CN115432730B - 一种无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺 - Google Patents
一种无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115432730B CN115432730B CN202211394645.9A CN202211394645A CN115432730B CN 115432730 B CN115432730 B CN 115432730B CN 202211394645 A CN202211394645 A CN 202211394645A CN 115432730 B CN115432730 B CN 115432730B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- ion exchange
- hcl
- exchange column
- eluent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 91
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 65
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims abstract description 36
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 19
- 229910020637 Co-Cu Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 13
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 229940121896 radiopharmaceutical Drugs 0.000 claims description 11
- 239000012217 radiopharmaceutical Substances 0.000 claims description 11
- 230000002799 radiopharmaceutical effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 9
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001994 activation Methods 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 57
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 81
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 75
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WDLRUFUQRNWCPK-UHFFFAOYSA-N Tetraxetan Chemical compound OC(=O)CN1CCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC1 WDLRUFUQRNWCPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 3
- 238000009206 nuclear medicine Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007987 MES buffer Substances 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G3/00—Compounds of copper
- C01G3/04—Halides
- C01G3/05—Chlorides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Abstract
本发明提供的无载体医用同位素64Cu纯化方法和自动化纯化工艺,涉及医用同位素制备领域;其方法或工艺均是通过一次性分离方法实现了对64Cu、Co、64Ni的高效分离;具体的,采用AG1‑x4离子交换柱,依次用9M HCl溶液、10%乙醇与3M HCl混合液和H2O淋洗AG1‑x4离子交换柱,分别获得含有64Ni、含有放射性Co和获得含有64Cu的洗脱液,达到一次性实现三种元素高效分离的目的。并且方法或工艺中,离子交换柱需要的AG1‑x4树脂量少、成本低;纯化过程使用的含盐酸的淋洗液少,不超过10mL 9M HCl和10mL 10%乙醇~3M HCl,更为绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及医用同位素制备技术领域,具体涉及一种无载体医用同位Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺。
背景技术
