キャピラリー１１４を介して精製装置１１３に輸送される。精製後、精製された生成物は、最終生成物バイアル１１８に到達する前に、任意にろ過装置１１５およびろ過キャピラリー１１６に輸送される。全プロセスは、ソフトウェアを有するコンピュータ（１３０）を含む制御装置１４０を使用して自動化されることができる。プロセスステップは、１つ以上の温度で実施され得る。プロセスステップ（オーブンの外側および冷却装置の後）は、室温で実施され得る。
【００６５】
濃縮キャピラリー１０４の溶出は、移送液体、好ましくは有機溶媒を使用して実施され、これは、化学的に有用な形態で反応バイアル１０９でアスタチン捕捉を可能にする。化学的に有用な形態は、アスタチンを有するインターハロゲン性化合物、例えば、［２１１Ａｔ］ＡｔＸまたは［２１１Ａｔ］ＡｔＸ２−、Ｘ＝ＣｌまたはＩまたはＡｔ−２１１ｎ−（還元形態）およびＡｔ−２１１ｍ＋（酸化形態）として定義され得る。輸送液体は、冷却装置で三方弁１０５を介してキャピラリー１０８を通って輸送液体容器１０７から濃縮キャピラリー１０４に輸送される。
【００６６】
添加された酸化剤を有するか、または有しない移送液体の例は、クロロホルム、酢酸、水酸化ナトリウム、メタノール、エタノールまたはＮ−ブロモ−、Ｎ−クロロ−またはＮ−ヨード−スクシンイミドを有するメタノールもしくはエタノール、またはそれらの混合物であってもよい。１つの態様において、移送液体は、クロロホルムまたはＮ−ヨード−スクシンイミドを有するメタノールである。
【００６７】
以下に記載されるように結合または非結合前駆体分子を含む、試薬容器（複数可）１１１で保存される標識化のための試薬は、順次反応バイアル中に加えられる。
【００６８】
結合された分子（非限定的な例としてペプチドまたはタンパク質、抗体、抗体または類似物を含む）は、Ａｔ−２１１と自動化標識化のための前駆体分子である。結合された前駆体分子は、自動化プラットフォームで処理される前に合成される。その結合体は、好ましくは、標的分子および中間体二官能性試薬との反応から合成される。二官能性試薬は、好ましくは、Ａｔ−２１１との置換のための良い脱離基、例えば、これらに限定されないが、有機スズ、シラン、またはホウ素ケージ誘導体および官能基、例えば、アミノ基またはスルフヒドリル基などのターゲティング分子体（例えば、タンパク質、ペプチド、抗体など）に結合するためのスクシンイミドまたはマレイミドを有する。
【００６９】
Ａｔ−２１１標識化反応は効率的であるが、その生成物は、未反応Ａｔ−２１１から分離されなければならない。プラットフォームのこの特徴は、放射性医薬品プロセスで統合され、試薬混合物は、好ましくは、精製のために適切な緩衝液１１７を使用して適切なクロマトグラフィーカラムで精製され得る。サイズ排除クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーまたは高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）など様々なクロマトグラフィー方法が、精製のために使用され得る。このステップにおいて、生成物はまた、可能性のある未反応試薬から精製される。自動化プロセスの精製された生成物は、滅菌ろ過１１５されてもよく、ろ過ステップが最終ステップとして統合される。
【００７０】
放射性Ａｔ−２１１は、Ｂｉ−２０９（α、２ｎ）Ａｔ−２１１核反応によって、サイクロトロンで生成される。Ａｔ−２１１のサイクロトロン生成のためのＢｉ−２０９ターゲットは、例えば、アルミニウムまたは銅の裏打ち（ｂａｃｋｉｎｇ）によって支持される。照射されるターゲット材料は、ビスマスの層は、アルミニウムの２つの層の間に挟まれるサンドイッチであってもよい。使用されるターゲット材料は、石英ガラス容器に入れ、Ａｔ−２１１を蒸発するための炉によって加熱されることができる。好ましくは、ターゲット材料は、裏打ち、すなわち、ターゲット材料を石英ガラス容器中に入れる前にサンドイッチされたターゲットの最上層からスクレイピングされる。
【００７１】
