[スポンサーリンク]

ケムステニュース

理研、放射性同位体アスタチンの大量製造法を開発

[スポンサーリンク]

理化学研究所 仁科加速器科学研究センター 核化学研究開発室、金属技研株式会社 技術開発本部 エンジニアリングセンターらの共同研究チームは、人工元素アスタチン(At)を大量に製造する技術の開発に成功しました。本研究成果は、Atが放出するα線を用いたがん治療薬の開発を加速すると期待されます。本研究成果は、第20回日本加速器学会年会において発表されました。(8月31日理化学研究所プレスリリース)

今回は、理化学研究所より発表された放射性同位体の製造に関するプレスリリースを取り上げます。

アスタチン(At)は85番元素であり、1940年に加速器を用いて人工的に合成され発見に至りました。アスタチン(astatine)という名前は、ギリシャ語で「不安定」を意味するastatosが語源であり、実際安定同位体は存在せず、最も長い半減期を持つ211Atでも8.1時間となっています。なぜこの不安定なアスタチンを製造することを目指しているかというと、アスタチンがα線を放出するためがん治療への応用が期待されているからです。例えば、甲状腺がんの治療では、放射性ヨウ素(131I)を用いたβ線治療が実施されています。しかし、繰り返しの治療を行っても十分な治療効果が得られない場合があり、またβ線による他者への被ばくを避ける設備と措置が必要です。そこで、よりエネルギーが高く透過性が低いα線を放出するアスタチンの化合物を用いた研究や治験が進められています。

アルファ線治療薬アスタチン(TAH-1005)を用いた治療のイメージ(出典:大阪大学プレスリリース)

上記の理由でアスタチンの需要が高まっていますが、半減期を考えると輸入することは到底不可能であり、国内での安定的な製造が求められています。そこで理研の研究チームは、2015年度より理研RIビームファクトリー(RIBF)AVFサイクロトロンを用いて、211Atの製造技術開発を行い、211Atの製造・供給を進めてきました。

従来は下の図のように、ビームの軸に対して15度傾けて設置された固体Biターゲットにサイクロトロンで加速したヘリウムイオンビームを一定時間照射し、その後、実験室で850度で加熱し、気体となった211Atを冷却・固化させ、BiとAtを分離していました。より多くの211Atを得るにはビーム強度を上げる必要がありますが、金属Biの融点が271.5℃と非常に低いため、ビーム強度を増大すると熱で融け落ちてしまい、211Atの生成量がビーム強度に比例して増大しないという問題がありました。

従来のアスタチン製造装置の概念図(出典:理研プレスリリース

そこで共同研究チームは、新しい211At製造装置の開発を行いました。具体的には、金属Bi標的を炭素製容器の内壁にリング状に張り付け、それを高速回転させ、Biが溶けてもビーム軸上に保持される機構にしました。また、高周波誘導コイルを用いて、その場で加熱し、標的を動かさずに加熱して211Atを回収できる機構も開発しました。従来装置と同じビーム出力40μAで試験運転を行った結果、同等の211Atの収率が得られ、従来装置の限界を超える50μAでは、一般的な研究に必要とされる約200 MBqの211Atの試験製造に成功しました。

本研究で開発したアスタチン製造装置の概念図(出典:理研プレスリリース

113番元素ニホニウム(Nh)の合成・発見に用いられた理研重イオン線形加速器(RILAC)は、3年間に及ぶ増強工事を経て、2020年より理研超伝導重イオン線形加速器(SRILAC)として生まれ変わりました。このSRILACは、200μA以上のHeイオンビームを発生できると期待されており、本研究で開発した装置をSRILACに組み合わせて211Atの製造効率を増大させ、医薬品の開発、実用化に貢献していくそうです。