64Cu是核医学中非常有用的放射性核素,可以通过各种核反应产生,例如63Cu(n,γ)64Cu、64Zn(n,p)64Cu,64Ni(p,n)64Cu和64Ni(d,2n)64Cu。目前回旋加速器生产64Cu主要通过64Ni(p,n)64Cu核反应进行。由于64Ni的天然丰度较低(0.95%),使用天然镍作为目标,64Cu的产率相当低,因此通常选用富集的64Ni制靶。然而由于副反应的发生,回旋加速器生产64Cu过程中常有55Co、56Co、57Co、58Co、61Co、57Ni一起产生,因为这些核素的半衰期大多数长于64Cu,会给患者带来不必要的辐射。目前,对64Cu的纯化研究也取得部分进展。
现有技术报道的64Cu的纯化方法,如文献1“F.Szelecsényi∗, G.Blessing,S.M.Qaim.Excitation function of proton induced nuclear reaction on enriched61Ni and 64Ni: possibility of production of no carrier added 61Cu and 64Cu at asmall cyclotron. Doi.org/10.1016/0969-8043(93)90172-7.”、文献2“J.Zweit1,A.M.Smith1, S.Downey2, H.L.Sharma. Excitation functions for deuteron inducedreactions in natural nickel: production of no carrier added 64Cu from enriched64Ni target for positron emission tomography. Doi.org/10.1016/0883-2889(91)90073-A.”、文献3“Miguel A.Avila-Rodrigueza, Jonathon A.Nyeb, Robert J.Nicklesa.Simultaneous production of high specific activity 64Cu and 61Co with 11.4 MeVprotons on enriched 64Ni nuclei. Doi.org/10.1016/j.apradiso.2007.05.012.”和文献4“XiaolinHou, UlfJacobsen, Jesper CJørgensen. Separation of no-carrier-added 64Cu from a proton irradiated 64Ni enriched nickel target. Doi.org/10.1016/S0969-8043(02)00170-7.”,上述方法主要是通过AG1-x8 (100-200目)离子交换柱和AG1-x4离子交换柱进行纯化,然而这两种方法均存在一些弊端,例如:
1)利用直径0.4-1.5 cm、长度 2-5 cm的AG1-x8离子交换柱无法将64Cu、钴、镍高效地分离开,仍有少量的放射性Co残留在64Cu中,回收的64Ni中也含有少量的放射性Co。文献3报道,用25、15、和 10 mL,pH 6.4,0.1 M HCl可以将部分镍、钴、铜分离开,但是从附图1所示的分离曲线可以看出,当使用大于18mL 6M的HCl淋洗分离柱时,放射性Co也会被淋洗出,导致回收的64Ni中含有放射性Co;当使用大于9mL 4M HCl淋洗分离柱除去放射性Co时,少量产物64Cu随着放射性Co被淋洗出,导致产率降低;使用15mL淋洗分离柱时,仍有少部分放射性Co残留在分离柱上,导致最后用0.1M HCl淋洗时,得到的64Cu中仍有少量的放射性Co;因此利用AG1-x8离子交换柱纯化64Cu无法实现64Cu高产率、高比活度;此外该方法淋洗液用量大,在规模化生产无载体64Cu时不是最佳的纯化方法。
2)利用直径1 cm、长度12 cm AG1-x4(50-100目)离子交换柱分离纯化64Cu虽然可以得到高产率、高比活度的64Cu,但无法通过一次纯化将铜、钴、镍分离开。通过AG1-x4离子交换柱一次纯化可以获得产物64Cu,64Ni的回收需要通过AG1-x4离子交换柱二次纯化。该方法需要两个AG1-x4离子交换柱,每个柱子需要大量AG1-x4离子交换树脂填料,大大提高了纯化成本,规模化生产无载体64Cu不经济。此外,该方法淋洗液用量大,环保问题也是一个缺点。
如何高效地将这些核素以及靶材64Ni从64Cu中除去,获得无载体64Cu对于开发生产64Cu放射性药物至关重要。
发明内容
本发明目的在于提供一种无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺,通过一次性分离方法实现了铜、钴、镍的高效分离,得到了高品质的目标同位素64Cu,用于开发核医学诊疗64Cu放射性药物。
为达成上述目的,本发明提出如下技术方案:一种无载体医用同位素Cu-64纯化方法,包括如下步骤:
1)制备并活化直径1 cm、长度3 cm的AG1-x4离子交换柱;
2)采用4~10mL的9M HCl溶液分两次分别加热溶解辐照的64Ni靶,混合溶解液,获得Ni-Co-Cu溶解液;
3)将Ni-Co-Cu溶解液加载到AG1-x4离子交换柱上,依次采用2~6mL的9M HCl溶液、2~6mL的10%乙醇与3M HCl混合液和2~8mL的H2O淋洗AG1-x4离子交换柱,分别获得含有64Ni的洗脱液、含有放射性Co的洗脱液和获得含有64Cu的洗脱液;
4)将含有64Cu的洗脱液加热浓缩直至干燥后,采用0.01M HCl溶解,得到64CuCl2溶液并用于开发放射性药物。
进一步的,该纯化方法还包括:
