RU2805358C2 - Method for preparing at least one generator with high radium-228 content - Google Patents
Method for preparing at least one generator with high radium-228 content Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805358C2 RU2805358C2 RU2021116892A RU2021116892A RU2805358C2 RU 2805358 C2 RU2805358 C2 RU 2805358C2 RU 2021116892 A RU2021116892 A RU 2021116892A RU 2021116892 A RU2021116892 A RU 2021116892A RU 2805358 C2 RU2805358 C2 RU 2805358C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aqueous solution
- carried out
- radium
- aqueous solutions
- stationary phase
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD
Изобретение относится к области производства радиоактивных изотопов, также известных как радиоизотопы.The invention relates to the field of production of radioactive isotopes, also known as radioisotopes.
Более конкретно, оно относится к способу приготовления одного или нескольких генераторов с высоким содержанием радия-228 из водного раствора, содержащего торий-232 и радий-228.More specifically, it relates to a method of preparing one or more high radium-228 generators from an aqueous solution containing thorium-232 and radium-228.
Этот или эти генераторы могут, в частности, использоваться для производства тория-228, из которого могут быть получены радий-224, затем свинец-212 и висмут-212.This or these generators can, in particular, be used to produce thorium-228, from which radium-224, then lead-212 and bismuth-212 can be obtained.
Таким образом, способ и генератор(ы), которые он позволяет получить, вероятно, найдут применение, в частности, в производстве радиофармацевтических препаратов на основе свинца-212 или висмута-212, подходящих для использования в ядерной медицине и, в частности, в таргетной альфа-лучевой терапии для лечения рака.Thus, the method and the generator(s) it produces are likely to find application, in particular, in the production of radiopharmaceuticals based on lead-212 or bismuth-212, suitable for use in nuclear medicine and, in particular, in targeted alpha radiation therapy for cancer treatment.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
Таргетная альфа-лучевая терапия, также известная как таргетная альфатерапия, состоит из инъекции радиоактивного изотопа, связанного с вектором, например, антителом, способным очень точно нацеливаться на определенные участки, присутствующие на поверхности раковых клеток. Энергия, испускаемая при естественном радиоактивным распаде радиоизотопа, затем позволяет разрушать раковые клетки, ограничивая повреждение окружающих здоровых клеток.Targeted alpha radiation therapy, also known as targeted alpha therapy, consists of the injection of a radioactive isotope coupled to a vector, such as an antibody, that can very precisely target specific sites present on the surface of cancer cells. The energy released by the natural radioactive decay of the radioisotope then allows cancer cells to be destroyed while limiting damage to surrounding healthy cells.
Некоторые продукты распада тория-232 и, в частности, свинец-212 и висмут-212, который является дочерним радиоизотопом свинца-212, можно использовать в таргетной альфатерапии, особенно при лечении рака поджелудочной железы, других внутрибрюшинных злокачественных новообразований и меланом, заболеваний, для которых таргетная альфатерапия была предметом доклинических испытаний, в частности, в США.Some decay products of thorium-232 and, in particular, lead-212 and bismuth-212, which is a daughter radioisotope of lead-212, can be used in targeted alpha therapy, especially in the treatment of pancreatic cancer, other intraperitoneal malignancies and melanomas, diseases, for of which targeted alpha therapy has been the subject of preclinical trials, particularly in the United States.
Как показано на прилагаемой фигуре 1, представляющей процесс естественного распада или радиоактивного распада цепи тория-232, которая включает свинец-212 и висмут-212:As shown in the accompanying Figure 1, which represents the process of natural decay or radioactive decay of the thorium-232 chain, which includes lead-212 and bismuth-212:
- свинец-212 может быть получен при радиоактивном распаде радия-224,- lead-212 can be obtained from the radioactive decay of radium-224,
- радий-224 может быть получен при радиоактивном распаде тория-228,- radium-224 can be obtained from the radioactive decay of thorium-228,
- торий-228 может быть получен при радиоактивном распаде радия-228, тогда как- thorium-228 can be obtained from the radioactive decay of radium-228, whereas
- радий-228 может быть получен при радиоактивном распаде тория-232, который представляет собой основной компонент природного тория, извлекаемого из руд, таких как монацит или торит.- radium-228 can be produced from the radioactive decay of thorium-232, which is the main component of natural thorium extracted from ores such as monazite or thorite.
