ZR レジン
ZR レジンは、特に Y ターゲット物質から後の放射性医薬品用途としての Zrを分離する際に用いられる、ヒドロキサマー
トの機能をベースにした製品です。Dirks 氏らは、硝酸、塩酸、シュウ酸における元素に対する選択性において、このレジンを特徴づけました。次の図は結果をまとめたものです。

硝酸における ZR レジンの Dw 値

塩酸における ZR レジンの Dw 値

硝酸における ZR レジンの Dw 値

硝酸においても似た選択性を示します。Zr、Ti、Nb は5M までの硝酸でよく保持され、Fe(III) は 1M までの硝酸でよく保持されます。硝酸濃度が高くなると、硝酸による抽出剤の分解が始まり、レジンの色は白から茶色へ変色します。
従って、これらの条件では試験した陽イオンにはそれほど高い選択性を示しません。塩酸と同様に、ZR レジンは硝酸において Y や Sc に対する保持率がそれほど高くありません。

塩酸における ZR レジンの Dw 値

高濃度の硝酸では、ZR レジンは Ga（と Ni/Co）を超える高い選択性を Ge に対して示しています。

酸濃度（0.01 ～ 10M）の幅広い範囲で、Zr、Ti、Nbに対して高い選択性を有します。Fe（Ⅲ）に関しては、低・高濃度の塩酸で高い保持率を示しますが、1 ～ 6M 塩酸では保持率は低くなります。Sc や Y に対しては予想通り選択性があまりよくありません。Y から Zr の分離や、Sc から Ti の分離に使用できます。
ZR レジンは Ga や Ge に対しても興味深い選択性を示しています。Ga は低濃度 ( ≤ 0.1M) や高濃度 ( ≥ 5M) の塩酸で保持されますが、Zn 等は全く保持されていません。中間の濃度、特に 1 ～ 2M 塩酸では保持されません。
対照的に Ge は >0.1M 塩酸でよく保持されます。 特に
2M 塩酸では、Ga より Ge に対する選択性が極めて高くなります。

10シュウ酸における ZR レジンの Dw 値

シュウ酸塩は Zr の強力な鎖化剤であるため、Zr の溶出によく使用されます。

0.05M を超えるシュウ酸では、ZR レジンの Zr に対するZr-93 の 定 量 や、TK400 レジンと組 み 合 わ せ た Fe/Dw 値が大きく減少します。つまり Zr の適切な溶出剤となNb/Mo の分離（例：廃炉サンプル）等の、放射分析へのります。Nb は 0.05M シュウ酸においても高い Dw 値を示

ZR レジンの応用についても現在試験中です。

しているため、シュウ酸の濃度を調製することによって Zr とNb を分離できるということがわかります。

ZR レジンの別の重要な用途として、被照射 Zn ターゲッ
トからの Ga-68 の 精 製があります。 サイクロトロンでの得られた Dw 値をもとに、放射性医薬品用途の放射性核

Zn-68（液体または固体ターゲット）照射による Ga-68 製種の製造に ZR レジンが使用できるかに重点をおいて、いく造法は、高レベル放射能の頻繁な製造を可能にするため、つかの溶出試験を実施しました。

Ge-68 ジェネレータによる Ga-68 製造法の代替法として使用されて来ています。

Dw 値に表れているように、ZR レジンは幅広い塩酸濃度において Zr を保持します。洗浄条件は Holland 氏らが推奨

Dw 値のグラフに表れているように、ZR レジンは高濃度する条件に近いものとしており、レジンを充填後、まず 4 x( ≥ 5M) の塩酸だけではなく、希塩酸または硝酸においても2.5 mL の 2M 塩酸で洗浄、その後 4 x 2.5 mL の水で追Ga をしっかりと保持します。一方、Zn はこれらの条件で保加洗浄します。Zr は最終的に 0.05M かそれ以上の濃度の持されません。この選択性により、液体ターゲット（通常はシュウ酸で溶出します。