将含有64Ni的洗脱液加热蒸发至预干燥状态,用4M H2SO4溶解蒸发产物,再加热溶液蒸发至预干燥状态,最后加入3~7mL水溶解蒸发产物,获得64Ni溶液并储存。
进一步的,所述步骤1)AG1-x4离子交换柱的填料AG1-x4的尺寸为100~200目。
进一步的,所述步骤1)AG1-x4离子交换柱的活化过程为:对AG1-x4离子交换柱依次采用6~10mL的H2O、6~10mL的9M HCl溶液洗涤。
本发明另一技术方案在于公开一种无载体医用同位素Cu-64自动化纯化工艺,该工艺包括如下步骤:
1)制备并活化直径1 cm、长度3 cm的AG1-x4离子交换柱;
2)在溶解反应器中采用4~10mL的9M HCl溶液分两次分别加热溶解辐照的64Ni靶,溶解液依次转移至粗产物瓶中混合,获得Ni-Co-Cu溶解液;
3)将粗产物瓶中的Ni-Co-Cu溶解液以0.5~1.5mL/min的流速输送至AG1-x4离子交换柱,并在AG1-x4离子交换柱干燥前停止输送;
4)依次采用2~6mL的9M HCl溶液、2~6mL的10%乙醇与3M HCl混合液和2~6mL的H2O淋洗AG1-x4离子交换柱,分别获得含有64Ni的洗脱液、含有放射性Co的洗脱液和获得含有64Cu的洗脱液;
5)将含有64Cu的洗脱液转移至另一反应器,在减压和高温条件下浓缩至干燥后,采用0.01M HCl溶解,得到64CuCl2溶液并用于开发放射性药物。
进一步的,所述步骤1)中AG1-x4离子交换柱的活化过程为:对AG1-x4离子交换柱先后采用2~4mL的H2O以0.3~0.8mL/min的流速冲洗两次、2~4mL的9M HCl溶液以0.3~0.8mL/min的流速冲洗两次。
进一步的,所述步骤2)中9M HCl溶液加热溶解辐照64Ni靶的过程为:在溶解反应器中先用4mL的9M HCl在90℃条件下加热溶解辐照64Ni靶,反应40min,获得溶解液转移至粗产物瓶;再用3mL的9M HCl在90℃条件下加热溶解辐照64Ni靶,反应40min,获得溶解液再转移至粗产物瓶。
进一步的,所述步骤4)中9M HCl溶液、10%乙醇与3M HCl混合液、H2O淋洗AG1-x4离子交换柱的流速均为0.15~0.30mL/min。
进一步的,该自动化纯化工艺还包括:6)采用H2O以0.3~0.8mL/min的流速连续多次冲洗AG1-x4离子交换柱。
进一步的,所述步骤5)中含有64Cu的洗脱液在反应器中浓缩干燥的条件为:压力为0.5bar、温度为120℃。
由以上技术方案可知,本发明的技术方案获得了如下有益效果:
本发明公开的无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺,均是通过一次性分离方法实现了对64Cu、Co、64Ni的高效分离;具体的,采用直径1 cm、长度 3 cm的AG1-x4(100~200目)离子交换柱,依次用2~6mL的9M HCl溶液、2~6mL的10%乙醇与3M HCl混合液和2~8mL的H2O淋洗AG1-x4离子交换柱,分别获得含有64Ni的洗脱液、含有放射性Co的洗脱液和获得含有64Cu的洗脱液,进而达到一次性实现铜、钴、镍三种元素高效分离的目的。其中,离子交换柱需要的AG1-x4树脂量少、成本低;纯化过程实用的含盐酸的淋洗液用量少,不超过10mL 9M HCl和10mL 10%乙醇~3M HCl,更为绿色环保。
本发明的纯化方法或自动化纯化工艺具有较高的64Cu 的产率、放射性核纯度和放射性比活度,对于规模化生产高品质64Cu具有重大的意义。此外,本发明的方法或工艺能够有效分离并回收64Ni,在获得高品质的、能用于开发核医学诊疗64Cu放射性药物医用同位素64Cu的同时,回收的64Ni可以用于生产64Cu所需的64Ni靶制备,进一步降低方法的使用成本。
应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不表示按照真实参照物比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,其中:
图1为现有技术报道的一种Cu-64的纯化工艺;
图2本发明无载体医用同位素Cu-64纯化方法的示意图;
图3为实施例中无载体医用同位素Cu-64纯化前的能谱图;
图4为实施例中无载体医用同位素Cu-64纯化后的能谱图;
图5为实施例中[Cu-DOTA]2-的放射性高效液相色谱图;
图6为本发明无载体医用同位素Cu-64自动化纯化工艺的流程图;
图7(a)为实施例1中64Ni沉积在靶片中心有限圆形区域的放大图;
图7(b)为实施例1中辐照前的64Ni靶图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件,并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
基于放射性核素64Cu在现代医学中应用价值,当其纯度较低含有其他核素时不能直接应用,会给患者带来不必要的辐射或影响,因此64Cu的应用需要考虑其纯度。当前公开报道的64Cu纯化方法一部分在纯化过程不仅无法一次性纯化分离所有杂质,且淋洗液用量大,无法规模化生产、具有环保问题,另一些方法需要使用较多的树脂填料,提高纯化成本。因此,本发明针对公开的放射性核素64Cu纯化方法所具有的缺点,提出一种新的无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺,能一次性实现铜、钴、镍三种元素的高效分离,并且淋洗液用量少、树脂填料用量少,环境友好。
