由制造技术

通过质子、氘核或伽马射线在辐照装置(2)中辐照液态

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由
226
镭生产
225
锕的方法


[0001]本专利技术涉及一种由
226
镭生产
225
锕的方法，其中，提供含有
226
镭的液态靶材溶液，其中在辐照装置中辐照所述液态靶材溶液以从其中含有的
226
镭开始在液态靶材溶液中生产
225
锕；并且将至少部分所产生的
225
锕与剩余的
226
Ra分离。

技术介绍

[0002]225
锕是一种有趣的放射性核素，可用于癌症治疗。
225
锕是一种放射α射线的放射性同位素，半衰期为10天。它可以用作放射免疫治疗的试剂。由于α粒子发射器密集的电离辐射，其是对单种癌细胞和微转移病灶进行致命照射的有希望的照射源。α粒子对放射免疫治疗应用十分有利，因为它们在软组织中的范围仅限于几个细胞直径。
[0003]现有多种可能的方法来生产
225
锕，但仍然需要一种新的、更安全的生产方法，该方法能够生产满足需求所需数量的
225
锕。
[0004]例如，如US 5 809 394中所公开，
225
锕可以通过
229
钍的放射性衰变来生产。这是目前生产用于医疗应用的
225
Ac的主要方法。该方法使用
229
Th/
225
Ra/
225
Ac发生器(Boll 2005)，其中
225
Ac是通过来自
229
Th及其子体
225
Ra的α衰变的放射性向内生长而不断产生的。该发生器每6
‑
8周产生一次放射化学纯的
225
Ra和
225
Ac。
225
Ac的最大活性受限于发生器中存在的
229
Th总量。
229
Th和
225
Ra/
225
Ac之间的化学分离通常基于离子交换进行。目前世界上存在三个这样的发生器。ORNL(美国)每年提供高达720mCi的
225
Ac，据报道，位于俄罗斯奥布宁斯克的物理与动力工程研究所能够提供类似数量的产品，以及欧盟委员会G理事会卡尔斯鲁厄站点维持有一个较小的
229
Th源，每年能够生产高达350mCi的
225
Ac。然而，问题在于
225
Ac的需求已经高于现有发生器的总产量。另一方面，
229
Th是一种稀有同位素(源自
233
U)并且在世界上的数量有限。由于
233
U和
229
Th的半衰期较长，即使正在研究生产方法(Jost 2013)，
229
Th的库存也不太可能显著增加。
[0005]另一种生产
225
锕的方法包括通过质子或氘核辐照
232
钍靶材来生产
225
Ac。该方法基于制造厚
232
Th金属靶材(天然Th)，所述靶材使用中能质子或氘核(24
‑
50MeV)(Morgenstern 2006)通过回旋加速器或中到高能质子(>80MeV)在加速器设施(Ermalaev 2012，Weidner 2012)中进行辐照。使用中能质子或氘核，
225
Ac的产生基于
232
Th(p,4n)
229
Pa和
232
Th(d,5n)
229
Pa，随后以较低产率0.48％通过β
+
衰变成同位素纯的
225
Ac。所需的质子和氘核能量在现今商业化的回旋加速器的范围内，但需要非常高的电流才能产生有利的产率。通过高能质子的
232
Th(p,x)反应直接产生
225
Ac不是仅对生产
225
Ac灵敏，而且会产生具有类似高截面的相邻同位素。事实上，Ci水平的
225
Ac可以由高能质子在一周的辐照中产生(Ermolaev 2012，Griswold 2016)，尽管直接治疗使用可能会受到同时产生的
227
Ac的阻碍，其中，该
227
Ac是一种长寿命(27年)的α射线发射体(Ermolaev 2012)，以活性比
227
Ac/
225
Ac＝0.2％产生(Griswold 2016)。由于辐照后存在复杂的同位素混合物，从受辐照的钍靶材中化学分离锕是相当复杂的，通常基于一系列离子交换柱进行。如果有必要，从
227
Ac中分离纯化
225
Ac是同位素分离，不能用普通的化学方法完成。这需要高度复杂的质量分离，可以在辐照过程中在
线进行(ISOLDE)。所需的质子电流(>100uA)和高质子能量(90
‑
200MeV)超出了当前商业化的回旋加速器的范围。事实上，世界上能够产生具有所需强度的中到高能质子的加速器设施数量有限(Zhuikov 2011)。能够在线进行同位素分离的就更少了。
