No processo de fabricação do gerador de 99Mo/99mTc é fundamental, não só evitar a introdução de contaminantes microbianos, como também avaliar o efeito que a atividade radioativa pode provocar em microrganismos. Os objetivos deste trabalho foram: estudar os processos de esterilização por radiação gama (60Co) dos acessórios e da coluna de alumina (Al2O3) que compõem o sistema do gerador de 99Mo/99mTc, e avaliar a eficácia da radiação gama na morte de microrganismos em geradores de 99Mo/99mTc na mínima (9,25 GBq) e na máxima (74 GBq) atividade radioativa. Acessórios do gerador foram irradiados com doses absorvidas de 15, 25 e 50 kGy e as colunas de alumina com 10, 15, 25 e 50 kGy. A alumina das colunas irradiadas foi avaliada por análise combinada de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise elementar por espectroscopia de energia dispersiva (EDS), e difração de raios X. O Teflon® foi avaliado por termogravimetria (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Cálculos dosimétricos foram realizados para o alvo de maior dose na coluna do gerador de 9,25 GBq e 74 GBq. Suspensões quantificadas de B. subtilis e esporos de B. pumilus foram inoculadas em colunas irradiadas a 25 kGy e observou-se que a coluna de alumina representou uma barreira física para a contaminação do eluato, pois a recuperação microbiana foi reduzida. Verificou-se que o B. subtilis na forma vegetativa mostrou menor afinidade pela alumina em relação aos esporos de B. pumilus. A recuperação microbiana foi menor no gerador com atividade radioativa em relação ao gerador sem radioatividade. Foi desenvolvido um indicador biológico de esporos de B. pumilus que consistiu em uma tira de alumínio com sílica gel colocado externamente à coluna e as quantidades recuperadas tanto no gerador de 9,25 GBq quanto no de 74 GBq mostraram redução na viabilidade. O uso de filtros Sep-Pak® e 0,22 μm no sistema do gerador mostrou eficiência na retenção de 4,9 x 106 UFC de B. subtilis, garantindo a esterilidade do produto terminado. / In the manufacturing process of the 99Mo/99mTc generator it is essential not only to prevent the introduction of microbial contaminants, but also evaluate the effect of the radioactivity in microorganisms. The objectives of this work were to study the sterilization processes by gamma rays (60Co) of accessories and alumina column (Al2O3) that take part in the generator system and assess the effectiveness of gamma radiation in the death of microorganisms in 99Mo/99mTc generators of minimum (9.25 GBq) and maximum (74 GBq) radioactivities. Accessories were irradiated with 15, 25 and 50 kGy absorbed doses and alumina columns with 10, 15, 25 and 50 kGy. Alumina from irradiated columns were examined by combined analysis of scanning electron microscopy (SEM) and elemental analysis by energy dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction. Teflon® was evaluated by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). Dosimetric calculations were made for the highest dose target on 9.25 GBq and 74 GBq generator columns. Quantified suspensions of B. subtilis and B. pumilus spores were inoculated into columns irradiated at 25 kGy and it was observed that the alumina column represented a physical barrier to contamination of the eluate, as microbial recovery was reduced. It was found that B. subtilis in vegetative form showed lower affinity for alumina when compared to B. pumilus spores. Microbial recovery was lower in the generator with radioactivity than with the generator without radioactivity. A biological indicator of B. pumilus spores was developed which consisted of an aluminum strip with silica gel placed externally to the column and the microbial recovery in both 9.25 and 74 GBq generators showed reduction in viability. The use of Sep-Pak® and 0.22 μm filters in the generator system has shown efficiency in the retention of 4.9 x 106 CFU of B. subtilis, ensuring the sterility of the finished product.

Dentre os vários radioisótopos existentes, o 99mTc e o 188Re apresentam propriedades físicoquímicas bastante específicas que os qualificam para utilização em Medicina Nuclear nas áreas de diagnóstico e terapia, respectivamente. Além disso, estes radiofármacos podem ser distribuídos à classe médica sob a forma de sistemas geradores de 99Mo-99mTc e 188W-188Re, garantindo autonomia e praticidade em sua utilização. O presente projeto de mestrado tem por objetivo determinar a capacidade de alguns materiais adsorvedores para retenção de molibdênio e tungstênio, visando o preparo de sistemas geradores de 99Mo-99mTc e de 188W- 188Re com características adequadas para aplicação em Medicina Nuclear. Quantidades conhecidas, em massa, de molibdênio (Mo) e tungstênio (W) foram adicionadas às soluções carga previamente preparadas, com valores de pH ajustados entre 1 e 7, e estas por sua vez foram então percoladas ao longo de diferentes dispositivos contendo em seu interior alumina, resina ou composto de poli-zircônio também denominado PZC. As eluições foram realizadas com um intervalo de tempo de aproximadamente 24 horas entre uma outra para os sistemas geradores de 99Mo-99mTc e de cerca de 48 horas para os sistemas geradores de 188W-188Re em função da diferença da meia-vida física existente entre os elementos pai e filho envolvidos em ambas as reações. As amostras eluídas dos sistemas geradores contendo tanto 99mTc quanto 188Re foram submetidas a testes de controle de qualidade visando-se determinar o grau de pureza radionuclídica, radioquímica e química de cada uma delas, mas nenhuma contaminação significativa por 99Mo, 188W, tecnécio ou rênio nos estados coloidais assim como zircônio foi detectada tanto nas soluções carga eluídas quanto nas soluções extraídas com solução salina para qualquer valor de pH estudado. Os cartuchos comerciais de alumina do tipo Sep Pak Ácida retiveram de maneira mais eficiente o molibdênio presente nas soluções carga eluídas quando comparados aos demais dispositivos comerciais de retenção utilizados. Entretanto, quando esta comparação estende-se as colunas cromatográficas de alumina, conclui-se que o emprego da alumina ácida como adsorvedor é ainda mais eficaz do que a utilização dos cartuchos do tipo Sep Pak Ácida e da própria alumina calcinada convencional, porém ainda assim não supera a performance apresentada pelo PZC. Os experimentos realizados com tungstênio, os quais envolveram a utilização de cartuchos comerciais de retenção de Sep Pak Ácida, assim como o emprego de alumina sob as formas calcinada convencional e ácida, revelaram que a alumina ácida constitui o melhor material adsorvedor. Quanto ao pH das soluções carga, observou-se que este deve ser ajustado de modo a ser mantido sempre que possível por volta de 5 (pH ácido) para as soluções preparadas contendo molibdênio sob a forma não radioativa como carregador, enquanto que para as soluções carga preparadas com tungstênio o pH deve ser neutro. / Amongst some existing radioisotopes, 99mTc and 188Re present adequate physicalchemical properties for use in Nuclear Medicine in the areas of diagnosis and therapy, respectively. Moreover, these radioisotopes can be distributed to medical centers in the form of generator systems of 99Mo-99mTc and 188W-188Re, allowing autonomy and practicity in use. The objective of this work consists of determining the capacity of some adsorbent materials for retention of molibdenium and tungsten, aiming the optimization of generator systems of 99Mo- 99mTc and 188W-188Re with suitable characteristics for application in Nuclear Medicine. Known amounts, in mass, of molybdenum (Mo) and tungsten (W) were added to the loading solutions previously prepared, with values of pH adjusted between 1 and 7, and these were then percolated through different devices containing in its interior alumina, resin or poly-zirconium compound also known as PZC. The elutions were carried out within an interval of time of approximately 24 hours for the generator systems of 99Mo -99mTc and 48 hours for the generator systems of 188W-188Re due to the difference between the half-lives of radionuclides involved in the reactions. The eluted samples from both generator systems containing 99mTc or 188Re were submitted to quality control tests aiming to evaluate the radionuclidic, radiochemical and chemical purity, but no significant contamination for 99Mo, 188W, technetium or rhenium in the colloidal states and zirconium were detected in the eluted solutions and in the solutions extracted with saline solution for any value of pH studied. The commercial alumina cartridges known as Acid Sep Pak were more efficient in retaining the molybdenum in the loading solutions when compared with the others commercial retention devices employed. However, when this comparison extends to the chromatographic alumina columns, the use of acid alumina as adsorbent is more efficient when compared to the Acid Sep Pak cartridges and to calcinated alumina column but still does not overcome the performance shown by PZC. The experiments carried out with tungsten, which involved the use of commercial cartridges of Acid Sep Pak, as well as alumina in the calcinated and acid forms, showed that acid alumina was the best adsorbent material. Concerning the pH of the loading solutions, it was observed that it must be adjusted to 5 (acid) for the prepared solutions containing molybdenum, whereas for the loading solutions prepared with tungsten the pH must be neutral.