Производство свинца-212, радия-224 и тория-228 может осуществляться с помощью так называемого «генератора», то есть хроматографической колонки, которая обычно содержит твердую неподвижную фазу, на которой селективно закреплен исходный радиоизотоп, и которая регулярно промывается жидкой фазой, что позволяет элюировать дочерний радиоизотоп(ы), который образуется в результате радиоактивного распада исходного радиоизотопа.The production of lead-212, radium-224 and thorium-228 can be carried out using a so-called “generator”, that is, a chromatographic column that usually contains a solid stationary phase on which the starting radioisotope is selectively fixed, and which is regularly washed with a liquid phase, allowing elute the daughter radioisotope(s) that is produced by the radioactive decay of the parent radioisotope.
Известно, что для приготовления генератора, предназначенного для производства тория-228 и содержащего, следовательно, радий-228 в качестве исходного радиоизотопа, в колонке циркулирует водный раствор природной соли тория, содержащий как торий-232, так и радий-228, при этом твердая неподвижная фаза способна удерживать радий избирательно по сравнению с торием.It is known that in order to prepare a generator intended for the production of thorium-228 and therefore containing radium-228 as a starting radioisotope, an aqueous solution of a natural thorium salt containing both thorium-232 and radium-228 is circulated in the column, while the solid the stationary phase is capable of retaining radium selectively compared to thorium.
Материал неподвижной фазы, способный избирательно удерживать радий по сравнению с торием, предлагается, например, компанией IBC Advanced Technologies, Inc. под обозначением AnaLig™ Ra-01 для концентрирования облученных водных растворов перед анализом и для отделения радия от мешающих веществ.A stationary phase material capable of selectively retaining radium over thorium is offered, for example, by IBC Advanced Technologies, Inc. designated AnaLig™ Ra-01 for concentrating irradiated aqueous solutions before analysis and for separating radium from interfering substances.
Теоретически ожидается, что количество радия-228, удерживаемого неподвижной фазой хроматографической колонки, будет увеличиваться с увеличением объема раствора соли тория, циркулирующего в этой колонке, в пределах, очевидно, теоретической удерживающей способности радия-228 на материале неподвижной фазы, указанной поставщиком этого материала.The amount of radium-228 retained by the stationary phase of a chromatography column is theoretically expected to increase with the volume of thorium salt solution circulating in the column, within the apparent limits of the theoretical retention capacity of radium-228 on the stationary phase material specified by the supplier of that material.
Однако на практике это не так, поскольку уменьшение выхода радия-228 материалом неподвижной фазы происходит по мере того, как объем раствора соли тория, помещенного в циркуляцию в хроматографической колонке, увеличивается, и, следовательно, увеличивается количество радия-228, которое элюируется вместе с торием-232.However, in practice this is not the case, since the reduction in the yield of radium-228 by the stationary phase material occurs as the volume of the thorium salt solution circulated in the chromatography column increases, and therefore the amount of radium-228 that elutes with the chromatography column increases. thorium-232.
В качестве примера, для хроматографической колонки, содержащей 36 г частиц AnaLig™ Ra-01, авторы изобретения обнаружили, что выход удерживания радия-228 этими частицами, который первоначально составлял 99%, не превышает примерно 50% после циркуляции в хроматографической колонке с 2200 л раствора соли тория (неопубликованные данные).As an example, for a chromatography column containing 36 g of AnaLig™ Ra-01 particles, the inventors found that the radium-228 retention yield of these particles, which was initially 99%, did not exceed approximately 50% after circulation in a 2200 L chromatography column thorium salt solution (unpublished data).