希硝酸）および固体ターゲット（通常は高濃度の塩酸に溶解）の Zn ターゲット照射による Ga-68( および Ga-67) の分離に使用することができます。
1M ～ 2M の塩酸では保持率が低くなるため、Ga 溶出にとても適しています。次の図はそのような分離の代表例を示しています。Zn と、Cu、Ni 等のその他代表的な不純物は、ZR レジンに保持されませんが（この例では高濃度塩酸で）、Ga は非常によく保持されます。1.5M 塩酸等での Ga 溶出によって、きれいな Ga フラクションを得ることができます。

溶出試験：ZR レジン 100mg、フラクションは ICP-MS で分析

特定の条件で、Y、Ti、Fe から Zr をきれいに分離することができました。Y と Fe は ZR レジンの充填や洗浄の最中に除去され、Ti はレジンに保持されて残ります。Zr は 0.05M
シュウ酸において～ 2 ベッドボリューム (BV) で定量的に回収されます。安定同位体 Y が 300mg まで存在している状況
でも、高い化学収率を得ることができます（100 mg の ZRレジンを使用）。
溶出試験：ZR レジンによる Ga 分離
フラクションは ICP-MS で分析

この Ga-68 は 1.5M 塩酸溶液を含んでいるため、ラベリングやインジェクションに直接使用するには酸性度が高すぎます。蒸発や再溶解等でさらに適切な条件に溶液を置き換える代わりに、TK200 レジンという別のレジンをこのステップに採用することができます。TK200 レジンの選択性については、個別の製品シートをご覧ください。1～ 2 Ｍ塩酸の範囲で Ga をよく保持し、希塩酸または水でY ターゲット ( ≤ 300 mg) からの Zr 分離の推奨方法

Ga を溶出することができるため、必要な置き換え条件に適していると言えます。

11

Cu のような不純物は TK200 レジンの充填および洗浄ジンカートリッジ（Eichrom Technologies 社製）を使の間にしっかりと除去されますが、残った微量の Zn は一用して、存在し得る不純物、特に Fe を追加除去します。

部しか除去されません。つまり、ZR レジンによって事前にきれいに分離することが非常に重要です。
（以下溶出試験

ZR レジンは、Ti に対する非常に興味深い選択性を、特に Sc との関係において示しています。下の図は Ti/Sc のを参照）

分離例であり、Sc は 10M 塩酸で保持されず、Ti はしっかりと保持されています。レジンからの Ti 溶出には、0.1Mのクエン酸を使用できる場合があります。しかし、溶出には溶出液の 10 ベッドボリューム（BV）以上を必要とします。クエン酸の他にも、高濃度の過酸化水素やシュウ酸を利用できます。

溶出試験：TK200 レジンによる Ga 分離
フラクションは ICP-MS で分析

ZR レジンと TK200 レジンを組み合わせて、液体 Zn
ターゲットから Ga-68 を分離する例を紹介している文献はいくつかあります。Rodnick 氏らは、通常の塩酸による洗浄ではなく、2M 塩化ナトリウム /0.13M 塩酸をTK200 レジンカートリッジの洗浄に使用した例について興味深く述べています。これにより、溶出中により明確な塩酸濃度で最終的な Ga フラクションを回収することがで0.3mL ZR レジンを用いた Ti/Sc 分離
フラクションは ICP-MS で分析きます。彼らが開発した分離技法は下の図式の通りです。

Ti は希塩酸を含む幅広い塩酸濃度で保持されるため、Ti/Sc ジェネレータの補助としての利用の可能性について最初に評価されました。評価のため、100mg の ZR レジンカラム（0.3mL）に Ti と Sc を含んだ少量の溶液を充填しました。その後、カラムを 1mL の 0.01M 塩酸で 5 回洗浄した後、5mL の 0.01M 塩酸で 10 回洗浄しました。
Sc は少量の希塩酸で除去されますが、Ti は試験中ずっと保持されたままです。つまり、ジェネレータの一般的な選択性が得られるということになります。

