Excitation function of (p, alpha) nuclear reaction on enriched 67Zn: Possibility of production of 64Cu at low energy cyclotron

The potential for production of the medically relevant 64Cu has been investigated by proton irradiation of highly enriched 67Zn targets. The excitation function of the 67Zn(p, α)64Cu a nuclear reaction was measured by the stacked-foil technique up to 30 MeV. The prediction of the TALYS code was also compared to the measured cross section results. Based on the improved database of the 67Zn(p, α)64Cu reaction, thick target yield as a function of energy was also deduced. Production possibility of 64Cu is discussed in detail, employing different energy proton beams and with regards to the 61Cu and 67Cu contamination levels as a function of the target enrichment level. By using 1 μA beam intensity, 6.3505 h irradiation time and enriched 67Zn target (64Zn ≤ 0.5%, 66Zn ≤ 9%, 67Zn ≥ 80%, 68Zn ≤ 10% and 70Zn ≤ 0.5%), the expected EOB (End Of bombardment) yields are 43.66, 88.80 and 156.14 MBq/μA at 12, 15 and 18 MeV proton energies, respectively. Application time-frames were also deduced where the total radio-copper contamination level remains below 1%

Cross sections of proton-induced reactions on 152Gd, 155Gd and 159Tb with emphasis on the production of selected Tb radionuclides

Cross sections are presented for various Dy, Tb and Gd radionuclides produced in the proton bombardment of 159Tb as well as for the reactions 152Gd(p,4n)149Tb and 155Gd(p,4n)152Tb up to 66 MeV. The experimental excitation functions are compared with theoretical predictions by means of the geometrydependent hybrid (GDH) model as implemented in the code ALICE/ASH, as well as with values from the TENDL-2012 library and previous literature experimental data, where available. Physical yields have been derived for the production of some of the medically important radioterbiums, namely 149Tb (radionuclide therapy), 152Tb (PET) and 155Tb (SPECT). The indirect production of high-purity 155Tb via the decay of its precursor 155Dy is reported. The possibility of a large-scale production facility based on a commercial 70 MeV cyclotron is also discussed

Új PET radioizotópok in-vivo génexpressziós vizsgálatokhoz = Application of new PET radionuclides for 'in-vivo' gene expression studies

Az utóbbi évek egyik ígéretes kutatási iránya a pozitron emissziós tomográfia (PET) alkalmazása a „génexpresszió” tanulmányozására. A vizsgálatok célja az, hogy olyan új radioaktív izotópokkal nyomjelzett szerves vegyületeket állítsanak elő, melyek a megfelelő mRNS-hez, illetve proteinekhez kötődve lehetővé teszik a gének PET-tel történő élő szervezeten belüli („in-vivo”) megjelenítését. Ezen folyamatok ismerete alapvető fontosságú a rákos elváltozások kezelésére kidolgozandó génterápiás módszerek kifejlesztésére. A jelen OTKA kutatási program célja az volt, hogy a megfelelő vegyületek (antisense oligonukleotidok) jelzésére leginkább perspektivikusnak tűnő (68-Ga, 76-Br és124-I) radioizotópok gyakorlati termelésére optimális és költségkímélő (pl. olcsóbb céltárgy-anyagok) módszereket dolgozzunk ki. Nukleáris adatméréseink, valamint az új céltárgy készítési és elválasztási eljárásaink eredményeként a fenti radioizotópokat széles körben lehet majd alkalmazni a PET centrumokban. | Recently the application of PET (positron emission tomography) for in vivo visualization of gene expression is one of the emerging research fields of nuclear medicine. The aim of the investigations is to produce radioisotope labeled structures (radiopharmaceuticals) that can attach to the proper mRNS or proteins and make this way possible to visualize (in-vivo) the genes via PET. The knowledge of this process is very important for developing new gene therapy methods for treatment of cancer. The aim of the present OTKA investigation was to develop new optimal and cost effective production methods for the most promising radioisotopes (68-Ga, 76-Br and 124-I) that can be used for labeling the proper structures (antisense oligonucleotides). Based on our results on production related nuclear data measurements and the newly developed target preparation and separation methods, these radioisotopes can be used widely in PET centers

Új réz és mangán radioizotópok Pozitron Emissziós Tomográf (PET) vizsgálatokhoz = Application of new copper and manganese radioisotopes for PET studies

Az utóbbi évek egyik jelentős nemzetközi kutatási iránya az un. "alternatív" pozitron bomló (B+> ~15%) radioizotópokkal jelzett diagnosztikumok kifejlesztése. Az "új" PET (Pozitron Emissziós Tomográf) radioizotópok (radiofarmakonok) segítségével lehetővé válik számos olyan folyamat nyomon követése, melyekre az eddigi un. ?metabolikus tracerekkel nem volt lehetőség. A jelen kutatási program célja az volt, hogy a leginkább perspektivikusnak tűnő néhány új réz és mangán radioizotóp (60-Cu (T1/2=23.2 min, B+=92%), 61-Cu (T1/2=3.33 h, B+=61%), 62-Cu (T1/2=9.74 min, B+=97%), 64-Cu (T1/2=12.7 h, B+=18%), 51-Mn (T1/2=46.2 min, B+=97%)) termelésére optimális és költség kímélő eljárásokat dolgozzunk ki. Nukleáris adatméréseink, valamint az új céltárgy készítési és elválasztási eljárásaink eredményeként ezen radioizotópok széles körben alkalmazhatóvá váltak olyan PET centrumokban, ahol kis, illetve középenergiás gyorsítók állnak rendelkezésre. | Recently, the study of production methods of 'alternative' PET (B+> ~15%) radioisotopes has received an international attention. Radiopharmaceuticals labeled with these new radioisotopes can be employed to follow those processes in humans which were not available with the commonly used (metabolic) tracers. The aim of this investigation was to develop new optimal and cost effective production methods for the most promising new copper and manganese PET radioisotopes. ((60-Cu (T1/2=23.2 min, B+=92%), 61-Cu (T1/2=3.33 h, B+=61%), 62-Cu (T1/2=9.74 min, B+=97%), 64-Cu (T1/2=12.7 h, B+=18%), 51-Mn (T1/2=46.2 min, B+=97%)). Based on our results on production related nuclear data measurements and the newly developed target preparation and separation methods, these radioisotopes can be used widely in PET centers having low or medium energy accelerators