ターゲティングスクレイピングは、図１Ａで記載され、自動化スクレイピング装置１２０で実施される。ターゲット１２１は、スクレイピング装置のターゲットホルダ１２２に取り付けられ、固定される。ターゲットは照射される領域に向かってターゲットをスクレイピングするために向けられる。ターゲットが固定される場合、チゼル（のみ）１２３は、ターゲットの最上層、照射されるＢｉ−２０９層のサンドイッチおよびアルミニウムの薄い最上層をスクレイプするように設定される。チゼルは、電動モーター１２４によってモーター駆動される。スクレイピング、粉末状ターゲット材料、Ａｔ−２１１粉末１２５は、１つの態様において、石英ガラス容器（２２０、図２Ａ）中に向けられ、別の態様において、蒸留ガラス（２２０Ａ、図２Ａ１）の入口ジョイントで接合される石英ガラス容器中に向けられる。チゼルは、開始ボタンで始まり、次に、チゼルは、粉末状材料を石英ガラス容器中にゆっくりとスクレイプする。スクレイピングは、好ましくは、蒸留システムに直接接合して実施される。
【００７２】
図２〜図４は、上記に記載されたプラットフォームの詳細な側面を示す。
【００７３】
全体の蒸留プロセスは、図２に記載される。スクレイピング後、ターゲット材料容器インサートで粉末状材料は、オーブン入口１０２を通って、石英ガラス容器１００とアセンブルされる。ガスフローキャピラリー２００は、キャリアガスの入口のためのオーブンで供給される。オーブン出口１０３は、フロースルー位置２２１で三方弁１０５に接続され、Ａｔ−２１１の輸送および濃縮のために濃縮キャピラリー１０４に接続される。濃縮は、冷却装置１０６によって可能にされる。石英ガラス容器は、４００と９００℃の間、または６００と８００℃の間の温度で炉１０１によって加熱され得る。蒸発されたアスタチンは、蒸留システムを通って、加熱された石英ガラス容器１００から濃縮キャピラリー１０４に輸送され、冷却装置１０６によって冷却され、減圧を使用して、圧力センサ２０７によって測定され、ソフトウェア制御真空ポンプ２０１および窒素、アルゴンまたはヘリウムなど、これらに制限されないが、不活性キャリアガスによって作成される。ガスフロー装置２０８からの制御された流速は、０．５と４００ｍｌ／分、好ましくは、１と２００ｍｌ／分の間であり得る。キャリアガスは、好ましくは、吸湿媒体２０２を通って、例えばスクラビングすることを利用するシステムに入る前に乾燥される。濃縮キャピラリー１０４は、溶出されたアスタチンおよび合成の回収のために反応バイアル１０９に接続される。容積膨張および／または亜硫酸ガススクラブなどのいくつかのアスタチントラップ２０３は、減圧キャピラリー２０４を介して接続された真空ポンプ２０１に到達する前に、潜在的に過蒸留されたガス状アスタチンを捕捉するために使用されることができる。システムはまた、液体およびガス移送のためのｎ個のソフトウェア制御三方弁２０５を含む。
【００７４】
図２Ａおよび図２Ａ１は、プロセスプラットフォームの蒸留ガラス製品を詳細に示す。
【００７５】
アスタチン−２１１は、後端ジョイント２２３を介して、開放端の石英ガラス管であることができるターゲット材料容器２２０で石英ガラス容器入口１０２で挿入される。別の態様において、入口ジョイント２２３は、図２Ａ１で示されるように、フロースルー石英ガラス錐体ジョイントと、カットアウト開放端を有するターゲット材料容器２２０Ａを接合させるターゲット材料容器２２０と融合される。この二方機能性ジョイントは、ターゲット材料の取り扱いを低減し、予熱された石英ガラスオーブンでターゲット材料挿入および蒸留の開始の間の必要な時間を短縮する。図２Ａ１において、ターゲット材料容器２２０Ａおよび石英ガラス容器１００のアセンブリはまた、２２０Ｂ（外側）および２２０（断面）で示される。ターゲット材料容器２２０または２２０Ａの外径（Ｄ）と内径（ＩＤ）の間の比は、１．８：１より大きいことが好ましい。
【００７６】
三方弁１０５（図２Ａ）の異なる位置は、２２１であり、アスタチン蒸留、すなわち、減圧およびキャリアガスフローおよび２２２の手段によって濃縮キャピラリー中にバルブを通って蒸発されたアスタチンの通過を可能にし、加熱された石英ガラス容器に近接して、バルブおよび濃縮キャピラリーをすすぐためのアスタチン移送液体の安全導入を可能にする。バルブは、移送液体が加熱された容器中に入るのを防止し、それによって、安全性を高め、活性損失を最小にする。好ましい態様において、バルブは、モーター駆動であり、ソフトウェア制御される。
【００７７】