具体的,如图2所示,本发明公开的无载体医用同位素Cu-64纯化方法,一次性分离64Cu、Co、64Ni三种元素的高效分离,包括如下步骤:1)制备直径1 cm、长度3 cm的AG1-x4(100~200目)离子交换柱,然后对AG1-x4离子交换柱依次采用6~10mL的H2O、6~10mL的9MHCl溶液洗涤;2)采用4~10mL的9M HCl溶液分两次分别加热溶解辐照的64Ni靶,混合溶解液,获得Ni-Co-Cu溶解液;3)将Ni-Co-Cu溶解液加载到AG1-x4离子交换柱上,依次采用2~6mL的9M HCl溶液、2~6mL的10%乙醇与3M HCl混合液和2~8mL的H2O淋洗AG1-x4离子交换柱,分别获得含有64Ni的洗脱液、含有放射性Co的洗脱液和获得含有64Cu的洗脱液;其中,本方法对含有64Ni的洗脱液进一步进行回收处理,包括将含有64Ni的洗脱液加热蒸发至预干燥状态,用4M H2SO4溶解蒸发产物,再加热溶液蒸发至预干燥状态,最后加入3~7mL水溶解蒸发产物,获得64Ni溶液并储存。4)将含有64Cu的洗脱液加热浓缩直至干燥后,采用0.01M HCl溶解,得到64CuCl2溶液并用于开发放射性药物。
可选的,上述纯化方法可进一步实现自动化,如图6所示,即提出一种无载体医用同位素Cu-64自动化纯化工艺,该工艺包括如下步骤:1)制备并活化直径1 cm、长度3 cm的AG1-x4(100~200目)离子交换柱,其中,活化过程为对AG1-x4离子交换柱先后采用2~4mL的H2O以0.3~0.8mL/min的流速冲洗两次、2~4mL的9M HCl溶液以0.3~0.8mL/min的流速冲洗两次;2)在溶解反应器中采用4~10mL的9M HCl溶液分两次分别加热溶解辐照的64Ni靶,溶解液依次转移至粗产物瓶中混合,获得Ni-Co-Cu溶解液;可选择,先用4mL的9M HCl在90℃条件下加热溶解辐照64Ni靶,反应40min,获得溶解液转移至粗产物瓶;再用3mL的9M HCl在90℃条件下加热溶解辐照64Ni靶,反应40min,获得溶解液再转移至粗产物瓶;3)将粗产物瓶中的Ni-Co-Cu溶解液以0.5~1.5mL/min的流速输送至AG1-x4离子交换柱,并在AG1-x4离子交换柱干燥前停止输送;4)依次采用2~6mL的9M HCl溶液、2~6mL的10%乙醇与3M HCl混合液和2~6mL的H2O淋洗AG1-x4离子交换柱,淋洗液的流速均为0.15~0.30mL/min,分别获得含有64Ni的洗脱液、含有放射性Co的洗脱液和获得含有64Cu的洗脱液;5)将含有64Cu的洗脱液转移至另一反应器,在减压和高温条件下的浓缩至干燥后,再用0.01M HCl溶解,得到64CuCl2溶液并用于开发放射性药物;浓缩的条件可选的设置为压力0.5bar、温度120℃。
为保障64Cu自动化纯化工艺的持续运行,需要延长AG1-x4离子交换柱的实用寿命,因此本自动化纯化工艺实施时还包括:6)采用H2O以0.3~0.8mL/min的流速连续多次冲洗AG1-x4离子交换柱,使得该离子交换柱能重复使用3-4次,不仅提高纯化效率、且无需每次更换离子交换柱,降低纯化成本。
下面结合具体实施例及附图,对本发明公开的无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺作进一步具体介绍。
实施例1
1、制备与辐照64Ni靶
在微热下将80mg金属镍溶解在2mL 6M HNO3中,然后在氮气流下蒸发至干,重复上述操作两次得到固体残余物,残余物用0.8ml 48%的H2SO4处理,然后用20% NH3水溶液将pH调节至9;将所得深蓝色溶液倒入电解槽中进行电沉积,石墨阳极距离Au工作电极0.5 cm,在30 mA(2.7~3.2V)的恒定电流和100/min的阳极转速下,64Ni沉积在靶材中心的有限圆形区域(直径7mm),如图7(a)所示;8-12小时后,溶液变为无色,约95%的64Ni进行了沉积。然后,将镀有64Ni的Au片安装在固体靶支架上,并用11-14MeV、束流为12-30 uA的质子辐照,辐照后的64Ni靶如图7(b)所示。
2、64Cu的纯化
制备直径1.0cm、长度 3 cm的AG1-x4(100~200目)离子交换柱,该柱先用8ml H2O洗涤,然后用8ml 9M HCl溶液洗涤;将辐照的64Ni靶转移到50毫升烧杯中,先用2mL 9M的HCl溶液冲洗两次,然后用3mL 9M HCl中在90℃条件下加热溶解辐照64Ni靶,反应40min,重复两次,收集两次的溶解液即为Ni-Co-Cu溶解液;将Ni-Co-Cu溶解液加载到AG1-x4离子交换柱上,先用4mL 9M HCl淋洗液淋洗离子交换柱,获得含有64Ni的洗脱液并进行后处理收集64Ni,然后用4mL 10%乙醇-3M HCl淋洗液淋洗离子交换柱,含有放射性Co的洗脱液直接除去放射性Co,最后用5M H2O淋洗离子交换柱,获得含有64Cu的洗脱液,并收集在烧杯中在150℃下加热浓缩直至干燥,用0.01M HCl溶解,得到64CuCl2溶液并用于开发放射性药物。其中,回收的64Ni加热蒸发至预干燥状态后加入0.5ml 4mol/l H2SO4溶解样品,再加热蒸发至预干燥状态后,加入5毫升H2O溶解并储存,能用于继续电镀制备64Ni靶。
分别对64Cu 纯化前的Ni-Co-Cu溶解液和收集的64Cu进行能谱分析,结果如图3和图4所示,纯化后64Cu的纯度显著提升,方法有效分离了元素Co。
实施例2-6相较于实施例1,区别仅在于64Ni靶上64Ni的含量和辐照时长,分析64Ni的含量和辐照时长复64Cu产量的影响,其结果如下表1所示。
