Beteiligte Einrichtungen:

[1] Universitätsklinikum Köln – Institut für Radiochemie und Experimentelle Molekulare Bildgebung

[2] Universität zu Köln – Abteilung Nuklearchemie

[3] Forschungszentrum Jülich GmbH – Institut für Neurowissenschaften und Medizin – INM-5: Nuklearchemie

Konzept für ein Radionuklid-Extraktions- und Abgabesystem

Neben der Bestimmung nuklearer Daten für die Beschleuniger-getriebene Herstellung von Molybdän- und Technetiumisotopen, ist das Zeil dieses Teilprojekts die Bereitstellung von reinem ^99mTc zur Anwendung in der molekularen Bildgebung für die medizinische Diagnostik, wofür das hergestellte ⁹⁹Mo-Mutterradionuklid hohen radiochemischen Anforderungen genügen muss. Die bestrahlten Mo-Proben sollen daher hinsichtlich ihrer Isotopenreinheit und spezifischer Aktivität analysiert und bewertet werden. Insbesondere die Koproduktion von ⁹³Mo-Verunreinigungen muss untersucht werden, um die Bildung von ⁹³Tc zu verhindern, da letzteres eine unnötige Strahlendosis für den Patienten und das Klinikpersonal verursachen würde. Detaillierte radiochemische Analysen dazu werden mittels Beta- und Gammaspektrometrie in der Abteilung Nuklearchemie der Universität zu Köln durchgeführt.

Es sollen zwei unterschiedliche Verfahren untersucht werden: Einerseits die Herstellung und Optimierung eines ⁹⁹Mo-Generators unter Verwendung von angereichertem Targetmaterial, andererseits die unmittelbare radiochemische Abtrennung von ^99mTc für die direkte klinische Anwendung.

Ersteres Konzepts ist gut etabliert, der Schwerpunkt der chemischen Arbeiten liegt hier auf der notwendigen Anpassung der bekannten Verfahren an die Targets, die in einer Beschleuniger-getriebenen Neutronenquelle wie der HBS verwendet werden sollen. Neben der Probenhandhabung soll insbesondere das Auflösen des Targets untersucht und ein Konzept für ein späteres, ferngesteuertes Verfahren entwickelt werden.

Parallel soll die Herstellung von ⁹⁹Mo unter Verwendung von angereicherten ⁹⁸Mo-Targets untersucht werden, was zu einer deutlich höheren spezifischen Aktivität des gewünschten ⁹⁹Mo führen würde. Hier könnte ^99mTc direkt abgetrennt werden, und es muss eine alternative Zuführung der extrahierten ^99mTc-Lösung entwickelt werden.

Dieses Ver­fahren würde in Verbindung mit dem HBS die Verwendung eines flüssigen Targets erlauben. Der hergestellte Radiotracer könnte in einer anwendbaren Form (TcO₄^-) an medizinische Bild­gebungseinrichtungen verteilt werden, ähnlich wie andere Radiotracer z.B. FDG. In diesem Zusammenhang sollen verschiedene Ansätze für die Verar­beitung der bestrahlten Targets verfolgt werden. Es wird radiochemisch untersucht, wie unter den gegebenen Voraussetzungen die letztlich benötigten Mo/Tc-Generatorsysteme hegestellt werden können. Die Ergebnisse werden mit den Literaturergebnissen verglichen und bewertet, insbesondere denjenigen zur Herstellung von ⁹⁹Mo aus spaltbarem Material.

Für die radiochemische Isolierung von ^99mTc zur Radiotracermarkierung werden innovative Konzepte zur direkten Flüssig- oder Festphasenextraktion von Tc in Betracht gezogen. Diese Arbeiten werden durch Batch-Experimente mit vor Ort hergestellten Tracern, wie ⁹⁴Tc und ⁹⁵Tc, oder mit kommerziell erhältlichen ^99mTc-Tracern unterstützt. Anfallende radiochemische Arbeiten werden in einem Heißzellenlabor des INM-5 am Forschungszentrum Jülich durchgeführt.