RU2695635C1 - Method of producing radionuclide lutetium-177 - Google Patents
Method of producing radionuclide lutetium-177 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695635C1 RU2695635C1 RU2018141413A RU2018141413A RU2695635C1 RU 2695635 C1 RU2695635 C1 RU 2695635C1 RU 2018141413 A RU2018141413 A RU 2018141413A RU 2018141413 A RU2018141413 A RU 2018141413A RU 2695635 C1 RU2695635 C1 RU 2695635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- ytterbium
- sulfate
- target
- amalgam
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- OHSVLFRHMCKCQY-NJFSPNSNSA-N lutetium-177 Chemical compound [177Lu] OHSVLFRHMCKCQY-NJFSPNSNSA-N 0.000 title abstract description 7
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- KVCOOBXEBNBTGL-UHFFFAOYSA-H ytterbium(3+);trisulfate Chemical compound [Yb+3].[Yb+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O KVCOOBXEBNBTGL-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 10
- MJGFBOZCAJSGQW-UHFFFAOYSA-N mercury sodium Chemical compound [Na].[Hg] MJGFBOZCAJSGQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001023 sodium amalgam Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 6
- -1 sulfate ytterbium (II) Chemical compound 0.000 claims description 6
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 56
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009206 nuclear medicine Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000012224 working solution Substances 0.000 abstract description 3
- NAWDYIZEMPQZHO-AKLPVKDBSA-N ytterbium-176 Chemical compound [176Yb] NAWDYIZEMPQZHO-AKLPVKDBSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 description 5
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 4
- 238000011097 chromatography purification Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);ytterbium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Yb+3].[Yb+3] UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000012217 radiopharmaceutical Substances 0.000 description 2
- 229940121896 radiopharmaceutical Drugs 0.000 description 2
- 230000002799 radiopharmaceutical effect Effects 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 229940075624 ytterbium oxide Drugs 0.000 description 2
- 229910003454 ytterbium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- 102000043276 Oncogene Human genes 0.000 description 1
- 108700020796 Oncogene Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- WJGAPUXHSQQWQF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(O)=O WJGAPUXHSQQWQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001243 acetic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001394 metastastic effect Effects 0.000 description 1
- 206010061289 metastatic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 150000003747 ytterbium compounds Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21G—CONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
- G21G1/00—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
- G21G1/04—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators
- G21G1/06—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators by neutron irradiation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения радионуклидов для ядерной медицины, в частности, для терапии онкологических заболеваний. При терапии онкологических заболеваний все более широкое применение находят β-излучающие радионуклиды. Они обладают большой начальной энергией (1-0,5 МэВ) и коротким пробегом (сотни микрон) β-частиц в биологических тканях и, следовательно, высоким уровнем выделения энергии в области локализации распадающихся нуклидов. Благодаря малому пробегу возможно селективное воздействие излучения на паталогические объекты с минимальной лучевой нагрузкой на здоровые ткани. Для адресной доставки β-излучающих радионуклидов непосредственно в опухолевые узлы или метастатические очаги созданы биохимические транспортные средства, в состав которых входят или моноклональные антитела, или пептиды, или энзимы, обладающие высокой специфичностью к определенным онкогенам. Изобретение может быть использовано при создании устройства для производства β-излучающего радионуклида. 177Lu без носителя, применяемого в составе медицинских радиофармрепаратов в качестве противоопухолевого терапевтического средства.The invention relates to a technology for producing radionuclides for nuclear medicine, in particular for the treatment of cancer. In the treatment of cancer, β-emitting radionuclides are increasingly used. They have a large initial energy (1-0.5 MeV) and a short range (hundreds of microns) of β particles in biological tissues and, therefore, a high level of energy release in the localization region of decaying nuclides. Due to the low mileage, the selective effect of radiation on pathological objects with a minimum radiation load on healthy tissues is possible. For targeted delivery of β-emitting radionuclides directly to tumor nodes or metastatic foci, biochemical vehicles have been created, which include either monoclonal antibodies, or peptides, or enzymes that are highly specific for certain oncogenes. The invention can be used to create a device for the production of β-emitting radionuclide. 177 Lu without a carrier used in the composition of medical radiopharmaceuticals as an antitumor therapeutic agent.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Радионуклид 177Lu считается одним из наиболее перспективных терапевтических агентов для использования в противоопухолевых препаратах направленной доставки. Достаточно большой период полураспада (Т1/2=6,7 суток) делает 177Lu удобным при подготовке РФП (доставка, меченье, контрольные измерения и др.). Энергия β-частиц Емакс =0,497 МэВ позволяет воздействовать на небольшие опухоли (~1 мм) и метастазы, не затрагивая здоровые ткани. Сопутствующее γ-излучение Eγ=113 кэВ (6,4%) и 208 кэВ (11%) имеет достаточную энергию для визуализации. Все это делает радионуклид 177Lu привлекательным для использования в ядерной медицине.Radionuclide 177 Lu is considered one of the most promising therapeutic agents for use in anticancer drugs targeted delivery. A sufficiently long half-life (T 1/2 = 6.7 days) makes 177 Lu convenient for preparing radiopharmaceuticals (delivery, labeling, control measurements, etc.). The energy of β-particles E max = 0.497 MeV allows you to act on small tumors (~ 1 mm) and metastases, without affecting healthy tissue. Concomitant gamma radiation E γ = 113 keV (6.4%) and 208 keV (11%) has sufficient energy for visualization. All this makes the radionuclide 177 Lu attractive for use in nuclear medicine.