No processo de fabricação do gerador de 99Mo/99mTc é fundamental, não só evitar a introdução de contaminantes microbianos, como também avaliar o efeito que a atividade radioativa pode provocar em microrganismos. Os objetivos deste trabalho foram: estudar os processos de esterilização por radiação gama (60Co) dos acessórios e da coluna de alumina (Al2O3) que compõem o sistema do gerador de 99Mo/99mTc, e avaliar a eficácia da radiação gama na morte de microrganismos em geradores de 99Mo/99mTc na mínima (9,25 GBq) e na máxima (74 GBq) atividade radioativa. Acessórios do gerador foram irradiados com doses absorvidas de 15, 25 e 50 kGy e as colunas de alumina com 10, 15, 25 e 50 kGy. A alumina das colunas irradiadas foi avaliada por análise combinada de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise elementar por espectroscopia de energia dispersiva (EDS), e difração de raios X. O Teflon® foi avaliado por termogravimetria (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Cálculos dosimétricos foram realizados para o alvo de maior dose na coluna do gerador de 9,25 GBq e 74 GBq. Suspensões quantificadas de B. subtilis e esporos de B. pumilus foram inoculadas em colunas irradiadas a 25 kGy e observou-se que a coluna de alumina representou uma barreira física para a contaminação do eluato, pois a recuperação microbiana foi reduzida. Verificou-se que o B. subtilis na forma vegetativa mostrou menor afinidade pela alumina em relação aos esporos de B. pumilus. A recuperação microbiana foi menor no gerador com atividade radioativa em relação ao gerador sem radioatividade. Foi desenvolvido um indicador biológico de esporos de B. pumilus que consistiu em uma tira de alumínio com sílica gel colocado externamente à coluna e as quantidades recuperadas tanto no gerador de 9,25 GBq quanto no de 74 GBq mostraram redução na viabilidade. O uso de filtros Sep-Pak® e 0,22 μm no sistema do gerador mostrou eficiência na retenção de 4,9 x 106 UFC de B. subtilis, garantindo a esterilidade do produto terminado. / In the manufacturing process of the 99Mo/99mTc generator it is essential not only to prevent the introduction of microbial contaminants, but also evaluate the effect of the radioactivity in microorganisms. The objectives of this work were to study the sterilization processes by gamma rays (60Co) of accessories and alumina column (Al2O3) that take part in the generator system and assess the effectiveness of gamma radiation in the death of microorganisms in 99Mo/99mTc generators of minimum (9.25 GBq) and maximum (74 GBq) radioactivities. Accessories were irradiated with 15, 25 and 50 kGy absorbed doses and alumina columns with 10, 15, 25 and 50 kGy. Alumina from irradiated columns were examined by combined analysis of scanning electron microscopy (SEM) and elemental analysis by energy dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction. Teflon® was evaluated by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). Dosimetric calculations were made for the highest dose target on 9.25 GBq and 74 GBq generator columns. Quantified suspensions of B. subtilis and B. pumilus spores were inoculated into columns irradiated at 25 kGy and it was observed that the alumina column represented a physical barrier to contamination of the eluate, as microbial recovery was reduced. It was found that B. subtilis in vegetative form showed lower affinity for alumina when compared to B. pumilus spores. Microbial recovery was lower in the generator with radioactivity than with the generator without radioactivity. A biological indicator of B. pumilus spores was developed which consisted of an aluminum strip with silica gel placed externally to the column and the microbial recovery in both 9.25 and 74 GBq generators showed reduction in viability. The use of Sep-Pak® and 0.22 μm filters in the generator system has shown efficiency in the retention of 4.9 x 106 CFU of B. subtilis, ensuring the sterility of the finished product.