表1 各实施例中64Cu的产量
实施例进一步将实施例1收集的64Cu用0.6mL 0.01M HCl溶液溶解,得到64CuCl2溶液,进行放射性比活度、放射性核纯度测定。
64放射性比活度的测定
利用大环TETA溶液滴定64CuCl2溶液来测定64Cu的放射性比活度,具体方法如下:将30uL等分稀释的64CuCl2溶液(300~500 mCi)加到含有100uL 0.1M NH4OAc缓冲溶液的2mL反应管中;将106~107M不同浓度的TETA溶液(25~2
00uL)添加到反应管中,然后将反应管旋涡并在37℃下孵育60分钟。测定每个等分试样中螯合的放射性核素,结果如表2所示,进行了6批次的研究绝大多数批次样品的放射性比活度均大于200 GBq/umol,表明纯化制得的64Cu具有较高的放射性比活度。
表2 64Cu的放射性比活度
64Cu放射化学纯度的测定
将3ug DOTA溶解于100uL 0.2M的MES缓冲液(pH:6.2~6.8)中,向含有DOTA的MES溶液中加入64CuCl2溶液,然后于45~60℃反应20 min,得到标记产物64Cu-DOTA;
标记产物64Cu-DOTA通过带有放射性检测器的分析型HPLC进行放射化学纯度检测;其中,HPLC流动相(A=0.1%TFA/水,B=0.1%TFA/乙腈),Zorbax 5 μ C18 100 Å (250 × 4.6mm,5 µm),具体梯度如表3所示,标记产物的检测结果如图5所示,结果显示标记产物64Cu-DOTA的放射性化学纯度不小于99%。
表3 标记产物Cu-DOTA的高效液相色谱检测条件
上述实施例1公开的64Cu的纯化过程也可以采用图6所示的自动化纯化工艺进行,例如:制备同样的AG1-x4离子交换柱后,对离子交换柱先后用4mL H2O以0.5ml/min的流速冲洗两次、4mL 9M HCl以0.5ml/min的流速冲洗两次;在溶解反应器中用4mL 9M HCl溶解制备的辐照后64Ni靶(90℃、40min),然后将溶解液转移到粗产物瓶中,再用3mL 9M HCl再溶解64Ni靶(90℃、40min),将溶解液也转移至粗产物瓶中混合;将粗产物瓶中的Ni-Co-Cu溶解液以1mL/min的流速输送至AG1-x4离子交换柱,在柱子干燥前停止;先采用4mL 9M HCl以0.25mL/min的流速淋洗AG1-x4离子交换柱,收集64Ni;然后采用4mL 10%乙醇与3M HCl混合溶液以0.25mL/min的流速淋洗AG1-x4离子交换柱,除去放射性Co;最后,使用4M H2O以0.25mL/min的流速淋洗AG1-x4离子交换柱,收集64Cu;将含有64Cu的洗脱液加热浓缩直至干燥后,用0.01M HCl溶解,得到64CuCl2溶液并用于开发放射性药物。
由上述实施例公开的本发明公开的无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺,均是通过直径1 cm、长度 3 cm的AG1-x4(100~200目)离子交换柱利用较少的淋洗液实现对64Cu、Co、64Ni的一次性高效独立分离;在纯化4Cu的同时能实现对64Ni的回收利用,不仅降低纯化方法的使用成本,且方法相较现有技术更为绿色环保。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (6)
1.一种无载体医用同位素Cu-64纯化方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)制备并活化直径1 cm、长度3 cm的AG1-x4离子交换柱;
2)采用4~10mL的9M HCl溶液分两次分别加热溶解辐照的64Ni靶,混合溶解液,获得Ni-Co-Cu溶解液;
3)将Ni-Co-Cu溶解液加载到AG1-x4离子交换柱上,依次采用2~6mL的9M HCl溶液、2~6mL的10%乙醇与3M HCl混合液和2~8mL的H2O淋洗AG1-x4离子交换柱,分别获得含有64Ni的洗脱液、含有放射性Co的洗脱液和获得含有64Cu的洗脱液;
4)将含有64Cu的洗脱液加热浓缩直至干燥后,采用0.01M HCl溶解,得到64CuCl2溶液并用于开发放射性药物;将含有64Ni的洗脱液加热蒸发至预干燥状态,用4M H2SO4溶解蒸发产物,再加热溶液蒸发至预干燥状态,最后加入3~7mL水溶解蒸发产物,回收获得64Ni溶液并储存。
2.根据权利要求1所述的无载体医用同位素Cu-64纯化方法,其特征在于,所述步骤1)AG1-x4离子交换柱的活化过程为:对AG1-x4离子交换柱依次采用6~10mL的H2O、6~10mL的9MHCl溶液洗涤。
3.一种无载体医用同位素Cu-64自动化纯化工艺,其特征在于,包括如下步骤:
1)制备并活化直径1 cm、长度3 cm的AG1-x4离子交换柱;
2)在溶解反应器中采用4~10mL的9M HCl溶液分两次分别加热溶解辐照的64Ni靶,溶解液依次转移至粗产物瓶中混合,获得Ni-Co-Cu溶解液;
3)将粗产物瓶中的Ni-Co-Cu溶解液以0.5~1.5mL/min的流速输送至AG1-x4离子交换柱,并在AG1-x4离子交换柱干燥前停止输送;
4)依次采用2~6mL的9M HCl溶液、2~6mL的10%乙醇与3M HCl混合液和2~6mL的H2O淋洗AG1-x4离子交换柱,分别获得含有64Ni的洗脱液、含有放射性Co的洗脱液和获得含有64Cu的洗脱液;其中,9M HCl溶液、10%乙醇与3M HCl混合液、H2O淋洗AG1-x4离子交换柱的流速均为0.15~0.30mL/min;
