CN1341762A - 一种放射性同位素镓－67的制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种放射性同位素镓－⁶⁷Ga(⁶⁷Ga)的制备工艺,涉及用回旋加速器生产的放射性同位素⁶⁷Ga的分离,提纯工艺。其特征在于:在溶解经质子束轰击过的锌靶的浓盐酸中加入不会给分离工艺带来影响的氧化剂,过氧化氢(H₂O₂)溶液,使靶溶解液中低价的镓－67(⁶⁷Ga¹⁺,⁶⁷Ga²⁺)离子氧化为三价的离子(⁶⁷Ga³⁺),蒸干后,加入氯化亚锡(SnCl₂)的盐酸溶液再溶解,以还原杂质铁离子(Fe³⁺),再上阳离子交换柱,分离,提纯⁶⁷Ga。本发明采用添加H₂O₂和SnCl₂两种试剂,获得了⁶⁷Ga分离的高收率(95%)和提纯的高质量(杂质铁含量小于5μg/mL－5mCi－⁶⁷Ga)。保证了⁶⁷Ga用在核医学上,制成的肿瘤显像剂枸橼酸镓中的杂质铁含量尽可能低的要求。

Description

一种放射性同位素镓-67的制备工艺

一、技术领域

本发明属放射性同位素制备技术领域，特别是涉及一种用回旋加速器加速的质子轰击锌-68靶生成的镓-67放射性同位素的分离、提纯工艺。

二、背景技术

⁶⁷Ga是核医学上的一个重要核素，用它制备成的枸橼酸镓，能在许多癌肿组织内浓集，是一种良好的肿瘤阳性扫描剂，能定位显象，对肿瘤的早期诊断和鉴别有重要意义，因此，这种放射性同位素在核医学领域早在70年代就开始研究应用。

镓-67的化学分离方法较多，主要分有机溶剂萃取法和离子交换法。用于萃取镓-67放射性同位素的有机溶剂也有多种，这种方法的主要缺点是产生的放射性有机溶液不好处理，有机溶剂进入人体内也不好，且溶剂萃取不易除去杂质铁，而据文献报道，杂质铁将使镓-67显象剂的肿瘤图象不清晰；离子交换法，分阳离子交换和阴离子交换法，由于阴离子柱需要用不同的酸度解析不同杂质，所谓的梯度淋洗，使工艺较复杂，相对比较，阳离子交换工艺较简单，快速。文献Production of⁶⁷Ga at The OSLO Cyclotron OUP-Report 83-1报道了用阳离子交换法从锌靶的浓盐酸溶液中分离⁶⁷Ga，用NaI作还原剂除杂质铁(Fe³⁺)的工艺方法，但经重复该工艺流程，实验结果产品收率仅为50-60％，发现阳离子树脂上吸附的⁶⁷Ga难解吸，产品拖尾现象严重，间隔一天再洗脱，又可回收10％的⁶⁷Ga，改用Dowex-50树脂和用络合剂洗脱方法，效果也皆不理想。

关于在⁶⁷Ga的分离中除杂质铁的方法是先将存在于溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺，使之易于被去除。文献中使用过的还原Fe³⁺的还原剂主要有三种，即TiCl₃，KI或NaI和抗坏血酸(Vc)，但实践证明结果都不理想；使用TiCl₃作还原剂法，Ti³⁺在还原Fe³⁺时成为Ti⁴⁺，这种离子在低酸时易水解成水合氧化钛沉淀，而在树脂外表面形成薄层包壳，使树脂失去离子交换能力，即“树脂中毒”，影响⁶⁷Ga的产品质量和收率，同时使树脂再生使用的效果不好；使用KI或NaI还原剂时，由于碘离子(I^-)标准电位(0.536V)和二价铁离子(Fe²⁺)标准电位(0.771V)较接近，所以还原三价铁离子(Fe³⁺)的速度慢，效果差，同时，还原时生成碘分子(I₂)，在产品中不易去除，影响产品的色度；至于用抗坏血酸(VC)，由于它本身不稳定，溶解度低，不易分离。

三、发明内容：

本发明通过实施如下方案实现：

1.一种放射性同位素镓-67(⁶⁷Ga)的制备工艺，包括用回旋加速器加速的质子轰击锌靶(⁶⁸Zn)，通过(p，2n)反应，生成⁶⁷Ga，在用于溶靶的浓盐酸中加入还原杂质铁离子(Fe³⁺)的还原剂，然后用阳离子交换法，从锌靶的浓盐酸溶解液中分离、提纯⁶⁷Ga，其特征在于：在溶解锌靶的浓盐酸中加入不给分离工艺带来影响的氧化剂过氧化氢(H₂O₂)溶液，使靶溶解液中低价的镓-67(⁶⁷Ga¹⁺，⁶⁷Ga²⁺)离子氧化为三价的离子(⁶⁷Ga³⁺)，蒸干后，加入氯化亚锡(SnCl₂)的盐酸溶液再溶解，以还原杂质铁离子(Fe³⁺)，具体工艺步骤如下：

