DE2210235A1 - Stabile, Molybdän-99 enthaltende Lösungen und Verfahren zu deren Herstellugn - Google Patents

Description

Stabile, Molybdän-99 enthaltende Lösungen und Verfahren zu deren Herstellung

Technetium-99m ist ein sehr brauchbares Hilfsmittel für medizinische Anwendungen und Diagnosen. Dieses Radioisotop wird in einer Vielzahl von Anwendungen bei der medizinischen Diagnose benutzt. Es ist gut geeignet für eine bildartige Wiedergabe von Gehirn, Schilddrüse, Leber, Lunge, Blutansammlungen und Tumoren und es wird gegenüber anderen Radioisotopen bevorzugt, da es von spezifischen Organen selektiv aufgenommen wird, eine kurze Halbwertszeit hat und nur eine geringe Strahlungsdosis abgibt, was die Bestrahlung des Patienten verringert. Darüberhinaus kann Technetium-99m auch für industrielle Anwendungen benutzt werden, wie zum dessen von Strömungsgeschwindigkeiten, für die Prozesssteuerung usv/.

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Da das Radioisotop Technetium-99m eine kurze Halbwertszeit hat (6 Stunden), ist es üblich, einen sogenannten Molybdän-99-Technetium-99ni-Generator als Quelle für das Technetium-99m zu benutzen. Grundsätzlich wird ein solcher Generator geschaffen, indem man das Molybdän-99-Radloisotop, das eine Halbwertszeit von 6 6 Stunden hat, an einem Anionenaustauscher-Material, wie Alumini umoxyd, adsorbiert. Der nachfolgende Zerfall des Molybdän-99 ergibt Technetium-99m, welches durch Eluieren mit einer Salzlösung oder einem anderen Lösungsmittel selektiv von dem Molybdän-99 abgetrennt werden kann. Der Benutzer extrahiert das Technetium-99m von dem Generator in dem Maße, in dem er es benötigt.

Einer der erschwerenden Faktoren bei der Herstellung des Molybdän-99-Technetixim-99m Generators ist die chemische Instabilität der Molybdän-99-Lösung, die zur Herstellung der Generatoren verwendet wird. Das gegenwärtig verwendete Verfahren zur Herstellung von Ammoniummolybdat-Lösungen besteht darin, daß man Molybdäntrloxyd in konzentriertem Ammoniumhydröxyd auflöst und dabei ein Ammoni-

ummolybdat in einer basischen Ammoniaklösung vom pH-Wert 11 oder höher erhält. Zur Zeit der Versendung an den Hersteller des Generators wird eine Natriumhypochlorit-Lösüng als die Beständigkeit verbesserndes (holding) Oxydationsmittel hinzugegeben. Die Lösung bleibt für etwa 8 Stunden klar und farblos, doch verfärbt sie sich dann wegen der radiolytischen Wasserstoffbildung, der das Molybdän aus seiner Wertigkeitsstufe + 6 (Molybdat) zu geringeren Wertigkeitsstufen reduziert. Diese geringeren V/ertigkeitsstufen bilden stark gefärbte, unlösliche Verbindungen und werden während der Generatorherstellung nicht von dem Aluminiumoxyd adsorbiert. Die verfärbten Lösungen müssen durch den Generatorhersteller erneut oxydiert werden, bevor daraus qualitativ brauchbare Radioisotopgeneratoren hergestellt werden können.

Es ist außerdem wünschenswert, eine hochkonzentrierte Ammoniummoljbdat-Lösung für die Verschickung zur Verfügung zu haben, um

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das zu transportierende Volumen auf einem Minimum zu halten. Dies verringert die Transportkosten, da kleinere Transportbehälter für die Verschickung der Molybdän-99-Lösung zum Generatorher-■steller benutzt werden können.

Es ist daher, wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, wünschenswert, eine Ammoniumm]ybdat-Lösung hoher Konzentration zu haben, die während der Lebensdauer des Produktes frei von Verfärbung bleibt.

Die vorgenannten Nachteile der bekannten Animoniummollybdat-Lösungen, die für die Generator-Herstellung benutzt wurden, können durch ein Verfahren beseitigt werden, bei dem der pH-Wert der Ammoniumno3ybdat-Lösung gesteuert wird. Diese pH-Wert-Steuerung wird erreicht, indem man Molybdäntrioxyd in einer ausreichenden Menge wässrigen Ammoniumhydroxyds auflöst, sodaß eine Lösung entsteht, die einen pH-Wert im Bereich von etwa 7_S5 bis etwa 9,5 hat und die dazu verwendet werden kann, verschiedene Konzentrationen des Ammoniummolybdats in der Lösung von sehr verdünnten Lösungen bis zur Maximallöslichkeit dieses Salzes in Wasser zu erhalten. Die Lösung wird filtriert, um suspendierte Feststoffe zu beseitigen, und es werden etwa 0,12 bis etwa- 0,60 Gew.-% Natriumhypochlorit zu der Lösung hinzugegeben. Man erhält eine stabile, wässrige Lösung, die bis zu 0,46 g Ammoniummolybdat pro ml, etwa 0,12 bis etwa 0,60 Gew.-% Natriumhypochlorit enthält und einen pH-Wert im Bereich von etwa 7,5 bis etwa 9,5 hat.

Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine stabile Ammoniummolybdat-Lösung zu schaffen, die während der brauchbaren Lebenszeit der Lösung frei von Verfärbung aufgrund von radiolytischer Reduktion des Molybdats ist.

Es ist eine wejtere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch Vergrößerung der Konzentration von Molybdän-99 in wässrigen

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Lösungen von Ammoniummolybdat, die in Generatoren für Technetium-99m verwendet werden, einen ökonomischeren Transport zu erreichen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ammoniummolybdat-Lösung zu schaffen, deren pH-Wert nahe dem Neutralwert ist, um die Lösung gegen radiolytische Reduktion der Molybdationen zu stabilisieren und die Lösung dadurch für die Verwendung in Technetium-99m-Generatoren besser handhabbar zu machen.

Die vorliegende Erfindung hat als weitere Aufgabe die.Schaffung eines Verfahrens zur raschen Herstellung von Ammoniummolybdat-Lösungen für Technetium-99m-Generatoren.

Weitere Aufgaben, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der nachfolgenden näheren Beschreibung entnommen werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine neue Ammoniummolybdat-Lösung erhalten, die eine hohe Molybdän-99-Konzentration aufweist und während der brauchbaren Lebenszeit der Lösung, üblicherweise sind dies etwa 21 Tage, wasserklar bleibt. Die Stufen zur Herstellung der stabilen Ammoniummolybdat-Lösungen werden nachfolgend in der Reibenfolge ihrer Anwendung näher erläutert.

Zuerst wird Molybdäntrioxyd in Pulverform, vorzugsweise solches, das durch Siebe mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,075 bis etwa 0,035 mm (200 - ^00 mesh) erhalten wird, bei Raumtemperatur in einer ausreichenden Menge verdünnten, wässrigen Ammoniumhydroxyds aufgelöst, wobei eine Ammoniummolybdat-Lösung mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 7>5 bis etwa 9,5 entsteht und vorzugsweise mit einem pH-Wert von etwa 8,5 bis etwa 9,5· Es wird bevorzugt das Malybdäntrioxyd-Pulver zu einer Lösung der Base hinzugegeben, damit der Feststoff besser aufgelöst wird und man die Bildung von Ammoniumparamolybdat-Kristallen in der Lösung vermeidet Ferner wird die Basenlösung vorzugsweise gerührt oder zirkuliert, um einen wirksnmen Kontakt zwischen dem Pulver und der Lösung zu

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ermöglichen. Die verdünnte wässrige Basenlösung aus Ammoniumhydroxyd hat eine Konzentration im Bereich von etwa UO bis etwa H5 Gew.-% Ammoniumhydroxyd und vorzugsweise etwa 42 Gew.-% Ammoniumhydroxyd. Auf diese Weise werden etwa 2,5 bis etwa 3 ml und vorzugsweise etwa 2,6 ml der Basenlösung pro Gramm Molybdäntrioxyd angewendet. Die Raumtemperatur für diese Auflösung liegt zwischen etwa 20 und etwa 25°C.

Die Verwendung des verdünnten Ammoniumhydroxyds ist für das erfindungsgemäße Verfahren von Bedeutung und gestattet eine eindeutige Unterscheidung des End-pH-Wertes (etwa 7>5 bis etwa 9,5) der stabilen Ammoniummolybdat-Lösungen der vorliegenden Erfindung, verglichen mit dem pH-Wert (11,0 oder mehr) der nach dem bisher bekannten Verfahren erhältlichen Lösungen. Bei einem pH-Wert oberhalb von 9,5 sind die Lösungen nicht stabil gegen Verfärbung und es wird angenommen, daß das überschüssige Ammoniumhydroxyd mit dem Natriumhypochlorit reagiert. Dies gestattet es dem radiolytischen Wasserstoff, das Ansrac^Iummolybdafc su unlöslichen Molybdänionen geringerer Wertigkeiten zu reduzieren. Bei einsra pll-Werfc unterhalb von 7,5 bilden die Lösungen Ammoniümparamolybdat-Kristalle, die weniger löslich sind als Arnmoniummolybdat,