ZR レジン、TK200 レジンを使用した
液体 Zn ターゲットからの Ga-68 分離（データ提供：Rodnick 氏ら）

液体ターゲットと比較すると、固体 Zn ターゲットの照射の場合は製造ごとに高いアクティビティの Ga-68 を生成します。Thisgaard 氏らは 194GBq の Ga-68（精製12溶出試験：100mg ZR レジンによる Ti/Sc の分離
0.01M 塩酸から充填、繰り返し溶出、フラクションは ICP-MS で分析完了時）が高純度 [68Ga] 塩化ガリウム (III) として生成され、Radchenko 氏らは実際の被照射サンプルを用いてこのその後 PSMA-11 や DOATATE のラベリングへの使用にシステムの詳細を調査しました。得られた Kd 値に表れて成功したと記述しています。著者は分離に 3 つのレジンをいるように、Sc よりも Ti に対する ZR レジンの選択性を使用しました。ZR レジンと TK200 レジンの間に LN レ確認しました。

かなり有望な結果が得られました。得られた Sc-44 を高い収率で DOTA ラベリングに使用できたことで、その純度の高さが証明されました。
Malinconico
氏らは、
被 照the射 Sc-45
タ ーtoゲproduce
ットからMalinconico
et al.
also
usedZR Resin
Ti-45
irradiated Sc-45
targets.
Ti-45fromを製造するためにZR レジンを使用しました。

塩酸における Sc と Ti に対する Kd 値

Kd values for（データ提供：Radchenko
Sc and Ti in HCl on ZR Resin, takenfrom Radchenko et al.
氏ら）

これらの値をもとに、彼らは大きいサイズ（4g）の被照Basedon these values they developed a separation
methodfor the purificationof Ti,Ti-44）を精製するたto be more precise
射 Sc ターゲットからTi（正確にはTi-44,fromirradiatedSctargetsof elevated size (4めの分離技法を開発しました。以下のグラフは彼らが得たg). The graph below shows the elution profile they
溶出の分析データについて示しています。
obtained.

Besides for the purification of Ga-68 from Zn
Zn ターゲットからの Ga-68 精製に加えて、ZR レジン
targets the ZR Resin may actually also be used for
は被照射GaNi またはGaCo fromターゲットからtheseparationof Ge-68
irradiatedGe-68
GaNi分離orの際にも使用できる可能性があります。前述のように、GaGaCotargets. As discussed before, while Ga is very
well
retained at low mineralacid concentrationsは低濃度の鉱酸（通常≤0.1M）および高濃度の塩酸で非(typically≤0.1M)
andathighHCl concentrations,
常にしっかりと保持されますが、中・高濃度の塩酸や硝酸、it中～高濃度の硫酸で保持されません。一方、Geis not retained at medium high HCl andは高濃度
HNO3concentrations, and medium to high H2SO4の鉱酸でしっかりと保持されます。特に 1M ～ 3M 塩酸おconcentrations. Ge on the other hand is very well
よび硝酸において、Gaより Ge に対する保持率が非常にretainedat elevated mineralacid concentrations.
優れていることをDw 値が示しています。
The
Dw values showthat especially between 1M –3M例えばHCl andHNO3 the Ge retention is significantly
5M の硫酸についても同じことが言える可能性がhigherthanGaretention.
あります。ZR レジンはこれらの条件でNi や Co に対する
It could be shown that the same is true for e.g. 5M
選択性はありません。
H2SO4. The ZR Resin further shows no selectivity for
Ni or Co under these conditions.
塩酸の場合、Ga より Ge に対して高い選択性を持ちま

Ti/Sc elution profile on ZR Resin, irradiated 4g Sc target, taken fromet al. [9] Ti/Sc 溶出
4g の被放射 Sc Radchenko
ターゲットからのWhile
the selectivity for Ge over Ga is veryGehighin
すが、四塩化ゲルマニウムの揮発性が高いため分離でHClits use for Ge separations is often avoided dueの使用を避けることがあります。一方、硫酸の場合、Getothehigh volatility of GeCl4. In H2SO4 on the other
は揮発せず、通常使用するターゲット物質の効果的な溶解
hand Ge is not volatile, it further allows an efficientを促します。マルチグラムの被照射 GaNi または GaCo ター
dissolution of typically employed target materials.
ゲットから Ge-68を分離する方法を現在最適化している
Accordingly,
a methodfor the separation of Ge-68
最中です。
from
multi gram irradiated GaNi or GaCo targets iscurrently being optimized.

氏ら） from Sc wasAs may be（データ提供：Radchenko
seen a clean Ti separation
技法は ZR レジンによる 2 つの連続精製ステップに基づobtained.
The
Ti-44
wasobtained
asanHCl/HOThe
method is based on two subsequent purification
22Sc か ら Ti が き れ い に 分 離 さ れ た の が わ か り ま す。
いています。まず、溶解したターゲットを 5M 硫酸へ調製し、solution.
steps on ZR Resin. First the dissolved target isTi-44 は塩酸 / 過酸化水素溶液として得られました。
2mL の ZR カートリッジに充填します。5M 硝酸で洗浄
adjusted
to 5M H2SO4 and then loaded onto a 2 mL
著者は精製した
Ti-44
溶液を2種類のTi-44/Sc-44
し、酸除去のためにエアパージした後、GeThe authors used the purified Ti-44 solution for the ZR Resin cartridge. After rinsing with を希釈したク
5M H2SO4ジェネレータの調製に使用しました。1つはダイレクトフ
preparation of two types of Ti-44/Sc-44
generators, and
エン酸で溶出します。Ge
フラクションを再び
5M 硫酸に
purge with air for acidremoval Ge is eluted
withone direct flow generator and, the preferred option dilutecitric acid.
Theカートリッジで追加精製します。Ge
Ge fraction is again adjusted to
ロージェネレータで、もう一方は著者らの推奨オプション調製し、1mLの ZR
accordingtotheauthors,one‘forward/reverse
5MHSOandfurtherpurified on a 1 mL ZR Resin：であるフォワード / リバースフロージェネレータです。
24はもう一度、希釈したクエン酸で回収します。希塩酸（例flow’ generator.
cartridge. Ge is once more recovered in dilute citric
0.05M 塩酸）中で最終物質を得るためには、9M 塩酸にacid. In order to obtain the final product in dilute HCl
調製して、Guard
レジンカートリッジへ充填後に水か希酸(typically0.05M HCl)the Ge is converted from citric
で溶出することで、Geはクエン酸から希塩酸へと置き換
acid
to dilute HCl by adjusting
it to 9M HCl, loading
ontoa Guard Resin cartridge, followed by elution
えられます。この技法は現在さらに最適化されています。
with water or dilute acid. Further optimisation of themethod is currently on-going.
Schematic of a forward/reverse flow radionuclide generator, taken fromRadchenko et al.

Especially the ‘forward/reverse flow’ generator
フォワード / リバースフロージェネレータの図解
showedvery promising results with stable very
（データ提供：Radchenko 氏ら）
low Ti breakthrough and high Sc elution yields. The
特に、フォワード/ リバースフロージェネレータでは、
obtained
Sc-44 wassuccessfully used to perform
DOTA
labellingwithhighyields, further
indicating its
安定した Ti の非常に少ない破過と高い
Sc 溶出率という、high purity.

主なアプリケーション
Mainapplications :• Zr Separationof zirconiumの分離に…
• GaSeparationof galliumの分離に…
• Separation of germanium
Ge の分離に…
• Separation of titanium

●

⃝●

●

Ti の分離に…

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