図２Ａの詳細はまた、錐体ジョイント２２３の後端または同様にキャリアガスフローのためのキャピラリーを有するターゲット材料容器２２０Ａの後端の間の気密ガラス器具−キャピラリー接合２２４を示す。２２３および２２０Ａの２つの後端は、ガラス器具−キャピラリー接合２２４のＩＤ（内径）に等しいＯＤ（外径）を有するガラス管が装備される。前記接合は、非限定的な例２２５として、テフロン（登録商標）など、化学的に不活性なパッキングで密封される。好ましい態様において、ＯＤおよびＩＤは、同じであり、６と１０ｍｍの間、または７と９ｍｍの間、または約８ｍｍである。キャピラリーは、指締め付けねじジョイント２２６を使用して挿入される。接合は、１．５〜３．２ｍｍまたは１／１６”〜１／８”の間のＯＤを有するキャピラリーに適用されることができる。好ましい態様において、ＯＤは、３．１８ｍｍである。接合は、機械的に安定した材料からなる。炉内での加熱のために使用される材料の使用は、好ましくは、石英ガラスである。キャピラリージョイントのために使用される材料は、好ましくは、非限定的な例として、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの耐熱性および非導電性材料である。
【００７８】
蒸発されたアスタチンは、ソフトウェア制御冷却装置１０６を使用して濃縮される。クライオトラップは、冷却装置の一例である。Ａｔ−２１１は、化学的に不活性で可撓性のキャピラリー１０４で乾燥残留物として濃縮される。このようなキャピラリーに使用されることができる材料の例は、ＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレン）およびＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）であってもよい。キャピラリー１０８は、１．５と１．７ｍｍの間、または約１／１６” のＯＤおよび０．５と１ｍｍの間のＩＤを有し得る。冷却装置１０６は、−６０℃と加熱＋８０℃の間、または−４０℃と加熱＋６０℃の間の温度で冷却および加熱するための能力を有する。電気は、加熱のために使用されてもよい。液体窒素などの天然冷却液体２０６（蒸気圧を使用して輸送される）は、冷却のために使用され得る。冷却はまた、再循環冷却剤の電気冷却を使用して実施され得る。図２Ｂは、熱伝導材料、好ましくは、熱伝導率＞２００Ｗ・ｍ−１Ｋ−１の熱伝導材料、例えば、１．５〜１．７ｍｍまたは約１／１６”ＯＤキャピラリーを冷却／加熱するための非限定的な例として、アルミニウムまたは銅などで作られるクライオトラップのための固体伝熱材料挿入部２３０の態様を示す。濃縮キャピラリー１０４は、頂部２３１から底部２３２への挿入を通じて、ねじ込まれ、次いで、再び頂部２３１を通過する前に外面２３３の周りに巻きつけられる。効率的な間接冷却／加熱のために、冷却装置のＩＤに対する濃縮キャピラリー１０４を含む伝熱挿入ＯＤ２３４の比は、好ましくは、１．９：１より大きい。
【００７９】
本発明の方法を実施するためのプロセスおよびプラットフォームは、好ましくは、１分より短い、短いターゲット材料加熱時間を有する迅速かつ反復可能な遠隔制御アスタチン蒸留と、それに続く、好ましくは５分未満内の均圧を可能にし、ターゲット材料のオーブン内への挿入から、好ましくは８分内で、化学的に有用な形態（標識合成の準備ができている）でアスタチンの迅速な送達を可能にする。
【００８０】
図３は、自動化プロセスのアスタチン標識化学部分の１つの実施形態を記載する図１を詳細に示す。反応バイアル１０９において、濃縮されたアスタチンは、濃縮キャピラリー１０４を通って溶出を介して回収される。溶出は、容器１０７に保存された適切な有機アスタチン移送液体を用いて実施される。移送媒体は、３〜５０ｍｌ／分の可能な流速を有する窒素、アルゴンまたはヘリウムなどのソフトウェア制御不活性キャリアガスフローを使用して化学的に不活性なキャピラリー１０８を介して蒸留三方弁１０５（図２Ａ中の位置２２２）および濃縮キャピラリー１０４に導入される。反応バイアルには、減圧キャピラリー２０４も接続されて、真空ポンプ２０１（図２）ならびにｎ個の密封容器１１１（Ｖｔｏｔ＝０．１〜５ｍｌ）で保存される標識試薬の導入のための試薬キャピラリー１１２を使用してシステムで減圧の作成を可能にする。好ましい態様において、高い表面張力（＞７０ｍＮｍ−１）を有する０．１ｍｌまでの液体容積の導入を可能にする容器１１１のものは、好ましくは、非限定的な例として、１／４”ＦＥＰキャピラリーの＜４ｃｍによって実現される１５体積％未満の液体損失をもたらす。標識試薬は、ガスフロー装置２０８（図に示される）、減圧キャピラリー２０４またはシリンジディスペンサー３００を介する減圧からのソフトウェア制御キャリアガスフローを使用して反応バイアルに導入されることができる。
【００８１】
標識試薬フローは、フローセンサ３０２を介して測定されることができる。好ましい態様では、ソフトウェア制御シリンジディスペンサーは、２〜１０の入口／出口ゲートを有するべきである。反応バイアルに別のキャピラリー１１４が接続され、シリンジディスペンサー３００（図に示される）、キャリアガスフローまたは減圧のいずれかを使用して、精製カラム１１３に生成物輸送を可能にする。精製カラムは、例えばタンパク質および大きなペプチドに対するゲルろ過などの生成した生成物に適合するように選択され、０．５〜１０ｍｌ／分の間の好ましい流速で連続的に操作することができるだろう。カラムと連携して、ディスペンサー３００（図に示す）、キャリアガスフローまたは減圧のいずれかを使用して、カラムに導入される精製緩衝液１１７および試薬のためのｎ個の容器がある。カラム廃液について、廃棄物容器３０１もある。カラム１１３および最終生成物バイアル１１８の間には、生成物の滅菌ろ過１１５のためのオプションがあり、これは、シリンジディスペンサー３００（図に示す）、ソフトウェア制御キャリアガスフローまたは減圧を使用して生成物バイアル中に導入されることができる。システム内のすべての液体およびガスは、ｎ個のソフトウェア制御三方弁２０５を介して輸送される。
【００８２】
自動化プロセスプラットフォームの操作中のＡｔ−２１１活性レベルは、任意に蒸留プロセス中並びに標識および精製プロセス中にオンラインでモニターされることができる。測定は、制御装置１４０に接続される放射能検出器によって実施されることができる。活性検出器は、シリコンＰＩＮダイオードであってもよく、ソフトウェアで、最大または最小活性など、これらに限定されないが、境界条件の設定により、自動化プロセスプラットフォームの蒸留および合成部分の両方を調節するために使用されることができる。図４において、１つの態様が示され、４つの放射能検出器４００、４０１、４０２および４０３が、図２に記載される蒸留プロセス並びに図３に記載される合成および精製プロセスをモニターするために使用される。放射能検出器は、ａ）反応バイアル１０９の近くの４００、ｂ）冷却装置１０６の近くの濃縮キャピラリー１０４上の４０１、ｃ）生成物バイアルの近くの４０２およびｄ）精製カラム１１３の近くの４０３に設置される。図４はまた、Ａｔ−２１１粉末が石英ガラス容器１００および検出器に入れられる場合、全体の蒸留プロセスを開始するために使用されることができる炉システム１０２の入口で、１つの放射能検出器４０４の配置を示し、したがって、検出器は、Ａｔ−２１１粉末の放射能を測定する。
【００８３】
本発明の方法で使用されるいくつかの特徴は、市販品である。いくつかの例を以下に示す。
管炉：Ｃａｒｂｏｌｉｔｅ（登録商標）モデルＭＴＦ１０／２５／１３０
合成モジュール：Ｈｏｔ Ｂｏｘ ＩＩＩ、Ｓｃｉｎｔｏｍｉｃｓ。（ソフトウェアで制御される）を含む：
２０の三方弁
液体窒素冷却
ガスフロー制御
真空ポンプ：Ｎ８１０ＦＴ Ｌａｂｏｐｏｒｔ、ＫＮＦ（合成モジュールソフトウェアによって制御される）
【００８４】
自動化方法
以下の実施例は、本発明の特定の態様を例示するために提供され、本明細書中に開示される本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【実施例】
【００８５】
実施例１：
本発明の態様の１つの例は、自動化標識合成または手動操作におけるさらなる処理のための化学的に有用な形態でアスタチンのバッキングおよび送達から除去されるターゲット材料からの自動化、ソフトウェア制御アスタチン乾留である。
【００８６】
典型的には、Ｂｉ−２０９のα粒子照射（２８ＭｅＶ）から生成された約５５０ＭＢｑＡｔ−２１１を含むターゲット材料は、ターゲット裏打ち（バッキング）から除去された。石英ガラスオーブンは、フロースルー位置（詳細２２１、図２Ａ）での出口の三方弁１０５を用いて、管炉１０１で７００℃に加熱され、アスタチン移送媒体キャピラリー１０８からの入口を密封し、所定の位置で入口ガラスプラグは、穏やかな窒素流（２０ｍｌ／分）を可能にして石英ガラス容器１００の外部部分を加熱する。同時に、クライオトラップは、液体窒素を使用して−５０℃に冷却された。液体および気体窒素フローは、ソフトウェア制御された。石英ガラスオーブン入口プラグを取り外して再設置し、その間にターゲット材料を有する開放端石英ガラス容器の挿入の際に、自動化アスタチン乾留および濃縮が開始された。