ZESPÓŁ AUTORSKI

Instytut Chemii i Techniki Jądrowej

prof. dr hab. Aleksander Bilewicz - kierownik
dr Agnieszka Majkowska-Pilip
mgr inż. Rafał Walcza

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

Innowacją wynalazku jest nowa, cyklotronowa metoda umożliwiająca uzyskanie diagnostycznych ilości 43Sc. Metoda 42Ca(d,n)43Sc, będąca przedmiotem wynalazku zapewnia wysoką czystość radionuklidową otrzymanego produktu, w przeciwieństwie do metody 43Ca(p,n)43Sc, w której produktem ubocznym jest 44Sc. Wysoka czystość radionuklidowa produktu ograniczy narażenie pacjenta i zespołu medycznego na wpływ wysokoenergetycznych kwantów gamma, Eγ = 1,157 MeV, których emiterem jest 44Sc. Zastosowanie zaproponowanej metody pozwoli na obniżenie kosztów produkcji radionuklidu 43Sc ze względu na niższą cenę tarczy wzbogaconej w 42Ca w stosunku do 43Ca.

ISTOTA WYNALAZKU

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania terapeutycznych ilości skandu-43 poprzez naświetlenie, w cyklotronie, tarczy, którą jest wzbogacony izotopowo wapń-42 w formie węglanu lub tlenku.

Najszerzej stosowanym w pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) radionuklidem jest 68Ga. Ma wysoki % emisji pozytonów (88%) i może być otrzymywany z generatora 68Ga/68Ge, jednak krótki czas połowicznego rozpadu – 68 min ogranicza jego zastosowanie. Dlatego poszukuje się nowych rozwiązań pozwalających na powszechniejsze i tańsze przeprowadzenie badań PET.

Jednym z badanych radionuklidów jest 44Sc, który ma dłuższy w stosunku do 68Ga czas połowicznego rozpadu, 3,93 godz. Wadą 44Sc jest emisja wysokoenergetycznego kwantu gamma o energii Eγ = 1,157 MeV i intensywności 99.9%. Tej wady nie ma drugi izotop skandu – 43Sc. Ma on prawie identyczny czas połowicznego rozpadu jak 44Sc i zbliżony procent rozpadu β+. W odróżnieniu od 44Sc w trakcie jego rozpadu emitowany jest niskoenergetyczny kwant gamma o energii Eγ = 372,76 keV i intensywności jedynie 23%. Radionuklid ten można otrzymać w reakcji 40Ca(α,n)43Sc lub w reakcji 43Ca(p,n)43Sc.

W przedstawianym sposobie zaproponowano nową metodę otrzymywania 43Sc, poprzez naświetlanie deuteronami wzbogaconej izotopowo tarczy 42Ca. Reakcji 42Ca(d,n)43Sc dotychczas nie badano. Ogromną zaletą tej reakcji jest niższa cena wzbogaconej izotopowo tarczy 42Ca, oraz lepsza czystość radionuklidowa otrzymanego produktu. Obliczenia teoretyczne wskazują, że najlepszą wydajność osiągnie się stosując energie deuteronów w zakresie 12-20 MeV.

Tarczę wapniową, wzbogaconą w izotop 42Ca, w postaci tlenku lub węglanu wapnia, albo tlenku lub węglanu wapnia sprasowanego z grafitem naświetla się deuteronami o energii 12-20 MeV w cyklotronie. Po naświetleniu tarczę rozpuszcza się w rozcieńczonym roztworze kwasu solnego lub azotowego .43Sc wydziela się poprzez adsorpcję 43Sc na żywicy chelatującej i elucjię 1 MHCl, otrzymując gotowy preparat do znakowania.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Szereg firm zajmujących się produkcją radiofarmaceutyków diagnostycznych przy dokonaniu niewielkich modyfikacji swojej aparatury może z powodzeniem przeprowadzić produkcję radionuklidu 43Sc oraz opartym na nim radiofarmaceutyku zaproponowanym przez nas sposobem. Zaproponowane przez nas rozwiązanie opisuje cały proces produkcyjny, który jest wydajny i prosty w autmotyzacji. Radionuklid 43Sc jest konkurencyjnym materiałem, który charakteryzuje się szeregiem zalet w odniesieniu do obecnie stosowanych radionuklidów np. 68Ga i 18F.