Таким образом, эффективная емкость материала неподвижной фазы, которая соответствует его фактической способности удерживать радий-228 в данных рабочих условиях, значительно меньше его теоретической удерживающей способности, указанной поставщиком.Thus, the effective capacity of a stationary phase material, which corresponds to its actual ability to retain radium-228 under given operating conditions, is significantly less than its theoretical retention capacity specified by the supplier.
Следствием этого является то, что, когда хроматографическая колонка впоследствии используется в качестве генератора тория-228, производительность этого генератора меньше, чем она могла бы быть, если бы удерживание радия-228 неподвижной фазой было бы лучше. Это приводит, с одной стороны, к тому факту, что последующие процессы элюирования этого генератора, которые осуществляют для извлечения тория-228, приводят к элюатам, где не только доступен торий-228, но при этом он более разбавлен, и, с другой стороны, к тому факту, что необходима более частая замена генератора.The consequence of this is that when the chromatography column is subsequently used as a thorium-228 generator, the performance of that generator is less than it would be if the retention of radium-228 by the stationary phase were better. This leads, on the one hand, to the fact that subsequent elution processes of this generator, which are carried out to recover thorium-228, lead to eluates where thorium-228 is not only available, but it is more dilute, and, on the other hand , to the fact that more frequent replacement of the generator is necessary.
Кроме того, радий-228, который не удерживается материалом неподвижной фазы при приготовлении генератора, должен быть переработан, иначе этот радий будет потерян.In addition, radium-228 that is not retained by the stationary phase material during generator preparation must be recycled, otherwise this radium will be lost.
Поэтому авторы настоящего изобретения поставили перед собой цель найти решение этих проблем.Therefore, the inventors of the present invention set out to find a solution to these problems.
В частности, они поставили перед собой цель успешно увеличить эффективную емкость материала неподвижной фазы, способного удерживать радий избирательно по сравнению с торием, то есть увеличить количество радия-228, удерживаемого этим материалом на единицу веса материала или, другими словами, приготовление генератора с высоким содержанием радия-228 из раствора тория-232 и радия-228.In particular, they set themselves the goal of successfully increasing the effective capacity of a stationary phase material capable of retaining radium selectively over thorium, that is, increasing the amount of radium-228 retained by this material per unit weight of the material or, in other words, preparing a generator with a high content radium-228 from a solution of thorium-232 and radium-228.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION
Эта цель достигается с помощью изобретения, в котором предлагается способ приготовления по меньшей мере одного генератора, содержащего радий-228, из водного раствора A1, содержащего торий-232 и радий-228, где способ включает следующие стадии:This object is achieved by the invention, which provides a method of preparing at least one generator containing radium-228 from an aqueous solution A1 containing thorium-232 and radium-228, where the method includes the following steps:
a) циркуляция в первой хроматографической колонке объема V1 водного раствора А1, где первая хроматографическая колонка содержит первую неподвижную фазу, состоящую из твердого материала, который избирательно удерживает радий по сравнению с торием;a) circulating in a first chromatography column of volume V1 an aqueous solution A1, wherein the first chromatography column contains a first stationary phase consisting of a solid material that selectively retains radium over thorium;
b) по меньшей мере одна промывка первой неподвижной фазы водным раствором А2;b) at least one washing of the first stationary phase with an aqueous solution A2;
c) элюирование радия-228 из первой неподвижной фазы объемом V3 водного раствора A3, содержащего агент, образующий комплекс с радием-228, причем объем V3 составляет от 0,005% до 1% и, предпочтительно, от 0,01% до 1% от объема V1 водного раствора A1, циркулирующего в первой хроматографической колонке, в результате чего получают водный раствор A4, который содержит комплексы радия-228;c) eluting radium-228 from the first stationary phase with a volume V3 of an aqueous solution A3 containing a radium-228 complexing agent, the volume V3 being from 0.005% to 1% and preferably from 0.01% to 1% by volume V1 of an aqueous solution A1 circulating in the first chromatography column, resulting in an aqueous solution A4, which contains radium-228 complexes;
d) диссоциация комплексов радия-228, присутствующих в водном растворе A4, путем изменения pH водного раствора A4, в результате чего получают водный раствор A5, содержащий декомплексованный радий-228;d) dissociating the radium-228 complexes present in the aqueous solution A4 by changing the pH of the aqueous solution A4, resulting in an aqueous solution A5 containing decomplexed radium-228;
e) загрузка второй хроматографической колонки водным раствором А5, где вторая хроматографическая колонка содержит вторую неподвижную фазу, состоящую из того же материала, что и первая неподвижная фаза; иe) loading the second chromatography column with an aqueous solution A5, where the second chromatography column contains a second stationary phase consisting of the same material as the first stationary phase; And
f) промывка по меньшей мере один раз второй неподвижной фазы водным раствором А6, в результате чего получают указанный по меньшей мере один генератор.f) washing the second stationary phase at least once with an aqueous solution A6, thereby obtaining said at least one generator.
Согласно изобретению водный раствор А1, который содержит торий-232 и радий-228, предпочтительно, представляет собой водный раствор, полученный растворением в воде соли природного тория, то есть тория, экстрагированного из ториевой руды, такой как монацит или торит.According to the invention, the aqueous solution A1, which contains thorium-232 and radium-228, is preferably an aqueous solution obtained by dissolving in water a salt of natural thorium, that is, thorium extracted from thorium ore such as monazite or thorite.
Эта природная соль тория, предпочтительно, представляет собой нитрат тория, и в этом случае водный раствор A1 содержит азотную кислоту.This natural thorium salt is preferably thorium nitrate, in which case the aqueous solution A1 contains nitric acid.
Однако природная соль тория также может быть солью, отличной от нитрата, такой как хлорид тория, и в этом случае водный раствор A1 содержит соляную кислоту.However, the natural thorium salt can also be a salt other than a nitrate, such as thorium chloride, in which case the aqueous solution A1 contains hydrochloric acid.
Согласно изобретению материал, составляющий первую и вторую неподвижные фазы, может быть материалом неподвижной фазы, который способен удерживать радий избирательно по сравнению с торием.According to the invention, the material constituting the first and second stationary phases may be a stationary phase material that is capable of retaining radium selectively over thorium.
Такой материал может включать твердую подложку, которая является неорганической (такой как частицы диоксида кремния или оксида алюминия или силикагель), органической (такой как полимер) или неорганической-органической, которая функционализирована путем прививки или пропитки органическими молекулами, способными к удержанию ионов радия (Ra2+), присутствующих в водном растворе A1, посредством ионного обмена, молекулярного распознавания или любого другого механизма селективно от ионов тория (Th4+), также присутствующих в этом водном растворе.Such material may include a solid support that is inorganic (such as silica or alumina particles or silica gel), organic (such as a polymer), or inorganic-organic that is functionalized by grafting or impregnation with organic molecules capable of retaining radium ions (Ra 2+ ) present in the aqueous solution of A1, through ion exchange, molecular recognition or any other mechanism selectively from thorium ions (Th 4+ ) also present in that aqueous solution.
В частности, он может состоять из материала, который содержит частицы диоксида кремния, привитые молекулами органического лиганда радия, например, оксакриптанда. Одним материалом, который особенно хорошо подходит для варианта осуществления способа согласно изобретению, является, например, материал, предлагаемый компанией IBC Advanced Technologies, Inc. под обозначением AnaLig™ Ra-01.In particular, it may consist of a material that contains silica particles grafted with organic radium ligand molecules, such as oxacryptand. One material that is particularly well suited for an embodiment of the method according to the invention is, for example, the material offered by IBC Advanced Technologies, Inc. under the designation AnaLig™ Ra-01.
Содержание азотной кислоты в водном растворе A1, предпочтительно, находится в диапазоне кислотности, рекомендованном поставщиком материала неподвижной фазы, например от 0,01 моль/л до 4 моль/л азотной кислоты для частиц AnaLig™ Ra-01.The nitric acid content of the aqueous solution A1 is preferably within the acidity range recommended by the stationary phase material supplier, for example 0.01 mol/L to 4 mol/L nitric acid for AnaLig™ Ra-01 particles.