ソフトウェアは、窒素フローが５０ｍｌ／分に増加されながら、システム内で減圧する真空ポンプを開始する。また、ソフトウェア制御活性検出器を使用する活性モニタリングが開始される（例えば、図４−略図参照）。蒸留時間は、短い＜６０秒（典型的には２５〜３５秒）を保ち、真空ポンプは、−０．３と−０．４Ｂａｒの間の最終減圧にして止められた。クライオトラップ濃縮キャピラリーを溶出する前に、窒素フローは、システムで圧力を等しくするために、４〜５分間、２０〜５０ｍｌ／分で維持された。圧力均等化の際に、三方弁は、溶出位置に設定され（詳細２２２、図２Ａ）、アスタチン移送液体（Ｖｔｏｔ＝１２０μｌ、密閉容器１０７で保存される）は、モジュールバルブ２０５を介して、穏やかな窒素フロー（５〜１０ｍｌ／分）を使用して濃縮キャピラリーに導入され、反応バイアル１０９で回収された。使用された移送液体は、クロロホルム（ＣＨＣｌ３）および０．４％酢酸および８μｌ／ｍＬのＮ−ヨードスクシンイミドを含むメタノール溶液（ＭｅＯＨ／ＮＩＳ）であった。表１を参照されたい。
【００８７】
【表１】
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【００８８】
実施例２：
本発明の実施態様の１つの例は、図２に従ってプロセスプラットフォームの自動化蒸留部分で生成される化学的に有用な形態でアスタチンを使用して図３に従ってＡＴＥ修飾抗体（アスタトデスタニル化反応を可能にする抗体のリジン残基上でＮ−スクシンイミジル−３−（トリメチルスタニル）ベンゾエート分子が結合した抗体）の自動化、ソフトウェア制御アスタチン標識である。使用されるアスタチン移送媒体に依存して、合成は、異なる方法で実施されることができる。
【００８９】
ケース１：酸化剤として０．４％酢酸および８μｇ／ｍｌのＮ−ヨードスクシンイミド（ＮＩＳ）を含むメタノール溶液からなるアスタチン移送媒体（Ｖｔｏｔ＝１２０μｌ）を用いて、アスタチンは、ＡＴＥ修飾抗体トラスツズマブ（Ｔｒａｓｔｕｚｕｍａｂ）またはＭＸ３５（Ｖｔｏｔ＝５２０μｌ、１ｍｇ／ｍｌ、反応バイアル中に予め自動的に導入された）がすぐに標識化反応を開始する場合、結合された前駆体分子の溶液中に直接溶出されることができる。１分の反応時間後、凝集は、窒素ガスバブリングを使用して容易にされる場合、残渣スズ基を除去するために必要な試薬および反応をクエンチングすることは、３％メタノール（１％酢酸を含む）を含むクエン酸緩衝液（ｐＨ５．５）（Ｖｔｏｔ＝１１０μｌ）中のＮＩＳを使用してスズ除去のための１分の反応時間およびアスコルビン酸ナトリウム（６ｍｇ／ｍｌ）（Ｖｔｏｔ＝１１０μｌ）を使用してクエンチングするための３０秒で導入された。
【００９０】
ケース２：使用されるアスタチン移送媒体がクロロホルムの場合、クロロホルムは、反応を開始する前に蒸発されなければならない。これは、減圧または熱および窒素ガスフローを使用して３００μｌクロロホルム残留物について１０分以内で自動化プロセスプラットフォームによってされることができ、活性損失＜１０％をもたらす。この場合、０．４％酢酸および８μｇ／ｍｌ ＮＩＳ（Ｖｔｏｔ＝１２０μｌ）を含む酸化メタノール溶液は、結合前駆体分子の導入前に、反応バイアル中の乾燥アスタチン残留物に添加されなければならず（反応時間３０秒）、この場合、ＡＴＥ修飾抗体トラスツズマブ（Ｔｒａｓｔｕｚｕｍａｂ）（Ｖｔｏｔ＝５２０μｌ、１ｍｇ／ｍｌ）である。以下の反応は、ケース１と同じである。
【００９１】
試薬導入は、三方弁２０５を介して密封された試薬容器（１０７、１１１）から５〜１５ｍｌ／分の穏やかな窒素フローを使用して促進された両方のケースであった。次に、生成物は、ＮＡＰ１０（Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ２５, ＧＥ Ｈｅａｌｔｃａｒｅ）カラムを使用して主づ尾で精製するか、またはＨｉＴｒａｐ Ｄｅｓａｌｔｉｎｇ（Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ２５, ＧＥ Ｈｅａｌｔｃａｒｅ）フロースルーカラム若しくはＰＤ１０重力カラムとの自動化セットアップを使用するかの、いずれかであった。
【００９２】
【表２】
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【００９３】
【表３−１】
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【表３−２】