Для получения радионуклида 177Lu без носителя в нейтронном потоке облучают мишень из соединений иттербия природного состава или обогащенных по изотопу 176Yb. В таблице [VanSoLe // Molecules 2011, 16, 818-846] представлены величины сечений поглощения тепловых нейтронов для изотопов иттербия, а также реакции, происходящие в мишени и определяющие состояние мишени после облучения.To obtain a radionuclide 177 Lu without a carrier in a neutron flux, a target of ytterbium compounds of natural composition or enriched in the 176 Yb isotope is irradiated. The table [VanSoLe // Molecules 2011, 16, 818-846] shows the values of thermal neutron absorption cross sections for ytterbium isotopes, as well as the reactions that occur in the target and determine the state of the target after irradiation.
После облучения мишень выдерживается в течение 10-20 часов для превращения 177Yb в 177Lu. По изотопам 175Yb и 169Yb можно контролировать наличие иттербия в процессе выделения 177Lu.After irradiation, the target is incubated for 10-20 hours to convert 177 Yb to 177 Lu. The 175 Yb and 169 Yb isotopes can be used to control the presence of ytterbium during the isolation of 177 Lu.
Выделение 177Lu из мишени содержащей большое количество иттербия представляет собой сложную задачу, поскольку:The selection of 177 Lu from a target containing a large amount of ytterbium is a difficult task, because:
1. Сечение захвата для реакции Yb-1 невелико, поэтому при облучении в течение 5 суток на реакторе с потоком тепловых нейтронов ~1014 н×см-2×с-1 содержание лютеция-177 в мишени составляло не более 0,007%.1. The capture cross section for the Yb-1 reaction is small, therefore, when irradiated for 5 days in a reactor with a thermal neutron flux of ~ 10 14 n × cm -2 × s -1, the lutetium-177 content in the target was no more than 0.007%.
2. Иттербий и лютеций по физико-химическим свойствам мало отличаются друг от друга. Важным отличием являются наличие у иттербия относительно устойчивой степени окисления +2.2. Ytterbium and lutetium differ little in physical and chemical properties. An important difference is that ytterbium has a relatively stable oxidation state of +2.
Это отличие используется в методе контактного восстановления иттербия с применением амальгам щелочных металлов [Мольнар Ф., Халкин В., Херрманн Э. // Физика элементарных частиц и ядра, 1973, т. 4, вып. 4, стр. 1115-1123], а также при электрохимическом восстановлении Yb на ртутном катоде [Chakravarty R., Das Т., Dash A. etal. // Nucl. Med. Biol. 2010. Vol. 37, p. 811-820]. Иттербий образует амальгаму, а лютеций остается в растворе. Эта же особенность используется в методе выделения иттербия осаждением из сернокислых растворов [BilewiczA., ZuchowskaK., BartosB. // J, Radyoanalyt. Nucl. Chem. 2009.Vol. 280 p. 167-169].This difference is used in the method of contact recovery of ytterbium using amalgams of alkali metals [Molnar F., Khalkin V., Herrmann E. // Physics of elementary particles and nuclei, 1973, v. 4, no. 4, pp. 1115-1123], as well as in the electrochemical reduction of Yb at the mercury cathode [Chakravarty R., Das T., Dash A. etal. // Nucl. Med. Biol. 2010. Vol. 37, p. 811-820]. Ytterbium forms an amalgam, and lutetium remains in solution. The same feature is used in the method of ytterbium isolation by precipitation from sulfate solutions [BilewiczA., ZuchowskaK., BartosB. // J, Radyoanalyt. Nucl. Chem. 2009.Vol. 280 p. 167-169].
В работе [Болдырев П.П., Курочкин А.В., Прошин М.А., Чувилин Д.Ю. // патент RU 2624636 от 03.06.2016] принятой за прототип, авторы выделяли изотоп 177Lu из мишени иттербия методом контактного восстановления на амальгаме натрия из ацетатно-хлоридного раствора. После четырех процедур контактного восстановления проводилась рутинная операция хроматографической очистки раствора от примесей сторонних катионов на колонке с сорбентом Dowex 50×8.In the work [Boldyrev P.P., Kurochkin A.V., Proshin M.A., Chuvilin D.Yu. // Patent RU 2624636 dated 06/03/2016] adopted as a prototype, the authors isolated the 177 Lu isotope from a ytterbium target by contact reduction on sodium amalgam from an acetate-chloride solution. After four contact reduction procedures, a routine chromatographic purification of the solution from impurities of third-party cations was performed on a column with a Dowex 50 × 8 sorbent.
В прототипе описаны следующие стадии процесса:The prototype describes the following process steps:
- Приготовление рабочего раствора для контактного восстановления путем растворения мишени из оксида иттербия в соляной кислоте, упаривания и растворения полученного осадка в растворе уксусной кислоты.- Preparation of a working solution for contact reduction by dissolving a ytterbium oxide target in hydrochloric acid, evaporating and dissolving the resulting precipitate in a solution of acetic acid.
- Четыре процедуры контактного восстановления. Амальгаму в ячейку подают в капельном режиме, регулирование рН раствора в ходе контактного восстановления осуществляется введением смеси соляной и уксусной кислот. После каждой процедуры контактного восстановления рН раствора доводят до значений ~4 при помощи той же смеси кислот. Перед началом процесса в ячейку наливают не смешивающийся с рабочим раствором легкокипящий органический растворитель (для уменьшения потерь 177Lu при разбрызгивании раствора). Каждая процедура контактного восстановления проводится за 15-25 минут.- Four contact recovery procedures. Amalgam is fed into the cell in the drip mode; the pH of the solution during contact reduction is adjusted by introducing a mixture of hydrochloric and acetic acids. After each contact recovery procedure, the pH of the solution is adjusted to ~ 4 using the same acid mixture. Before the start of the process, a low-boiling organic solvent that is not miscible with the working solution is poured into the cell (to reduce losses of 177 Lu when spraying the solution). Each contact restoration procedure is carried out in 15-25 minutes.
- Хроматографическая очистка раствора 177Lu от примесей посторонних катионов и концентрирование лютеция.- Chromatographic purification of 177 Lu solution from impurities of foreign cations and concentration of lutetium.
Недостатком метода, описанного в прототипе, является то, что он рассчитан на переработку мишеней небольшой массы (далее «малые мишени») - ~10-60 мг Vb2O3. На реакторах с потоком тепловых нейтронов φтепл~1014 н×см-2×с-1 (далее «среднепоточных реакторах») при облучении малых мишеней можно получить не более нескольких сотен мКи. Получать 177-лютеций в практически значимых количествах (десятки кюри) можно, облучая мишени массой до нескольких грамм 176Yb (далее «массивные мишени»).The disadvantage of the method described in the prototype is that it is designed to process targets of small mass (hereinafter “small targets”) - ~ 10-60 mg Vb 2 O 3 . In reactors with thermal neutron flux φ warm ~10 to 14 N × cm -2 × sec -1 (hereinafter "srednepotochnyh reactors') during irradiation of small targets available no more than several hundred mCi. Obtaining 177-lutetium in practically significant quantities (tens of curies) is possible by irradiating targets weighing up to several grams of 176 Yb (hereinafter referred to as "massive targets").
При переработке массивных мишеней методом прототипа коэффициент очистки резко уменьшается. Для его увеличения необходимо либо увеличивать количество стадий контактного восстановления, что приводит к увеличению потерь лютеция или увеличивать количество амальгамы натрия при контактном восстановлении иттербия, что приводит к увеличению количества натрия, вводимого в процесс. Увеличение количества натрия в растворе приводит к возникновению трудностей на этапе хроматографической очистки - необходимо увеличивать объем сорбента или разбавлять раствор, что ведет к значительному увеличению времени, затрачиваемого на хроматографическую очистку.When processing massive targets by the prototype method, the cleaning coefficient decreases sharply. To increase it, it is necessary either to increase the number of stages of contact reduction, which leads to an increase in the loss of lutetium or to increase the amount of sodium amalgam during contact reduction of ytterbium, which leads to an increase in the amount of sodium introduced into the process. An increase in the amount of sodium in the solution leads to difficulties at the stage of chromatographic purification — it is necessary to increase the volume of the sorbent or dilute the solution, which leads to a significant increase in the time spent on chromatographic purification.
Таким образом, для работы с массивными мишенями требуется серьезная модернизация метода.Thus, to work with massive targets, a serious modernization of the method is required.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Техническим результатом изобретения является разработка метода производства, 177Lu в практически значимых количествах - до десятков кюри на среднепоточных реакторах при использовании массивных мишеней 176Yb.The technical result of the invention is the development of a production method, 177 Lu in practically significant quantities - up to dozens of curies in medium-flow reactors using massive 176 Yb targets.
Для этого предложен способ получения радионуклида 177Lu, содержащий облучение нейтронами мишени с изотопом 176Yb, наработку по реакции I76Yb(n,γ) 177Yb (1,9 час) β-→177Lu целевого радиоизотопа 177Lu, растворение облученной мишени, разделение 177Lu и Yb путем многократного контактного восстановления иттербия из раствора в реакционной ячейке на амальгаме натрия, подаваемой в реакционную ячейку в капельном режиме, в присутствии кислот при перемешивании, перед восстановлением иттербия в реакционную ячейку помещают не смешивающийся с раствором легкокипящий органический растворитель, при этом перед разделением 177Lu и Yb методом контактного восстановления осаждают иттербий в виде сульфата иттербия (II) из сернокислого раствора в рабочей ячейке путем контактирования сернокислого раствора с амальгамой натрия, подаваемой в рабочую ячейку капельным путем, с перемешиванием амальгамы и сернокислого раствора, с удалением осадка сульфата иттербия из сернокислого раствора, и добавлением в рабочую ячейку легкокипящего несмешивающегося с раствором органического растворителя, с последующим переводом 177Lu и Yb в ацетатный раствор путем осаждения 177Lu и Yb в виде гидроксидов и растворения гидроксидов в уксуснокислом растворе.To this end, a method is proposed for producing a 177 Lu radionuclide, comprising neutron irradiation of a target with the 176 Yb isotope, an I76 Yb (n, γ) 177 Yb (1.9 hour) β- → 177 Lu production of the target 177 Lu radioisotope, dissolution of the irradiated target, separation 177 Lu and Yb by repeated contact ytterbium recovery from solution in the reaction cell on sodium amalgam fed into the reaction cell in the dropping mode, in the presence of acid, with stirring, before the reduction of the ytterbium to the reaction cell placed immiscible solution legkokipyaschi organic solvent, wherein prior to separation 177 Lu and Yb by contact recovery precipitated ytterbium in the form of sulfate ytterbium (II) from sulfuric acid solution in the working cell by contacting a sulfuric acid solution with sodium amalgam fed to working cell droplets, with stirring amalgam and sulfuric acid solution , with the removal of the precipitate of ytterbium sulfate from the sulfuric acid solution, and adding to the working cell a low-boiling organic solution not miscible with the solution, followed by transfer 177 Lu and Yb in an acetate solution by precipitation with 177 Lu and Yb as hydroxides and hydroxides dissolve in acetic acid solution.
Кроме того:Besides:
- в качестве легкокипящего органического растворителя, несмешивающегося с сернокислым раствором используют гептан,- heptane is used as a low boiling organic solvent immiscible with a sulfuric acid solution,
- осадок сульфата иттербия удаляют из раствора, постоянно прокачивая его перистальтическим насосом через фильтр и возвращая раствор в рабочую ячейку,- the precipitate of ytterbium sulfate is removed from the solution, constantly pumping it with a peristaltic pump through the filter and returning the solution to the working cell,
- гептан удаляют из раствора нагреванием.- heptane is removed from the solution by heating.