Водный раствор А2, предпочтительно, представляет собой водный раствор кислоты, который содержит ту же кислоту и такой же концентрации, что и водный раствор А1.The aqueous solution A2 is preferably an aqueous acid solution that contains the same acid and the same concentration as the aqueous solution A1.
Следовательно, он предпочтительно состоит из водного раствора, содержащего азотную кислоту, в концентрации от 0,01 моль/л до 4 моль/л, если сам водный раствор A1 имеет такую концентрацию азотной кислоты.Therefore, it preferably consists of an aqueous solution containing nitric acid in a concentration of 0.01 mol/L to 4 mol/L, if the aqueous solution A1 itself has such a concentration of nitric acid.
На стадии c) радий-228, удерживаемый первой неподвижной фазой, элюируется с помощью агента, который будет отделять этот радий-228 от первой неподвижной фазы путем комплексообразования или хелатирования (оба термина рассматриваются здесь как синонимы).In step c), the radium-228 retained in the first stationary phase is eluted with an agent that will separate the radium-228 from the first stationary phase by complexation or chelation (both terms are considered synonymous herein).
Согласно изобретению этот комплексообразующий или хелатирующий агент, предпочтительно, представляет собой аминополикарбоновую кислоту или соль аминополикарбоновой кислоты.According to the invention, this complexing or chelating agent is preferably an aminopolycarboxylic acid or a salt of an aminopolycarboxylic acid.
Таким образом, он может, в частности, состоять из нитрилотриуксусной кислоты (или НТУ), этилендиаминтетрауксусной кислоты (или ЭДТА), диэтилентриаминпентауксусной кислоты (или ДТПА) или одной из их солей, однако предпочтение отдается ЭДТА и ее солям, таким как натриевые соли.Thus, it may in particular consist of nitrilotriacetic acid (or NTA), ethylenediaminetetraacetic acid (or EDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (or DTPA) or one of their salts, but preference is given to EDTA and its salts, such as sodium salts.
Следовательно, водный раствор A3, предпочтительно, представляет собой раствор, который содержит ЭДТА или ее соль с концентрацией, предпочтительно, от 0,03 моль/л до 0,1 моль/л и, более предпочтительно, равной 0,09 моль/л ЭДТА, и pH которого доводится до предпочтительно от 10 до 11 путем добавления сильного основания, такого как гидроксид натрия.Therefore, the aqueous solution A3 is preferably a solution that contains EDTA or a salt thereof with a concentration of preferably from 0.03 mol/L to 0.1 mol/L and more preferably equal to 0.09 mol/L EDTA , and the pH of which is adjusted to preferably from 10 to 11 by adding a strong base such as sodium hydroxide.
Таким образом, полученный элюат (или водный раствор A4) содержит радий-228, но в закомплексованной форме.Thus, the resulting eluate (or aqueous solution A4) contains radium-228, but in a complexed form.
Следовательно, стадия d) предназначена для диссоциации комплексов радия-228, присутствующих в элюате, с тем, чтобы на стадии e) можно было загрузить во вторую хроматографическую колонку водный раствор, содержащий декомплексованный или, другими словами, свободный радий-228.Therefore, step d) is intended to dissociate the radium-228 complexes present in the eluate so that in step e) an aqueous solution containing decomplexed or in other words free radium-228 can be loaded into the second chromatography column.
Согласно изобретению эту диссоциацию осуществляют путем изменения pH водного раствора A4 таким образом, чтобы довести этот pH до значения, при котором способность комплексообразователя образовывать комплекс с радием-228 снижается.According to the invention, this dissociation is carried out by changing the pH of the aqueous solution of A4 in such a way as to bring this pH to a value at which the ability of the complexing agent to form a complex with radium-228 is reduced.