Es ist festgestellt worden, daß die Verwendung von verdünntem Ammoniumhydroxyd zu einer Auflösung größerer Mengen von Molybdäntrioxyd pro Einheit der Base führt, so daß die Endkonzentration des Ammoniummolybdatsalzes in der Lösung nahe der maximalen Löslichkeit dieses Salzes in Wasser bei 25""C sein karm, wenn man dieses wünscht. Konzentrationen grofösr als etwa 0,46 g/ml an Ammonlummolybdat können zum Auskristallisiersn vor A*nmon:Iummolyb« dat führen, was nicht erwünscht ist. Diese hohen Ämmoniuaimolybdat-KonzentratIonen haben den Vorteil, daß das Transportvolumen des Produktes mit der gleichen Radioaktivität; geringer ist, womit kleinere Transportbehälter verwendbar siad und verringerte Transportkosten anfallen. Es können selbstverständlich auch Lösungen mit geringeren Konzentrationen dieses Saises erhellten

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werden ζ. B. von etwa 0,02 bis etwa 0,46 g/ ml, wenn dies erwünscht ist,und zwar durch Verdünnen mit Wasser oder Auflösen von weniger Molybdäntrioxyd. Es ist auch festgestellt¹ worden, daß die Verwendung des verdünnten Ammoniumhydroxyds eine raschere Auflösung des Molybdäntrioxyds ermöglicht, als dies mit konzentrierten Ammoniumhydroxyd-LÖsungen der Fall ist. Dies führt zu einer kürzeren Zeit für die Herstellung der Lösung und damit zu verringerten Laborkosten und einer wirksameren Ausnutzung der erforderlichen Ausrüstung. Es wird auch angenommen, daß die Vermeidung eines Basenüberschusses bei der Auflösung das Auftreten der Reaktion zwischen der Base und dem Oxydationsmittel Natriumhypochlorit verringert.

Als nächstes werden die suspendierten Pestkörperpartikel, wie unumgesetzte Molybdfintrioxydpartikel, aus der Ammoniummolybdat-Lösung entfernt. Hierfür kann jedes geeignete Verfahren zum Beseitigen suspendierter Teilchen verwendet werden und es wird bevorzugt filtriert. Es kann jedes Filtrierverfahren verwendet werden, welches die Beseitigung der Feststoffpartikel aus der Lösung gestattet, wobei das Abziehen mittels Vakuum als Beispiel genannt sei. Ein spezielles Filtermedium 1st ein polymeres Polycarbonat-Membranfllter, welches Öffnungen im Bereich von 0,30 bis etwa 10,00 Mikron und vorzugsweise von etwa 0,45 Mikron aufweist.

Die letzte Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Stabilisierung der Lösung unter Zugabe eines Oxydationsmittels aus Natriumhypochlorit. Es werden etwa 0,12 bis etwa 0,60 Gew.-? Natriumhypochlorit als wässrige Lösung hinzugegeben und mit der Ammoniummolybdat-Lösung vermischt. Das Natriumhypochlorit verhindert die Reduktion der Molybdationen in der Lösung durch Radiolyse zu niederen Wertigkeitsstufen, was wiederum zur Ausfällung von Feststoffen und einer blauen Verfärbung der Lösung führen würde. Das Natriumhypochlorit wird vorzugsweise in Form einer 6 i-igen Lösung hinzugegeben, weniger als etwa 0,12 Gew.-ί Natriumhypochlorit reichen nicht aus, um ein farbloses Produkt für die

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zu
Lebenszeit der Lösung aufrechterhalten und mehr als etwa 0,60 Gew.-JS Natriumhypochlorit sind nicht erforderlich und könnten die Herstellung der Generatoren nachteilig beeinflussen.

Das Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine stabile, wässrige Ammoniummolybdat-Lösung mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 7,5 bis etwa 9*5, einer Ammoniummolybdat-Konzentration bis zu 0,¹J6 g/ ml und einer Natriumhypochlorit-Konzentration von etwa 0,12 bis etwa 0,60 Gew.-%. Diese Lösungen sind stabil, da die Reduktion der Molybdationen durch radiolytische Reaktion unterbleibt und daher auch ein Niederschlag und eine blaue Verfärbung der Lösung nicht auftreten. Diese Lösung ermöglicht eine Verringerung des Verlustes an Molybdän-99 während des Beladens und der Verwendung der Generatoren. Die wasserklaren, stabilen Lösungen der vorliegenden Erfindung erfordern keine Einstellung der Oxydationsstufe der Molybdänionen vor der Herstellung der Molybdän-99-Technetlum-99m-Generatoren und die Lösungen sind leicht auf einen vom Endverbraucher gewünschten pH-Wert einstellbar, da keine wechselnden Mengen von anwesendem Ammoniumhydroxyd zu neutralisieren sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher beschrieben.