Свойство иттербия переходить в двухвалентное состояние при определенных условиях (в данном случае в присутствий амальгамы щелочного металла) позволяет осаждать значительную часть иттербия (90-95%) в виде нерастворимого осадка сульфата иттербия (II) из сернокислых растворов.The property of ytterbium to transform into a divalent state under certain conditions (in this case, in the presence of an alkali metal amalgam) allows a significant portion of ytterbium (90-95%) to precipitate in the form of an insoluble precipitate of ytterbium (II) sulfate from sulfate solutions.
Процесс восстановления иттербия до двухвалентного состояния обратим, поэтому необходимо удалять осадок сульфата иттербия (II) из раствора.The process of restoring ytterbium to a divalent state is reversible; therefore, it is necessary to remove the precipitate of ytterbium (II) sulfate from the solution.
Осадок из раствора удаляли либо центрифугированием (6000 об/мин), которое проводилось после завершения процесса осаждения, либо фильтрованием через мелкопористые стеклянные фильтры при помощи перистальтического насоса. В этом случае осадок мог удаляться как непрерывно в процессе осаждения, так и после его завершения. Коэффициент очистки на одной ступени осаждения может достигать нескольких десятков, это позволяет уменьшить содержание иттербия в растворе, до 10-60 мг и сделать возможным использование технологии-прототипа.The precipitate from the solution was removed either by centrifugation (6000 rpm), which was carried out after completion of the deposition process, or by filtration through fine-porous glass filters using a peristaltic pump. In this case, the precipitate could be removed both continuously during the deposition process, and after its completion. The cleaning coefficient at one stage of deposition can reach several tens, this allows to reduce the content of ytterbium in the solution, up to 10-60 mg and make it possible to use the prototype technology.
Предлагаемый способ позволяет перерабатывать облученные; мишени массой до нескольких грамм 176Yb и получать до десятков кюри 177Lu при использовании среднепоточных реакторов, при этом, несмотря на введение дополнительной операции, способ позволяет не увеличивать число стадий контактного восстановления и сохранить коэффициент очистки на уровне метода-прототипа. Так же способ позволяет регенерировать и вернуть в производство большую часть I76Yb.The proposed method allows to process irradiated; targets weighing up to several grams of 176 Yb and obtain up to tens of Curie 177 Lu using medium-flow reactors, while, despite the introduction of an additional operation, the method allows you to not increase the number of stages of contact recovery and maintain the cleaning coefficient at the level of the prototype method. The same method allows you to regenerate and return to production most of the I76 Yb.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЕMODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1. Оксид иттербия Yb2O3 (570 мг природного изотопного состава) с меткой 169Yb растворили в 3-5 мл соляной кислоты с концентрацией 6 моль/дм3, упарили досуха. Сухой остаток растворили в сернокислом растворе. Концентрация серной кислоты в растворе 0,5 моль/дм3. Объем полученного сернокислого раствора - 30 мл, концентрация по иттербию 16,7 мг/мл.1. Ytterbium oxide Yb 2 O 3 (570 mg of natural isotopic composition) with a label of 169 Yb was dissolved in 3-5 ml of hydrochloric acid with a concentration of 6 mol / dm 3 , evaporated to dryness. The dry residue was dissolved in sulfuric acid solution. The concentration of sulfuric acid in a solution of 0.5 mol / DM 3 . The volume of the obtained sulfate solution is 30 ml, the ytterbium concentration is 16.7 mg / ml.
2. Раствор перенесли в стеклянную ячейку для проведения осаждения, на поверхность раствора добавили 10 мл гептана для предотвращения разбрызгивания раствора. Включили механическую мешалку и начали при помощи перистальтического насоса капельным методом подавать в ячейку 15 мл амальгамы натрия (содержание Na 0.3-0.33%) со скоростью ~0,3 мл/мин. На протяжении всего процесса осаждения раствор отбирали при помощи перистальтического насоса, пропускали через фильтр для удаления осадка сульфата иттербия и возвращали обратно в рабочую ячейку. После окончания подачи амальгамы выждали 5 минут, раствор при помощи перистальтического насоса пропустили через фильтр и собрали в полипропиленовую пробирку.2. The solution was transferred to a glass cell for precipitation, 10 ml of heptane was added to the surface of the solution to prevent the solution from spraying. The mechanical stirrer was turned on and 15 ml of sodium amalgam (Na content 0.3-0.33%) was introduced into the cell with a drop method using a peristaltic pump at a rate of ~ 0.3 ml / min. Throughout the entire deposition process, the solution was taken using a peristaltic pump, passed through a filter to remove ytterbium sulfate precipitate, and returned to the working cell. After the feed was completed, the amalgams were waited 5 minutes, the solution was passed through a filter using a peristaltic pump and collected in a polypropylene tube.