11C izotóppal jelzett nagy fajlagos aktivitású prekurzorok és radiofarmakonok előállítása Pozitron Emissziós Tomográffal történő diagnosztikai vizsgálatokhoz = Synthesis of 11C-labeled precursors and radiopharmaceuticals in high specific activity for Positron Emission Tomography.

Nagy fajlagos aktivitású [11C]CH3I prekurzor előállítása, a berendezés megépítése és [11C]Flumazenil előállítása A receptor sűrűség mérésén alapuló PET vizsgálatokhoz nagy fajlagos aktivitású radiofarmakonok szükségesek Új eljárást fejlesztettünk ki, ami lehetővé teszi a [11C]CH3I prekurzor ~20 Ci/µmol fajlagos aktivitásban történő előállítását. Az eljárás egy on-line módszer, ahol a [11C]CH3I szintézis összes reakciólépése egyetlen reaktorban megy végbe. A berendezés 18±3 Ci/µmol fajlagos aktivitású prekurzort eredményezett. A készülék központi egysége egy kis holttérfogatú, fűtőszállal körbevett kapilláris reaktor, amelyben az összes be- és kimenő anyagforgalmat és reakciólépést speciális, hatportos szelepeken keresztül bonyolítjuk le. A Flumazenilt (benzodiazepin antagonista) a desmetil-Flumazenil [11C]CH3I-dal történő N-metilezésével állítottuk elő. A szintézis idő 32 perc, a korrigált hozam 75%, a radiokémiai tisztaság >98%, a specifikus aktivitás 12 Ci/µmol volt. Közvetlen alkilezés 11C-jelzett olefin intermedierekkel zeolit katalizátoron A metanol adszorpcióját, deszorpcióját és konverzióját jelzett metanollal vizsgáltuk Cu-módosított aluminoszilikát (ZSM-5, Beta, MCM-41), Fe-Beta zeolit, Fe-, Ni- és V-módosított MCM-41 mezopórusos szilikát katalizátorokon.. Megállapítottuk, hogy a különböző fémionok és katalizátor hordozók különböző reakció irányokban befolyásolják a metanol konverzióját és az olefin termékek képződésének szelektivitását. | Preparation of [11C]CH3I precursor in high specific activity; construction of equipment and synthesis of [11C]methyl-Flumazenil The measurement of receptor density in PET investigations requires high specific activity radiopharmaceuticals. New method was developed to obtain [11C]CH3I precursor in specific activity of ~20 Ci/µmol. This method is an on-line procedure where all reaction steps of [11C]CH3I synthesis is carried out in a single reactor. The precursor was obtained in 18±3 Ci/µmol specific activity. The central unit of the apparatus is a small dead volume capillary reactor inside a heating device in which all the input and outgoing substances and reaction steps are controlled through special six port valves. The Flumazenil, a benzodiazepine antagonist, was produced by N-methylation of desmethyl-Flumazenil with [11C]CH3I. The synthesis time was 32 min, the decay corrected yield 75%, the radiochemical purity >98% and the specific activity obtained 12 Ci/µmol. Direct alkylation with 11C-labeled olefin intermediates on zeolite catalysts The adsorption, desorption and conversion of methanol was examined with 11C-labeled methanol on Cu-modified aluminosilicate (ZSM-5, Beta, MCM-41), Fe-Beta zeolite, Fe-, Ni- and V-modified MCM-41 mesoporous silicate catalysts. It was concluded that different metal ions and catalyst supports influence the conversion of methanol as well as the selectivity of the formation of olefin products to different reaction pathways

Excitation functions of 3He-particle-induced nuclear reactions on 103Rh: Experimental and theoretical investigations

Excitation functions for the 3He-induced reactions on 103Rh as alternative pathway for the production of the medically used 103Pd were studied by the stacked foil technique. Excitation functions of the 103Rh(3α, x) 103Pd, 103,104,104m,105Ag and 100,101,101m,102,102mRh reactions were determined up to 27 MeV by detecting only the characteristic γ-rays obtained from the decay of residual nuclei. The experimental results were compared with the theoretical ones obtained from the EMPIRE-3.2 code and ‎the TENDL nuclear data library. From the measured cross-section data integral production yields were calculated

Proton indukált magreakciók hatáskerestmetszetének mérése Ti,Ni,Zn,Cd és Au izotópokon 30 MeV-ig, és azok alkalmazása a radioizotóp termelésben

Measurement of cross sections of proton induced nuclear reactions on Ti,Ni,Zn,Cd and Au up to 30 MeV and their applications in radioisotope productio