研究内容は装置についての内容でしたが、化学的な特性から来る問題点を解決し、より効率的に211Atを回収できるように装置を組み立てたところは、興味深いと思いました。プレスリリースでは最終結果のみが紹介されていますが、公開されている特許の実験項からは、試行錯誤を垣間見ることができます。気になったのは大量のヘリウムガスを使っている点で、排気からもヘリウムを回収しているかもしれませんが、より少ない流量か他のガスで代替できないのか気になるところです。今後の医療技術発展のために211Atの製造が進むことを期待します。

関連書籍

関連リンク

Zeolinite

投稿者の記事一覧

ただの会社員です。某企業で化学製品の商品開発に携わっています。社内でのデータサイエンスの普及とDX促進が個人的な野望です。

関連記事

  1. 肥満防止の「ワクチン」を開発 米研究チーム
  2. 伊藤嘉彦京都大名誉教授死去
  3. 米ファイザー、コレステロール薬の開発中止
  4. はやぶさ2が持ち帰った有機化合物
  5. 国際化学オリンピック、日本の高校生4名「銀」獲得
  6. 化学企業のグローバル・トップ50が発表【2023年版】
  7. 配糖体合成に用いる有機溶媒・試薬を大幅に削減できる技術開発に成功…
  8. 薬の副作用2477症例、HP公開始まる

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 有機化合物合成中に発火、理化学研が半焼--仙台 /宮城
  2. 第16回日本化学連合シンポジウム「withコロナ時代における化学への期待」
  3. ニトロキシルラジカル酸化触媒 Nitroxylradical Oxidation Catalyst
  4. 「全国発明表彰」化学・材料系の受賞内容の紹介(令和元年度)
  5. グアニジニウム/次亜ヨウ素酸塩触媒によるオキシインドール類の立体選択的な酸化的カップリング反応
  6. 有機合成化学協会誌2019年5月号:特集号 ラジカル種の利用最前線
  7. 「アバスチン」臨床試験中間解析を公表 中外製薬
  8. 4-ヨードフェノキシ酢酸:4-Iodophenoxyaceticacid
  9. 第162回―「天然物の合成から作用機序の解明まで」Karl Gademann教授
  10. 「ヨーロッパで修士号と博士号を取得する」 ―ETH Zürichより―

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2023年9月
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  

注目情報

最新記事

【12月開催】第十四回 マツモトファインケミカル技術セミナー   有機金属化合物 オルガチックスの性状、反応性とその用途

■セミナー概要当社ではチタン、ジルコニウム、アルミニウム、ケイ素等の有機金属化合物を“オルガチッ…

保護基の使用を最小限に抑えたペプチド伸長反応の開発

第584回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 薬学系研究科 有機合成化学教室(金井研究室)の…

【ナード研究所】新卒採用情報(2025年卒)

NARDでの業務は、「研究すること」。入社から、30代・40代・50代……

書類選考は3分で決まる!面接に進める人、進めない人

人事担当者は面接に進む人、進まない人をどう判断しているのか?転職活動中の方から、…

期待度⭘!サンドイッチ化合物の新顔「シクロセン」

π共役系配位子と金属が交互に配位しながら環を形成したサンドイッチ化合物の合成が達成された。嵩高い置換…

塩基が肝!シクロヘキセンのcis-1,3-カルボホウ素化反応

ニッケル触媒を用いたシクロヘキセンの位置および立体選択的なカルボホウ素化反応が開発された。用いる塩基…

中国へ行ってきました 西安・上海・北京編①

2015年(もう8年前ですね)、中国に講演旅行に行った際に記事を書きました(実は途中で断念し最後まで…

アゾ重合開始剤の特徴と選び方

ラジカル重合はビニルモノマーなどの重合に用いられる方法で、開始反応、成長反応、停止反応を素反応とする…

先端事例から深掘りする、マテリアルズ・インフォマティクスと計算科学の融合

開催日:2023/12/20 申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の影…

最新の電子顕微鏡法によりポリエチレン分子鎖の向きを可視化することに成功

第583回のスポットライトリサーチは、東北大学大学院 工学研究科 応用化学専攻 陣内研究室の狩野見 …

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP