153548. lajstromszámú szabadalom • Eljárás izotóppal jelzett vegyületek előállítására
153548 4 tássál jár, hogy a jelzendő vegyület mozgékony hidrogénatomjai az oszlopon történt áthaladás során kicserélődnek, mivel a kicserélődési egyensúly sokszor megismétlődik és a már izotópot tartalmazó vegyület frontja mindig az izotópot 5 koncentráltan tartalmazó rétegen halad keresztül. A gázkromatográfiás oszlopon végrehajtott izotópcserének az oldatban végrehajtottál szemben a következő előnyei vannak: a magasabb 10 hőmérséklet következtében a kicserélődési reakció sebessége megnő, a jelzett vegyület „gázkromatográfiai tisztaságú" lesz, ugyanis a jelzés és tisztítás egy lépésben következik be, továbbá az oszlop különleges tulajdonságai lehetővé te- 15 szik, hogy a jelzendő vegyület egyszeri átbocsátásával lényegesen magasabb specifikus aktivitás, ill. izotópkoncentráció érhető el, mint az' oldatban végrehajtott egyszeri cserével. A találmány egy kiviteli példájának fogana- 20 tosításához 2 m hosszú, 20 mm átmérőjű U-alakban meghajlított üvegcsőből készült hővezetőképességi detektorral ellátott berendezést használunk. A berendezést vázlatosan a rajz szemlélteti. 25 Vivőgázként nitrogén (N2) szolgál. A nitrogéngáz áramoltatási sebességét kb. 0,5 lit/percre választjuk. Az oszlop töltetét a jelzendő vegyület, ill. az izotóp minőségének megfelelően változtatjuk. Szerves vegyületek mozgékony 30 hidrogénatomjainak deutériumra, ill. triciumra kicseréléséhez inert hordozókra (termolit, celite, embacel, sterchamol) 25 súly% arányban felvitt diglicerol, vagy 35 súly%-ban felvitt polietilénglikol (átlagos mólsúly: 400), magasabb hőmér- cg sékleten pedig eritritek, mannit bizonyult a legalkalmasabbnak. A felsorolt töltetekhez — szükség esetén — félvitelük előtt lúgos vagy savas katalizátort elegyítünk. (Enolos hidrogének kicseréléséhez pl. a töltet súlyára számított kb. 40 10% NaOH vagy KOH bizonyult előnyösnek.) A találmány példakénti foganatosításához 99,8% deutérium tartalmú nehézvizet és 10 mc/g fajlagos aktivitású tríciummal jelzett vizet 45 használunk. A találmány szerint az eljárás első szakaszában a gázkromatográf föltetét (diglicerol, polietilénglikol stb.) deuterizáljuk oly módon, hogy a gázkromatográfiás oszlop U-csövének 1-el jelzett nyílásán addig adagolunk 0,5— 50 1 ml-enként nehézvizet 95 C° hőmérsékleten, amíg a gázkromatográf 3 detektorában meg nem jelenik az izotóp. Az oszlopban megkötött izotóp mennyiségét megegyezőnek találtuk a töltet által tartalmazott OH csoportok száma- 55 val. A találmány szerint az eljárás második szakaszában a jelzendő vegyületet a forráspontjánál kb. 5 C°-kál alacsonyabb hőmérsékleten vezetjük be a gázkromatográfiás oszlopba a 2 gg nyíláson át. Az előállított vegyületek deutérium tartalmát infravörös spektrofotometriával, vagy a berendezés 4 égetőj ében a vegyület elégetésével nyert víz törésmutatójának mérése alapján ha- 6 g tározzuk meg, a trícium tartalmat pedig folyadékscintillátoros módszerrel analizáljuk. A berendezés 5 szelepének zárása és a 6 szelep nyitása után a kész termék kifagyasztása a 7 fagyasztóban történik. A jelzendő vegyület 1 ml-es adagjának áthaladási ideje az oszlopon 20—60 perc között változik. A vegyület újabb adagjának vagy egy másik vegyületnek a jelzéséhez nem szükséges az oszlop újbóli deuterizálása egészen addig, amíg ennek izotóptartalma ki nem merül. Nem szükséges azonban a töltet mozgékony atomjainak teljes kicserélése deutériumra (vagy a jelzésre használt egyéb izotópra) akkor sem, ha — a találmány egy előnyös foganatosítási módja szerint — a második szakaszban a jelzendő vegyületet az első szakaszban alkalmazottal ellentétes irányban áramoltatjuk keresztül az oszlopon. Megfelelőnek bizonyult a találmány szerinti eljárás halogén izotópokkal jelzett vegyületek előállítására is. Modell vizsgálatainkhoz atomreaktorban előállított 82 Br izotópot használtunk. Az ugyancsak termolitra 15 súly%-ban felvitt trikrezil-foszfát tölteten a reaktorban besugárzott dibróm-etánt átengedve a 81Br/n, y/ 82 Br* magreakció kémiai következményeként szervetlen formába került radioaktív brómizotóp megkötődik. Ezután a jelezni kívánt brómtartalmú vegyületet az oszlopon átáramoltatva a már leírt izotópcserélődési folyamat révén megkapjuk a kész terméket. Radioaktív izotóp alkalmazása esetén sugárzást jelző detektor (a 82 Br* izotóp esetében GM-cső) alkalmazható. Találmányunk előnyeit a következő részletes példával is illusztráljuk: A közel 100% D-tartalmú aceton (CD;i — CO— —CD3) a mágneses rezonancia-mérésekhez egyre elterjedtebben használatos oldószer. Az ismert előállítás vázlatos menete I. aceton + + 2,6 ml 86%-os D2 O + 50 mg H2 S0 4 /1 g aceton . 6 órán át 1 80 C°-on II. aceton kb. 60% D-tartalommal 1 desztillálás és szárítás + 2,6 ml 99,6%-os D2 Q + 50 mg H 2 SO/,/l g aceton . 2 órán át 1 8-0 C-on III. aceton kb. 88% D-tartalommal J, desztillálás és szárítás + 2,6 ml 99,6%-os D2 O + 50 mg H 2 SO/,/l g aceton J. aceton kb. 96% D-tartalommal A III. lépésben kapott termék az eredeti acetonmennyiség 715%-a, a deutérium-kihasználása mindössze 8,5%-os, 2