3. Для проведения дальнейшего контактного f. восстановления необходимо перевести Yb и Lu в ацетатный раствор. Для этого Yb осадили в виде гидроксидов, путем добавления к раствору после осаждения 1,57 мл 4 моль/дм3 раствора NaOH. После этого получившийся осадок, отделили от раствора центрифугированием в течении 5 минут на скорости 7000 об/мин., раствор слили. Осадок растворили в водном растворе уксусной кислоты. Концентрация уксусной кислоты в итоговом растворе 0.5 моль/дм3, рН раствора 2,3-2,5.3. For further contact f . recovery, you must translate Yb and Lu in an acetate solution. For this, Yb was precipitated in the form of hydroxides by adding 1.57 ml of a 4 mol / dm 3 NaOH solution to the solution after precipitation. After that, the resulting precipitate was separated from the solution by centrifugation for 5 minutes at a speed of 7000 rpm, the solution was drained. The precipitate was dissolved in an aqueous solution of acetic acid. The concentration of acetic acid in the final solution is 0.5 mol / dm 3 , the pH of the solution is 2.3-2.5.
4. Раствор перенесли в полипропиленовую ячейку для контактного восстановления иттербия на натриевой амальгаме. В ячейку налили 5 мл гептана, включили магнитную мешалку. При помощи. перистальтического насоса капельным методом начали подавать 5 мл амальгамы натрия со скоростью 0,09-0,15 мл/мин. рН раствора контролировали при помощи микроэлектрода рН-метра рН-420, по достижении рН=5,5 включали подачу смеси уксусной и соляной кислот для поддержания рН в диапазоне 5-6. Процесс длится до окончания подачи амальгамы, затем раствор перенесли во вторую реакционную ячейку. В новой ячейке рН раствора при помощи той же смеси кислот довели до 4-4,5, затем процесс контактного восстановления повторили. После четвертой операции контактного восстановления раствор перенесли в чистую пробирку и подогрели для удаления гептана.4. The solution was transferred to a polypropylene cell for contact recovery of ytterbium on a sodium amalgam. 5 ml of heptane was poured into the cell, a magnetic stirrer was turned on. With help. With a peristaltic pump, 5 ml of sodium amalgam at a rate of 0.09-0.15 ml / min were started to be dripped. The pH of the solution was monitored using a microelectrode pH meter pH-420; upon reaching pH = 5.5, a mixture of acetic and hydrochloric acids was turned on to maintain a pH in the range of 5-6. The process lasts until the end of the amalgam feed, then the solution was transferred to the second reaction cell. In a new cell, the pH of the solution was adjusted to 4-4.5 using the same mixture of acids, then the contact reduction process was repeated. After the fourth contact reduction operation, the solution was transferred to a clean tube and warmed to remove heptane.
5. После удаления гептана провели операцию концентрирования лютеция на хроматографической колонке с катеонитом Chelex-100. Раствор после контактного восстановления разбавили дистиллированной водой вдвое, затем раствор элюировали через колонку, после чего колонку промыли дистиллированной водой, 0,5 моль/дм3 раствором уксусной кислоты и снова дистиллированной водой. После операций промывки десорбцию провели раствором соляной кислоты с концентрацией 0,1 моль/дм.5. After removal of heptane, an operation was performed to concentrate lutetium on a chromatographic column with Chelex-100 cateonite. The solution after contact reduction was diluted twice with distilled water, then the solution was eluted through the column, after which the column was washed with distilled water, 0.5 mol / dm 3 acetic acid solution and again with distilled water. After washing operations, desorption was carried out with a solution of hydrochloric acid with a concentration of 0.1 mol / dm.
Коэффициент очистки по иттербию на стадии осаждения составляет ~10.The ytterbium purification coefficient at the deposition stage is ~ 10.
Таким образом, предлагаемый способ получения радионуклида 177Lu обладает следующими преимуществами по сравнению с описанным прототипом:Thus, the proposed method for producing radionuclide 177 Lu has the following advantages compared to the described prototype:
- позволяет получать до десятков кюри радионуклида 177Lu без носителя высокой радионуклидной чистоты на среднепоточных реакторах (~1014 н см-2 c-1).- allows you to get up to tens of curies of the radionuclide 177 Lu without a carrier of high radionuclide purity in medium-flow reactors (~ 10 14 n cm -2 s -1 ).