Dentre os vários radioisótopos existentes, o 99mTc e o 188Re apresentam propriedades físicoquímicas bastante específicas que os qualificam para utilização em Medicina Nuclear nas áreas de diagnóstico e terapia, respectivamente. Além disso, estes radiofármacos podem ser distribuídos à classe médica sob a forma de sistemas geradores de 99Mo-99mTc e 188W-188Re, garantindo autonomia e praticidade em sua utilização. O presente projeto de mestrado tem por objetivo determinar a capacidade de alguns materiais adsorvedores para retenção de molibdênio e tungstênio, visando o preparo de sistemas geradores de 99Mo-99mTc e de 188W- 188Re com características adequadas para aplicação em Medicina Nuclear. Quantidades conhecidas, em massa, de molibdênio (Mo) e tungstênio (W) foram adicionadas às soluções carga previamente preparadas, com valores de pH ajustados entre 1 e 7, e estas por sua vez foram então percoladas ao longo de diferentes dispositivos contendo em seu interior alumina, resina ou composto de poli-zircônio também denominado PZC. As eluições foram realizadas com um intervalo de tempo de aproximadamente 24 horas entre uma outra para os sistemas geradores de 99Mo-99mTc e de cerca de 48 horas para os sistemas geradores de 188W-188Re em função da diferença da meia-vida física existente entre os elementos pai e filho envolvidos em ambas as reações. As amostras eluídas dos sistemas geradores contendo tanto 99mTc quanto 188Re foram submetidas a testes de controle de qualidade visando-se determinar o grau de pureza radionuclídica, radioquímica e química de cada uma delas, mas nenhuma contaminação significativa por 99Mo, 188W, tecnécio ou rênio nos estados coloidais assim como zircônio foi detectada tanto nas soluções carga eluídas quanto nas soluções extraídas com solução salina para qualquer valor de pH estudado. Os cartuchos comerciais de alumina do tipo Sep Pak Ácida retiveram de maneira mais eficiente o molibdênio presente nas soluções carga eluídas quando comparados aos demais dispositivos comerciais de retenção utilizados. Entretanto, quando esta comparação estende-se as colunas cromatográficas de alumina, conclui-se que o emprego da alumina ácida como adsorvedor é ainda mais eficaz do que a utilização dos cartuchos do tipo Sep Pak Ácida e da própria alumina calcinada convencional, porém ainda assim não supera a performance apresentada pelo PZC. Os experimentos realizados com tungstênio, os quais envolveram a utilização de cartuchos comerciais de retenção de Sep Pak Ácida, assim como o emprego de alumina sob as formas calcinada convencional e ácida, revelaram que a alumina ácida constitui o melhor material adsorvedor. Quanto ao pH das soluções carga, observou-se que este deve ser ajustado de modo a ser mantido sempre que possível por volta de 5 (pH ácido) para as soluções preparadas contendo molibdênio sob a forma não radioativa como carregador, enquanto que para as soluções carga preparadas com tungstênio o pH deve ser neutro. / Amongst some existing radioisotopes, 99mTc and 188Re present adequate physicalchemical properties for use in Nuclear Medicine in the areas of diagnosis and therapy, respectively. Moreover, these radioisotopes can be distributed to medical centers in the form of generator systems of 99Mo-99mTc and 188W-188Re, allowing autonomy and practicity in use. The objective of this work consists of determining the capacity of some adsorbent materials for retention of molibdenium and tungsten, aiming the optimization of generator systems of 99Mo- 99mTc and 188W-188Re with suitable characteristics for application in Nuclear Medicine. Known amounts, in mass, of molybdenum (Mo) and tungsten (W) were added to the loading solutions previously prepared, with values of pH adjusted between 1 and 7, and these were then percolated through different devices containing in its interior alumina, resin or poly-zirconium compound also known as PZC. The elutions were carried out within an interval of time of approximately 24 hours for the generator systems of 99Mo -99mTc and 48 hours for the generator systems of 188W-188Re due to the difference between the half-lives of radionuclides involved in the reactions. The eluted samples from both generator systems containing 99mTc or 188Re were submitted to quality control tests aiming to evaluate the radionuclidic, radiochemical and chemical purity, but no significant contamination for 99Mo, 188W, technetium or rhenium in the colloidal states and zirconium were detected in the eluted solutions and in the solutions extracted with saline solution for any value of pH studied. The commercial alumina cartridges known as Acid Sep Pak were more efficient in retaining the molybdenum in the loading solutions when compared with the others commercial retention devices employed. However, when this comparison extends to the chromatographic alumina columns, the use of acid alumina as adsorbent is more efficient when compared to the Acid Sep Pak cartridges and to calcinated alumina column but still does not overcome the performance shown by PZC. The experiments carried out with tungsten, which involved the use of commercial cartridges of Acid Sep Pak, as well as alumina in the calcinated and acid forms, showed that acid alumina was the best adsorbent material. Concerning the pH of the loading solutions, it was observed that it must be adjusted to 5 (acid) for the prepared solutions containing molybdenum, whereas for the loading solutions prepared with tungsten the pH must be neutral.