Beispiel 1

Es wurden 2 Lösungen hergestellt, von denen die erste, die Lösung A, eine nach einem bekannten Verfahren hergestellte Lösung war, während die zweite, die Lösung B, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurde.

Lösung A: 31 G Molybdfintrioxyd mit einem Gehalt an Molybdän-99 von 15^ Curie wurden in 100 ml konzentriertem Ammoniumhydroxyd (28,5% Ammoniak) gelöst. Später wurde 1 ml Natriumhypochlorit pro 7,5 Curie dvc Molybdfin-99 und eirm VJarjsermenge zu der Lösung hinzugegeben, die gleich der Häufte der, Volumens des Produktes war.

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Der pH-Wert der Lösung war 11. Die Konzentration des Molybdän-99 in der zum Transport fertigen Lösung betrug 0,9 Curie pro ml.

Lösung B: 38 g Molybdäntrioxyd mit einem Molybdän-99-Gehalt von 200 Curie wurden in 100 ml einer Lösung gelöst, die 42 ml eines 29j0 % NH, enthaltenden Flaschenammoniaks und 58 ml destilliertes Wasser enthielt. Die Lösung wurde durch ein polymeres Polycarbonat-Membranfliter mit Öffnungen von etwa 0,^5 Mikron filtriert. 10 ml einer 6 Gew.-%-igen Natriumhypochlorit-Lösung wurden als Oxydationsmittel hinzugegeben. Die Lösung hatte einen pH-Wert von 9,0. Die Konzentration des Molybdän-99 in der transportfertigen Lösung betrug 1,72 Curie pro ml.

Beispiel 2

Die Lösungen des Beispiels 1 wurden in klaren Plastikgefäßen aufbewahrt und täglich auf Verfärbung untersucht. Die Lösung A zeigte aufgrund der Reduktion der Molybdän-VI-Ionen durch radiolytisch gebildeten Wasserstoff bereits nach einem Tag Anzeichen einer Verfärbung. Die Lösung B war noch nach 21 Tagen klar und frei von Verfärbung.

Beispiel 3

Eine Menge von 30 g bestrahlten Molybdäntrioxyds wurde durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,075 bis etwa O,O35mm gesiebt und in 130 ml verdünntem Ammoniumhydroxyd gelöst. Das verdünnte Ammoniumhydroxyd enthielt H2 % Flaschen-Ammoniumhydroxyd und 58 % destilliertes Wasser. Zur Zeit der Auflösung enthielt die Lösung 250 Curie Molybdän-99· Zu 100 ml der Molybdatlösung wurden 10 ml 6 %-igen Natriumhypochlorits hinzugegeben. Nach 21 Tagen hatte sich weder eine Verfärbung noch ein Niederschlag von einer Molybdänverbindung gebildet.

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Claims (8)

1. - 9 Patentansprüche

   ^!./Verfahren zur Herstellung einer stabilen Lösung von Molybdän-99 aus Molybdäntrioxyd, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

   a) Umsetzen des Molybdäntrioxyds in einer wässerigen Ammoniumhydroxydlösung zu einer Ammoniummolybdat-Lösung mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 7,5 bis etwa 9>5,

   b) Filtrieren der Ammoniummolybdat-Lösung, um die suspendierten Feststoffteilchen zu entfernen und

   c) Zugeben von etwa 0,12 bis etwa 0,60 Gew.-% Natriumhypochlorit zu der Ammoniummolybdat-Lösung.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Lösung zwischen etwa 8,5 und etwa 9,5 liegt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß etwa 0,60 Gew.-SS Natriumhypochlorit zu der Lösung hinzugegeben werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung etwa 0,02 bis etwa 0,46 g Ammoniummolybdat pro ml enthält.
5. 5. Stabile wässrige Ammoniummolybdat-Lösung, gekennzeichnet durch die folgenden Bestandteile: etwa 0,02 bis etwa 0,46 g Ammoniummolybdat pro ml und etwa 0,12 bis etwa 0,60 Gew.-? Natriumhypochlorit, wobei die Lösung einen pH-Wert im Bereich von etwa 7_}5 bis etwa 9,5 hat.
6. 6. Lösung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- '/. e 1 c: h net , daß der pH-Wert zwischen etwa B,^rJ und et v/a <) ,b Her.»"'.

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7. 7· Lösung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumhypochlorit in einer Menge von etwa 0,66 Gew.-56 vorhanden ist.
8. 8. Lösung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Ammoniummolybdat in einer Menge von etwa 0,46 g pro ml vorhanden ist.

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