- большую часть иттербия-176 можно регенерировать и вернуть в производство.- Most of ytterbium-176 can be regenerated and returned to production.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018141413A RU2695635C1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Method of producing radionuclide lutetium-177 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018141413A RU2695635C1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Method of producing radionuclide lutetium-177 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2695635C1 true RU2695635C1 (en) | 2019-07-25 |
Family
ID=67512261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018141413A RU2695635C1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Method of producing radionuclide lutetium-177 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2695635C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2773142C2 (en) * | 2020-09-02 | 2022-05-31 | Акционерное Общество "Наука И Инновации" | Method for extraction extraction and separation of ree |
| CN115240893A (en) * | 2022-07-20 | 2022-10-25 | 中国核动力研究设计院 | On-load body 177 Lu separation and purification method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010006433A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Method and device for producing two different radioactive isotopes |
| WO2011111110A1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | 富士通株式会社 | Communication section setting method, relay station, mobile station and mobile communication system |
| RU2594020C1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method of obtaining radionuclide lutetium-177 |
| RU2624636C1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-07-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method of obtaining a radionuclide of lutetium-177 |
-
2018
- 2018-11-26 RU RU2018141413A patent/RU2695635C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010006433A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Method and device for producing two different radioactive isotopes |
| WO2011111110A1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | 富士通株式会社 | Communication section setting method, relay station, mobile station and mobile communication system |
| RU2594020C1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method of obtaining radionuclide lutetium-177 |
| RU2624636C1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-07-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method of obtaining a radionuclide of lutetium-177 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2773142C2 (en) * | 2020-09-02 | 2022-05-31 | Акционерное Общество "Наука И Инновации" | Method for extraction extraction and separation of ree |
| CN115240893A (en) * | 2022-07-20 | 2022-10-25 | 中国核动力研究设计院 | On-load body 177 Lu separation and purification method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2797901C (en) | Isotope preparation method | |
| RU2432632C2 (en) | METHOD OF EXTRACTING PURE 225Ac OBTAINED FROM IRRADIATED 226Ra TARGETS | |
| US7517508B2 (en) | Method of separating and purifying Yttrium-90 from Strontium-90 | |
| AU2011247362A1 (en) | Isotope production method | |
| US20150170776A1 (en) | Method and apparatus for the production of lead 212 for medical use | |
| CN107715122B (en) | Medical yttrium phosphate [ alpha ], [ alpha90Y32PO4]Carbon microsphere and preparation method thereof | |
| JP5197603B2 (en) | Methods for purifying radium from various sources | |
| US20060023829A1 (en) | Medical radioisotopes and methods for producing the same | |
| JP7343581B2 (en) | Method for preparing at least one generator with high radium-228 content | |
| RU2624636C1 (en) | Method of obtaining a radionuclide of lutetium-177 | |
| RU2695635C1 (en) | Method of producing radionuclide lutetium-177 | |
| Guseva | Radioisotope generators of short-lived α-emitting radionuclides promising for use in nuclear medicine | |
| CN109437343A (en) | A kind of preparation method of Sodium Pertechnetate solution | |
| US11250965B1 (en) | Systems and methods for preparing tailored radioactive isotope solutions | |
| JPWO2019203342A1 (en) | Separator, Separation Method, RI Separation and Purification System and RI Separation and Purification Method | |
| CN112789691B (en) | Method for producing lead-212 from aqueous solutions containing thorium-228 and its daughter | |
| Vyas et al. | Radiochemical separation of 89 Zr: a promising radiolabel for immuno-PET | |
| RU2332735C1 (en) | Method of production of carrier-free radionuclide palladium-103 | |
| US7799226B2 (en) | Separation of no-carrier-added thallium radionuclides from no-carrier-added lead and mercury radionuclides by dialysys | |
| WO2022122895A1 (en) | Method for producing high purity and high specific activity radionuclides | |
| EP4093720A1 (en) | Systems and methods for preparing tailored radioactive isotope solutions | |
| US20230310665A1 (en) | Method for producing 225ac solution | |
| CN115810436A (en) | Separation on yttrium target 89 Method and application of Zr | |
| CN116648759A (en) | Method for producing radionuclides of high purity and high specific activity | |
| JP2009122096A (en) | Method for manufacturing water solution containing yttrium 90 |