(1)在浓盐酸中加入氧化剂过氧化氢(H₂O₂ 30％)作溶靶液，溶靶后，温火(80°-90℃)慢慢蒸干溶液，除去H₂O₂，

(2)用SnCl₂的盐酸溶液(盐酸浓度为6-8mol/L)再溶解之，然后上阳离子柱，

(3)分别用SnCl₂的盐酸溶液和盐酸(盐酸浓度均为6-8mol/L)淋洗柱上杂质核素锌、铁、铜等，

(4)最后用3-4mol/L盐酸洗脱镓-67。

2，根据权利要求1所述的工艺，其特征在于过氧化氢的加入量与浓盐酸的比例为1∶3-1∶4。(容量比V/V)

3，根据权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(2)，即二次溶靶时加入盐酸中的SnCl₂的浓度为30-60mg/mL。

4，根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(3)，即淋洗柱上杂质时用的SnCl₂的盐酸溶液中SnCl₂的浓度为30-60mg/mL。

5，根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(3)，即淋洗柱上杂质时用的盐酸浓度为6-8mol/L。下面对本发明的原理作说明。

由于金属镓(原子)⁶⁷Ga在溶解时形成⁶⁷Ga¹⁺，⁶⁷Ga²⁺和⁶⁷Ga³⁺三种价态的镓离子，不同价态的镓离子其化学行为不同，低价态的镓离子(⁶⁷Ga¹⁺，Ga₂ ⁴⁺)不稳定易氧化，Ga³⁺是镓最稳定的氧化态，又，过氧化氢(H₂O₂)有较高的氧化-还原标准电位，E₀＝+1.77V，根据上述理由，认为，在锌靶溶解液中下面两式的反应是成立并存在的，即

(1)

(2) 因此，本发明在溶解锌靶的浓盐酸中加入过氧化氢后，使较不稳定的低价态镓，即一价镓，二价镓氧化成最稳定的单一价态，即三价的镓离子，然后，再经阳离子交换，分离、提纯镓，结果表明，不再发生阳离子树脂上吸附的⁶⁷Ga难以解吸，即出现产品拖尾的现象，镓的产品收率达95％以上。

关于杂质Fe³⁺的去除，由于文献上公开的一些方法有这样那样的缺陷，本发明从氧化一还原电位值可能发生反应的核素中，又考虑到要对人体无毒、无害，选用了SnCl₂这一在有机一生化反应中常用的一种还原剂，结果表明它还原Fe³⁺较彻底，且易于被去除，使产品中的杂质铁小于5μg/mL-5mCi-⁶⁷Ga，保证了产品的高质量。

五、具体实施方式：

锌靶中分离、提纯镓-67的工艺步骤实例：

(1)锌靶900mg，用10mL浓盐酸，加入3mL过氧化氢(H₂O₂ 30％)作溶靶液，溶靶后，温火(90℃)慢慢蒸干，除去H₂O₂；

(2)用20ml，含5mg SnCl₂/mL的浓度为7mol/L的盐酸再溶解之，上阳离子交换柱；

(3)分别用20mL含50mg SnCl₂/mL的浓度为7mol/L的盐酸溶液和50mL浓度为7mol/L的盐酸淋洗柱上杂质核素Zn、Fe和Cu等；

(4)最后用3.5mol/L的盐酸洗脱⁶⁷Ga。

Claims (5)

1.一种放射性同位素镓-67(⁶⁷Ga)的制备工艺，包括用回旋加速器加速的质子轰击锌靶(⁶⁸Zn)，通过(p，2n)反应，生成⁶⁷Ga，在用于溶靶的浓盐酸中加入还原杂质铁离子(Fe³⁺)的还原剂，然后用阳离子交换法，从锌靶的浓盐酸溶解液中分离、提纯⁶⁷Ga，其特征在于：在溶解锌靶的浓盐酸中加入不给分离工艺带来影响的氧化剂过氧化氢(H₂O₂)溶液，使靶溶解液中低价的镓-67(⁶⁷Ga¹⁺，⁶⁷Ga²⁺)离子氧化为三价的离子(⁶⁷Ga³⁺)，蒸干后，加入氯化亚锡(SnCl₂)的盐酸溶液再溶解，以还原杂质铁离子(Fe³⁺)，具体工艺步骤如下：

(1)在浓盐酸中加入氧化剂过氧化氢(H₂O₂ 30％)作溶靶液，溶靶后，温火(80°-90℃)慢慢蒸干溶液，除去H₂O₂，

(2)用SnCl₂的盐酸溶液(盐酸浓度为6-8mol/L)再溶解之，然后上阳离子柱，

(3)分别用SnCl₂的盐酸溶液和盐酸(盐酸浓度均为6-8mol/L)淋洗柱上杂质核素锌、铁、铜等，

(4)最后用3-4mol/L盐酸洗脱镓-67。

2，根据权利要求1所述的工艺，其特征在于过氧化氢的加入量与浓盐酸的比例为1∶3-1∶4。(容量比V/V)

3，根据权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(2)，即二次溶靶时加入盐酸中的SnCl₂的浓度为30-60mg/mL。

4，根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(3)，即淋洗柱上杂质时用的SnCl₂的盐酸溶液中SnCl₂的浓度为30-60mg/mL。

5，根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(3)，即淋洗柱上杂质时用的盐酸浓度为6-8mol/L。