5)将含有64Cu的洗脱液转移至另一反应器,在减压和高温条件下浓缩至干燥后,采用0.01M HCl溶解,得到64CuCl2溶液并用于开发放射性药物;
6)采用H2O以0.3~0.8mL/min的流速连续多次冲洗AG1-x4离子交换柱。
4.根据权利要求3所述的无载体医用同位素Cu-64自动化纯化工艺,其特征在于,所述步骤1)中AG1-x4离子交换柱的活化过程为:对AG1-x4离子交换柱先后采用2~4mL的H2O以0.3~0.8mL/min的流速冲洗两次、2~4mL的9M HCl溶液以0.3~0.8mL/min的流速冲洗两次。
5.根据权利要求3所述的无载体医用同位素Cu-64自动化纯化工艺,其特征在于,所述步骤2)中9M HCl溶液加热溶解辐照64Ni靶的过程为:在溶解反应器中先用4mL的9M HCl在90℃条件下加热溶解辐照64Ni靶,反应40min,获得溶解液转移至粗产物瓶;再用3mL的9M HCl在90℃条件下加热溶解辐照64Ni靶,反应40min,获得溶解液再转移至粗产物瓶。
6.根据权利要求3所述的无载体医用同位素Cu-64自动化纯化工艺,其特征在于,所述步骤5)中含有64Cu的洗脱液在反应器中浓缩干燥的条件为:压力为0.5bar、温度为120℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211394645.9A CN115432730B (zh) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | 一种无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211394645.9A CN115432730B (zh) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | 一种无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115432730A CN115432730A (zh) | 2022-12-06 |
CN115432730B true CN115432730B (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=84252719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211394645.9A Active CN115432730B (zh) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | 一种无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115432730B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117065808A (zh) * | 2023-10-17 | 2023-11-17 | 北京先通国际医药科技股份有限公司 | 一种64Ni纯化方法及其用途 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITAN20130219A1 (it) * | 2013-11-21 | 2015-05-22 | Gianluca Valentini | Farmaco anti-cancro, comprendente un radioisotopo del rame |
CN112962125B (zh) * | 2021-02-09 | 2022-05-17 | 原子高科股份有限公司 | 一种制备64Ni靶件、64Cu核素的方法与其应用 |
CN113903487A (zh) * | 2021-08-20 | 2022-01-07 | 苏州爱索拓普智能科技有限公司 | 一种医用同位素自动化传输提纯工艺 |
-
2022
- 2022-11-09 CN CN202211394645.9A patent/CN115432730B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115432730A (zh) | 2022-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pandey et al. | Cyclotron production of 68Ga via the 68Zn (p, n) 68Ga reaction in aqueous solution | |
Schwarzbach et al. | Development of a simple and selective separation of 67Cu from irradiated zinc for use in antibody labelling: a comparison of methods | |
Chakravarty et al. | An electro-amalgamation approach to isolate no-carrier-added 177Lu from neutron irradiated Yb for biomedical applications | |
Lebedev et al. | Radiochemical separation of no-carrier-added 177Lu as produced via the 176Ybn, γ177Yb→ 177Lu process | |