Так, например, если комплексообразующим агентом является ЭДТА или одна из ее солей, диссоциация комплексов радия-228 осуществляется путем подкисления водного раствора A4 таким образом, чтобы довести pH этого раствора до значения по меньшей мере равного 3, для предотвращения осаждения ЭДТА и, предпочтительно, не более 5, чтобы комплексообразующая способность ЭДТА по отношению к радию-228 была достаточно снижена. В этом случае предпочтительное значение pH составляет от 4 до 5.Thus, for example, if the complexing agent is EDTA or one of its salts, dissociation of the radium-228 complexes is accomplished by acidifying the aqueous solution of A4 so as to bring the pH of this solution to a value of at least equal to 3, to prevent precipitation of EDTA and, preferably, no more than 5, so that the complexing ability of EDTA with respect to radium-228 is sufficiently reduced. In this case, the preferred pH value is between 4 and 5.
Это подкисление можно проводить простым добавлением кислоты к водному раствору A4, которая может быть слабой кислотой, такой как уксусная кислота, но, предпочтительно, сильной кислотой, такой как азотная кислота, чтобы ограничить объем добавляемой кислоты.This acidification can be accomplished by simply adding an acid to the aqueous solution of A4, which may be a weak acid such as acetic acid, but preferably a strong acid such as nitric acid, to limit the volume of acid added.
Однако в рамках изобретения подкисление водного раствора A4, предпочтительно, осуществляют промывкой первой неподвижной фазы по меньшей мере одним водным раствором кислоты и добавлением всего или части водного раствора, полученного в результате этой промывки, в водный раствор А4.However, within the scope of the invention, acidification of the aqueous solution of A4 is preferably carried out by washing the first stationary phase with at least one aqueous acid solution and adding all or part of the aqueous solution resulting from this washing to the aqueous solution of A4.
Более предпочтительно, для подкисления водного раствора A4 предпочтительно дважды промыть первую неподвижную фазу:More preferably, to acidify the aqueous solution of A4, it is preferable to wash the first stationary phase twice:
- первый раз буферным раствором, таким как буферный раствор ацетата натрия, pH которого равен по меньшей мере 3, предпочтительно, самое большее, 5 и, в идеале, равен 4,5; и- the first time with a buffer solution, such as a sodium acetate buffer solution, the pH of which is at least 3, preferably at most 5 and ideally 4.5; And
- второй раз водным раствором кислоты, который преимущественно содержит ту же кислоту, что и водные растворы А1 и А2, и поэтому предпочтительно представляет собой водный раствор, содержащий азотную кислоту, в концентрации от 0,01 моль/л до 4 моль/л, если сами водные растворы A1 и A2 имеют такую концентрацию азотной кислоты;- a second time with an aqueous acid solution, which preferably contains the same acid as the aqueous solutions A1 and A2, and is therefore preferably an aqueous solution containing nitric acid in a concentration of from 0.01 mol/l to 4 mol/l, if the aqueous solutions A1 and A2 themselves have the same concentration of nitric acid;
и добавить все или часть растворов, полученных в результате этих двух промывок, к водному раствору A4.and add all or part of the solutions resulting from these two washes to the aqueous solution A4.
Действительно, удобно следовать данному способу, поскольку это позволяет не только подкислить водный раствор A4, но также при первой промывке удалить свободную ЭДТА, а также комплексы 228Ra-ЭДТА, удерживаемые в поровом объеме первой неподвижной фазы и, при второй промывке, восстановить первую неподвижную фазу для последующего повторного использования этой неподвижной фазы.Indeed, it is convenient to follow this method, since it allows not only to acidify the aqueous solution of A4, but also, during the first wash, to remove free EDTA, as well as 228Ra-EDTA complexes retained in the pore volume of the first stationary phase and, during the second wash, to restore the first stationary phase for subsequent reuse of this stationary phase.
Когда подкисление водного раствора A4 выполняется путем добавления одного или нескольких растворов, полученных в результате промывки первой неподвижной фазы, тогда способ может включать между стадиями d) и e) мониторинг pH водного раствора A5, полученного в результате этого подкисления, и, если требуется, доведение этого pH до значения от 3 до 5 и, предпочтительно, от 4 до 5.When acidification of the aqueous solution A4 is accomplished by adding one or more solutions resulting from washing the first stationary phase, then the method may include, between steps d) and e) monitoring the pH of the aqueous solution A5 resulting from this acidification and, if required, adjusting this pH to a value of from 3 to 5 and preferably from 4 to 5.