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【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ａ１】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年2月17日(2017.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉システム（１００、１０１）でＡｔ−２１１を乾留すること、および
Ａｔ−２１１を結合するように適合された前駆体分子を含む反応バイアル（１０９）中にＡｔ−２１１を導入すること
を含む照射されたＢｉ−２０９標的物質からＡｔ−２１１標識分子の完全合成生成物への、Ａｔ−２１１核種の単離からの自動合成法であって、
Ａ）乾留したＡｔ−２１１を冷却装置（１０６）で冷却することによって濃縮して乾燥残留物としてＡｔ−２１１を得るステップ、
Ｂ）Ａｔ−２１１の乾燥残留物を溶媒和する移送液体でＡｔ−２１１を溶出するステップ、
Ｃ）前記反応バイアル中にさらなる化学処理のためにＡｔ−２１１を導入するステップ、
Ｄ）さらなる化学処理のためにＡｔ−２１１を活性化するステップ、および
Ｅ）活性化されたＡｔ−２１１を前駆体分子と反応させるステップ
を含むことを特徴とする上記自動合成法。
【請求項２】
Ａｔ−２１１が照射されたビスマスターゲットをＡｔ−２１１粉末（１２５）ターゲット材料にスクレイピングすることによって得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
照射されたビスマスターゲットのスクレイピングが、スクレイピング装置（１２０）を使用して行われる、請求項２の方法。
【請求項４】
ステップＢ）において、移送液体が有機溶媒である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
スッテプＣ）において、有機溶媒が、Ａｔ−２１１の乾燥残留物を残したまま蒸発される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ステップＢ）において、移送液体が、Ａｔ−２１１を酸化する適応溶媒である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ステップＢ）において、移送液体が、Ａｔ−２１１を減少させる適応溶媒である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記方法が以下のステップをさらに含む、前記請求項のいずれか一項に記載の方法：
Ｆ）前記反応混合物から反応生成物を精製するステップ、および
任意に、Ｇ）精製された生成物を滅菌ろ過するステップ。
【請求項９】
ステップＡ〜Ｇが、室温で行われる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
不活性ガスは、前記乾留されたＡｔ−２１１を石英ガラス容器（１００）から冷却装置（１０６）に輸送し、システム内の液体および溶媒を移送するために使用される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
不活性ガスが、窒素、アルゴン、ヘリウム、およびそれらの混合物を含む群から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
迅速な減圧を適用して、システムにＡｔ−２１１を閉じ込め、蒸留速度を速める、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
冷却装置（１０６）がクライオトラップである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
冷却装置内の冷却温度が−２０と−６０℃の間である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
移送液体が有機溶媒である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