Die Produktion von Radiopharmaka im Zentralinstitut für Kernforschung Rossendorf (ZfK) von 1958-1991 ist ein Beispiel für eine enge Kooperation von interdisziplinärer Forschung und Produktion mit hervorragenden Möglichkeiten für den Austausch von Personal und Erfahrungen. Für das kurzlebige 99Tc, das zu ungefähr 90% in der nuklearmedizinischen Diagnostik eingesetzt wird, erfolgte der gesamte Prozess von der Bestrahlung von angereichertem U, chemischer Abtrennung des langlebigen Mutternuklids 99Mo bis zur Herstellung von Tc-Gerneratoren im Institut. Das ZfK gehörte weltweit zu den wichtigsten Produzenten von Radiopharmaka. Im Jahr 1972 wurde von der Regierung die Überführung der Produktion aus dem Institut in einen pharmazeutischen Betrieb zur Diskussion gestellt, aber aus wirtschaftlichen Gründen nicht durchgeführt. / The production of radio pharmaceuticals in the Nuclear Research Center Rossendorf (NRCR) from 1958 to 1991 is an example for a close cooperation of interdisciplinary research and fabrication with outstanding possibilities for the exchange of personal and experiences. For the short lived 99mTc, which is used in about 90% of the diagnosis in nuclear medicine, the whole process from irradiation of enriched U, chemical isolation of the longer lived mother nuclide 99Mo and the production of the Tc-generators were done in the institute. The NRCR was one of the most important producers of radio pharmaceuticals worldwide until 1991. In 1972 the government considered transforming of the fabrication from the institute to a pharmaceutical enterprise, but it has been not realized for economic reasons.

Die Produktion von Radiopharmaka im Zentralinstitut für Kernforschung Rossendorf (ZfK) von 1958-1991 ist ein Beispiel für eine enge Kooperation von interdisziplinärer Forschung und Produktion mit hervorragenden Möglichkeiten für den Austausch von Personal und Erfahrungen. Für das kurzlebige 99Tc, das zu ungefähr 90% in der nuklearmedizinischen Diagnostik eingesetzt wird, erfolgte der gesamte Prozess von der Bestrahlung von angereichertem U, chemischer Abtrennung des langlebigen Mutternuklids 99Mo bis zur Herstellung von Tc-Gerneratoren im Institut. Das ZfK gehörte weltweit zu den wichtigsten Produzenten von Radiopharmaka. Im Jahr 1972 wurde von der Regierung die Überführung der Produktion aus dem Institut in einen pharmazeutischen Betrieb zur Diskussion gestellt, aber aus wirtschaftlichen Gründen nicht durchgeführt. / The production of radio pharmaceuticals in the Nuclear Research Center Rossendorf (NRCR) from 1958 to 1991 is an example for a close cooperation of interdisciplinary research and fabrication with outstanding possibilities for the exchange of personal and experiences. For the short lived 99mTc, which is used in about 90% of the diagnosis in nuclear medicine, the whole process from irradiation of enriched U, chemical isolation of the longer lived mother nuclide 99Mo and the production of the Tc-generators were done in the institute. The NRCR was one of the most important producers of radio pharmaceuticals worldwide until 1991. In 1972 the government considered transforming of the fabrication from the institute to a pharmaceutical enterprise, but it has been not realized for economic reasons.