[0006]例如在EP 0 752 709 B1和EP 0 962 942 B1中公开生产
225
锕的另一种方法，包括通过
226
Ra的质子或氘核辐照生产
225
Ac。该方法基于制造
226
Ra的薄固态靶材，将所述固态靶材放置在气密水冷靶架中并用质子(Koch 1999，Apostolidis 2004)或氘核(Abbas 2004)进行辐照。将化学分离
225
Ac后，剩余的
226
Ra再加工并回收用于生产新靶材，从而结束镭辐照循环。该辐照方法在回旋加速器辐照试验中得到了成功证明，在此试验中产生了mCi水平的
225
Ac。对于
226
Ra(p,2n)
225
Ac反应，在16.8MeV质子下可以出现0.71mb的截面，并且通过靶材溶解和化学分离进一步证明，
225
Ac产物具有与
229
Th/
226
Ra/
225
Ac发生器产生的
225
Ac相同的高放射化学质量。(Apostolidis 2005)。
[0007]然而，由于
226
Ra溶液的复杂处理，该方法的进一步开发和论证停止了。
226
Ra是一种寿命相当长的α射线发射体，具有很强的放射性，即使使用相对较少的量也需要屏蔽。然而，主要问题是在
226
Ra的α衰变中直接产生的
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由
226
镭生产
225
锕的方法，所述方法包括以下步骤：提供含有
226
镭的液态靶材溶液；在辐照装置(2)中辐照所述液态靶材溶液，以由在所述液态靶材溶液中包含的
226
镭开始在所述液态靶材溶液中生产
225
锕；和从剩余的
226
镭中分离出至少部分所产生的
225
锕，其特征在于，所述分离步骤包括在第一萃取装置(6)中进行的第一萃取步骤，其中，从所述液态靶材溶液中萃取至少部分所述
225
锕，而
226
镭保留在所述液态靶材溶液中；并且所述方法还包括以下步骤：在所述辐照装置(2)中再次辐照从中已经萃取出部分所述
225
锕的所述液态靶材溶液，以由所述液态靶材溶液中包含的
226
镭开始在所述液态靶材溶液中进一步生产
225
锕。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述辐照步骤过程中，所述液态靶材溶液在第一闭合回路(4)中循环通过所述辐照装置(2)和热交换器(5)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述第一萃取步骤过程中，所述液态靶材溶液在第二闭合回路(7)中循环通过所述第一萃取装置(6)。4.根据权利要求2和3所述的方法，其特征在于，在所述辐照步骤过程中，所述液态靶材溶液在所述第一闭合回路(4)中循环通过容器(1)和所述辐照装置(2)，在所述第一萃取步骤过程中，所述液态靶材溶液在所述第二闭合回路(7)中循环通过所述容器(1)和所述第一萃取装置(6)。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其特征在于，在从所述液态靶材溶液中萃取至少部分所述
225
锕之前，所述液态靶材溶液辐照少于16天，优选地少于13天，更优选地少于10天，最优选地少于7天。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述辐照步骤过程中，采用质子或氘核辐照所述液态靶材溶液。7.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述辐照步骤过程中，采用γ射线辐照所述液态靶材溶液，以通过将
226
镭转化为
225
镭和将
225
镭转化为
225
锕来产生
225
锕。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一萃取步骤过程中，所述
225
镭保留在所述液态靶材溶液中。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的方法，其特征在于，所述液态靶材溶液包含
226
镭盐及其相应的酸的溶液，所述溶液优选地包含
226
镭硝酸盐和硝酸。10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：里卡德，
申请(专利权)人：欧盟委员会，
类型：发明
国别省市：