移送液体は、クロロホルム、酢酸、水酸化ナトリウム、メタノール、エタノール、Ｎ−ヨードスクシンイミド、Ｎ−ブロモスクシンイミド、Ｎ−クロロスクシンイミド、およびそれらの混合物を含む群から選択される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前駆体分子は、無機分子、非タンパク質、タンパク質、ペプチド、抗体またはその断片などの有機分子、およびそれらの混合物を含む群から選択される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
精製ステップＦは、液体クロマトグラフィーまたは高圧液体クロマトグラフィーを使用して実施される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
活性化されたＡｔ−２１１は、Ａｔ−２１１ｍ＋（酸化形態）である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
最終生成物は、Ａｔ−２１１０（粉砕形態）、Ａｔ−２１１ｎ＋（還元形態）およびＡｔ−２１１ｍ＋（酸化形態）を含む群から選択される１つ以上の酸化還元形態でＡｔ−２１１を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
Ａｔ−２１１標識分子の生産のための方法を制御するためのシステムであって、
Ａｔ−２１１の粉末を受けるための容器（１００）、
容器を加熱することによるＡｔ−２１１粉末の蒸発のための炉（１０１）、
乾燥残留物としてＡｔ−２１１を得るために蒸発されたＡｔ−２１１を濃縮するための冷却装置（１０６）、
Ａｔ−２１１を溶出するための移送液体を含む移送液体容器（１０７）、
Ａｔ−２１１のさらなる化学処理のための反応バイアル（１０９）、
冷却装置（１０６）およびさらに反応バイアル（１０９）に蒸発されたＡｔ−２１１の輸送のための、および液体容器（１０７）から冷却装置に移送液体の輸送のための複数のキャピラリー（１０４、１０８）を含むキャピラリーシステム、
Ａｔ−２１１の輸送のためのシステム内の減圧を達成するためにキャピラリー（１０４）および石英ガラス容器（１００）内の圧力を低下させるように構成された真空ポンプ（２０１）、
Ａｔ−２１１および移送液体の輸送を助けるためのキャピラリーシステム中にガスフローを導入するために構成されたガスフロー装置（２０８）、
システム内の１つ以上の位置で、放射能を測定するための１つ以上の放射能検出器（４００、４０１、４０２、４０３、４０４）、および
システムで前記１つ以上の位置で測定された放射能に対応する放射能検出器からの入力データに基づいて真空ポンプおよびガスフロー装置に制御コマンドを発生することによるキャピラリーシステムでＡｔ−２１１および移送液体の輸送を制御するために構成された制御装置（１４０）
を含む、上記システム。
【請求項２２】
制御装置は、放射能検出器（４００、４０１、４０２、４０３、４０４）からの入力データおよびシステムで、前記位置で放射能のための所定の限界値に基づいて真空ポンプ（２０１）およびガスフロー装置（２０８）に制御コマンドを発生するために構成される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
第１の放射能検出器（４０１）は、冷却装置（１０６）の近傍に配置され、第２の放射能検出器（４００）は、反応バイアル（１０９）の近傍に配置される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
第３の放射能検出器（４０２）は、生成物バイアル（１１８）の近傍に配置される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
放射能検出器（４０３）の１つは、精製カラム（１１３）の近傍に配置される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２６】
放射能検出器（４０４）の１つは、容器（１００）の近傍に配置される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記システムは、キャピラリーシステム内で圧力を感知するための少なくとも１つの圧力センサ（２０６）をさらに含み、制御装置（１４０）は、放射能検出器からの入力データおよび少なくとも１つの圧力センサからの入力データに基づいて真空ポンプ（２０１）に制御コマンドを発生させるように構成される、請求項２１に記載のシステム。
【国際調査報告】
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