エンジニアリングセンターらの共同研究チームは、人工元素アスタチン(At)を大量に製造する技術の開発に成功しました。本研究成果は、Atが放出するα線を用いたがん治療薬の開発を加速すると期待されます。おいて発表されました。(8月31日理化学研究所プレスリリース)今回は、理化学研究所より発表された放射性同位体の製造に関するプレスリリースを取り上げます。アスタチン(At)は85番元素であり、1940年に加速器を用いて人工的に合成され発見に至りました。アスタチン(astatine)という名前は、ギリシャ語で「不安定」を意味するastatosが語源であり、実際安定同位体は存在せず、最も長い半減期を持つ211Atでも8.1時間となっています。この不安定なアスタチンを製造することを目指しているかというと、アスタチンがα線を放出するためがん治療への応用が期待されているからです。甲状腺がんの治療では、放射性ヨウ素(131I)を用いたβ線治療が実施されています。繰り返しの治療を行っても十分な治療効果が得られない場合があり、またβ線による他者への被ばくを避ける設備と措置が必要です。そこで、よりエネルギーが高く透過性が低いα線を放出するアスタチンの化合物を用いた研究や治験が進められています。アルファ線治療薬アスタチン(TAH-1005)を用いた治療のイメージ(出典:大阪大学プレスリリース)上記の理由でアスタチンの需要が高まっていますが、半減期を考えると輸入することは到底不可能であり、国内での安定的な製造が求められています。そこで理研の研究チームは、2015年度より理研RIビームファクトリー(RIBF)のAVFサイクロトロンを用いて、211Atの製造技術開発を行い、211Atの製造・供給を進めてきました。従来は下の図のように、ビームの軸に対して15度傾けて設置された固体Biターゲットにサイクロトロンで加速したヘリウムイオンビームを一定時間照射し、その後、実験室で850度で加熱し、気体となった211Atを冷却・固化させ、BiとAtを分離していました。多くの211Atを得るにはビーム強度を上げる必要がありますが、金属Biの融点が271.5°Cと非常に低いため、ビーム強度を増大すると熱で融け落ちてしまい、211Atの生成量がビーム強度に比例して増大しないという問題がありました。従来のアスタチン製造装置の概念図(出典:理研プレスリリース)そこで共同研究チームは、新しい211At製造装置の開発を行いました。具体的には、金属Bi標的を炭素製容器の内壁にリング状に張り付け、それを高速回転させ、Biが溶けてもビーム軸上に保持される機構にしました。高周波誘導コイルを用いて、その場で加熱し、標的を動かさずに加熱して211Atを回収できる機構も開発しました。MBqの211Atの試験製造に成功しました。本研究で開発したアスタチン製造装置の概念図(出典:理研プレスリリース)113番元素ニホニウム(Nh)の合成・発見に用いられた理研重イオン線形加速器(RILAC)は、3年間に及ぶ増強工事を経て、2020年より理研超伝導重イオン線形加速器(SRILAC)として生まれ変わりました。このSRILACは、200μA以上のHeイオンビームを発生できると期待されており、本研究で開発した装置をSRILACに組み合わせて211Atの製造効率を増大させ、医薬品の開発、実用化に貢献していくそうです。研究内容は装置についての内容でしたが、化学的な特性から来る問題点を解決し、より効率的に211Atを回収できるように装置を組み立てたところは、興味深いと思いました。プレスリリースでは最終結果のみが紹介されていますが、公開されている特許の実験項からは、試行錯誤を垣間見ることができます。気になったのは大量のヘリウムガスを使っている点で、排気からもヘリウムを回収しているかもしれませんが、より少ない流量か他のガスで代替できないのか気になるところです。今後の医療技術発展のために211Atの製造が進むことを期待します。itZeolinite投稿者の記事一覧ただの会社員です。某企業で化学製品の商品開発に携わっています。社内でのデータサイエンスの普及とDX促進が個人的な野望です。化学者のつぶやき【味の素ファインテクノ】新卒採用情報(2026卒)当社は入社時研修を経て、先輩指導のもと、実践(※)の場でご活躍いただきます。その1Tshozoです。エントロピーが煮詰まってきたので頭の中を吐き出し整理してみます。試してみたシリーズスポットライトリサーチムービーケムステチャンネルケムステYoutubeはじめました!ケムステVシンポや化学の動画を公開中。チャンネル登録を!登録は以下のボタンをクリックしてください。(ケムステ)化学ポータルサイトChem-Station(略称:ケムステ)はウェブに混在する化学情報を集約し、それを整理、提供する、国内最大の化学ポータルサイトです。名超の有志スタッフを擁する体制で運営しています。