Studio di fattibilità per la produzione di Ga-68 con target liquido

La domanda di 68Ga per la marcatura di radiofarmaci a uso diagnostico è in continuo aumento. Ad oggi questo radionuclide è ottenuto da generatore 68Ge/68Ga, ma sono necessari metodi alternativi di produzione per soddisfare il fabbisogno clinico. Questo lavoro è uno studio di fattibilità per la produzione di 68Ga tramite irraggiamento con target liquido di una soluzione di Zn(NO3)2 e prevede la caratterizzazione del complesso target e della resa del prodotto finale. Sono state stimate teoricamente le sezioni d’urto delle reazioni nucleari di interesse, sfruttando i dati raccolti dal database EXFOR (IAEA). Con il software SRIM è stato calcolato lo stopping power dei protoni in havar, niobio e soluzione. Infine è stata stimata l’attività a saturazione del 68Ga e delle relative impurezze. La soluzione è stata preparata sciogliendo natZn metallico con HNO3, per una concentrazione di Zn(NO3)2 1.7M. Il target utilizzato è quello in niobio per la produzione di 18F del ciclotrone PETtrace della GE ed è stato caratterizzato con delle prove a freddo per valutare il tempo di delivery e la massa di soluzione recuperata. Prove di irraggiamento a corrente crescente della durata di 1 minuto e con energia entrante dei protoni pari a 15.7 MeV hanno permesso di riscontrare la tenuta del target in condizioni di temperatura elevata. Le analisi in spettrometria gamma con un rivelatore al germanio iperpuro e un analizzatore multicanale digitale (Areva Canberra) hanno evidenziato la presenza di isotopi di Cu, Ga e Co come previsto dalle stime teoriche. La resa a saturazione media di 68Ga è 146.5 MBq/µA che corrisponde ad una stima di resa a saturazione per 68Zn di 780 MBq/µA. In una produzione a 40 µA da 30 minuti l’attività di 68Ga stimata risulta 8 GBq (200 mCi). Nonostante i risultati promettenti è necessario svolgere ulteriori indagini al fine di valutare la resa della purezza radionuclidica ad energie inferiori, purificazione del 68Ga e recupero del 68Zn irraggiato

Production of Ga-68 with a General Electric PETtrace cyclotron by liquid target

Purpose: In recent years the use of 68Ga (t1/2 = 67.84 min, \u3b2+: 88.88%) for the labelling of different PET radiopharmaceuticals has significantly increased. This work aims to evaluate the feasibility of the production of 68Ga via the 68Zn(p,n)68Ga reaction by proton irradiation of an enriched zinc solution, using a biomedical cyclotron, in order to satisfy its increasing demand. Methods: Irradiations of 1.7 M solution of 68Zn(NO3)2 in 0.2 N HNO3 were conducted with a GE PETtrace cyclotron using a slightly modified version of the liquid target used for the production of fluorine-18. The proton beam energy was degraded to 12 MeV, in order to minimize the production of 67Ga through the 68Zn(p,2n)67Ga reaction. The product's activity was measured using a calibrated activity meter and a High Purity Germanium gamma-ray detector. Results: The saturation yield of 68Ga amounts to (330 \ub1 20) MBq/\ub5A, corresponding to a produced activity of 68Ga at the EOB of (4.3 \ub1 0.3) GBq in a typical production run at 46 \ub5A for 32 min. The radionuclidic purity of the 68Ga in the final product, after the separation, is within the limits of the European Pharmacopoeia (>99.9%) up to 3 h after the EOB. Radiochemical separation up to a yield not lower than 75% was obtained using an automated purification module. The enriched material recovery efficiency resulted higher than 80\u201390%. Conclusions: In summary, this approach provides clinically relevant amounts of 68Ga by cyclotron irradiation of a liquid target, as a competitive alternative to the current production through the 68Ge/68Ga generators