US6490330B1 (en) | Production of high specific activity copper -67 | |
Dejesus et al. | Production and purification of 89Zr, a potential PET antibody label | |
JP5427483B2 (ja) | 放射性医薬品およびその標識化合物原料としての放射性テクネチウムの濃縮および溶出回収方法、およびシステム | |
US20060023829A1 (en) | Medical radioisotopes and methods for producing the same | |
CN115432730B (zh) | 一种无载体医用同位素Cu-64纯化方法和自动化纯化工艺 | |
CN111485123B (zh) | 一种从大量、低比活度Mo溶液中分离99mTc的装置及方法 | |
JP5197603B2 (ja) | 種々の供給源からのラジウムの精製方法 | |
Kazakov et al. | Separation of radioisotopes of terbium from a europium target irradiated by 27 MeV α-particles | |
Jalilian et al. | IAEA activities on 67Cu, 186Re, 47Sc theranostic radionuclides and radiopharmaceuticals | |
Hou et al. | Separation of no-carrier-added 64Cu from a proton irradiated 64Ni enriched nickel target | |
Burke et al. | An automated method for regular productions of copper-64 for PET radiopharmaceuticals | |
JP3668191B2 (ja) | 90ストロンチウムから多線量の90yを分離及び精製する方法 | |
JP2022507415A (ja) | 高ラジウム-228含量を有する少なくとも1本のジェネレータを準備するための方法 | |
Gao et al. | Simple and efficient method for producing high radionuclidic purity 111In using enriched 112Cd target | |
Zhang et al. | Production of no-carrier-added 186Re via deuteron induced reactions on isotopically enriched 186W | |
Chakravarty et al. | An electro-amalgamation approach to produce 175Yb suitable for radiopharmaceutical applications | |
Van Der Walt et al. | The isolation of 99Mo from fission material for use in the 99Mo/99mTc generator for medical use | |
Kim et al. | Effective separation method of 64Cu from 67Ga waste product with a solvent extraction and chromatography | |
CN107405538B (zh) | 用于从来源于68Ge/68Ga发生器的洗脱物纯化Ga-68的工艺和用于所述工艺中的色谱柱 | |
KR20100085727A (ko) | Cu-64를 제조하기 위해 Cu-64가 형성된 Ni-64 농축 표적으로부터 Cu-64를 분리하는 방법 | |
WO2019203342A1 (ja) | 分離装置、分離方法、ri分離精製システムおよびri分離精製方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231124 Address after: 230041 Building 18, United East U Valley, Intersection of Fanhua Avenue and Jilin Road, Baohe Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province Patentee after: Anhui Zhonglai Funeng Pharmaceutical Technology Co.,Ltd. Address before: Room 704-17, No. 67 Nanhu East Road, Jianye District, Nanjing City, Jiangsu Province 210000 Patentee before: Nanjing Boron High Biotechnology Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right |