На стадии е) загрузка второй хроматографической колонки водным раствором А5 состоит из простой циркуляции этой смеси в этой колонке, но, предпочтительно, ее осуществляют при низкой скорости потока, например от 1 мл/мин до 5 мл/мин, чтобы способствовать удержанию радия-228 на второй неподвижной фазе.In step e), loading the second chromatography column with the aqueous solution A5 consists of simply circulating the mixture through the column, but is preferably carried out at a low flow rate, for example 1 ml/min to 5 ml/min, to aid retention of radium-228 on the second stationary phase.
Как упоминалось выше, после того, как вторую хроматографическую колонку загружают водным раствором A5, вторую неподвижную фазу, содержащуюся в этой колонке, подвергают по меньшей мере одной промывке водным раствором A6 (стадия f) способа), которым является водный раствор A6, предпочтительно, водный раствор кислоты.As mentioned above, after the second chromatography column is loaded with an aqueous solution A5, the second stationary phase contained in this column is subjected to at least one wash with an aqueous solution A6 (process step f), which is an aqueous solution A6, preferably an aqueous acid solution.
Более предпочтительно, вторую неподвижную фазу подвергают двум промывкам:More preferably, the second stationary phase is subjected to two washes:
- первая промывка для удаления комплексообразующего агента, присутствующего в поровом объеме второй неподвижной фазы, которую осуществляют с помощью буферного раствора, такого как буферный раствор ацетата натрия, например, с pH по меньшей мере равным 3, предпочтительно, не более 5 и, в идеале, 4,5, если комплексообразующим агентом является ЭДТА; и- a first wash to remove the complexing agent present in the pore volume of the second stationary phase, which is carried out using a buffer solution, such as a sodium acetate buffer solution, for example, with a pH of at least equal to 3, preferably not more than 5 and, ideally, 4.5 if the complexing agent is EDTA; And
- вторая промывка для предварительной обработки второй неподвижной фазы с целью последующего использования второй хроматографической колонки в качестве генератора, например, тория-228, и которую осуществляют водным раствором кислоты, содержащим преимущественно ту же кислоту и такой же концентрации, что и в водных растворах A1, A2 и A3; поэтому этот водный раствор содержит, предпочтительно, азотную кислоту в концентрации от 0,01 моль/л до 4 моль/л, если водные растворы A1, A2 и A3 сами имеют такую концентрацию азотной кислоты.- a second wash for pre-treatment of the second stationary phase for the subsequent use of the second chromatographic column as a generator, for example, thorium-228, and which is carried out with an aqueous acid solution containing predominantly the same acid and the same concentration as in the aqueous solutions A1, A2 and A3; therefore, this aqueous solution preferably contains nitric acid in a concentration of from 0.01 mol/L to 4 mol/L, if the aqueous solutions A1, A2 and A3 themselves have such a concentration of nitric acid.
Согласно изобретению стадию а), предпочтительно, осуществляют до тех пор, пока удерживаемый выход радия-228 первой неподвижной фазой больше или равен пороговому значению. Другими словами, стадию а) останавливают, как только удерживаемый выход радия-228 первой неподвижной фазой упадет ниже этого порогового значения.According to the invention, step a) is preferably carried out until the retained yield of radium-228 by the first stationary phase is greater than or equal to a threshold value. In other words, step a) is stopped as soon as the retained yield of radium-228 by the first stationary phase falls below this threshold value.
В результате объем V1 водного раствора A1 из стадии a) соответствует объему водного раствора A1, циркулирующего в этой колонке, до тех пор, пока удерживаемый выход радия-228 первой неподвижной фазой больше или равен пороговому значению.As a result, the volume V1 of the aqueous solution A1 from step a) corresponds to the volume of the aqueous solution A1 circulating in this column as long as the retained yield of radium-228 by the first stationary phase is greater than or equal to the threshold value.
Предпочтительно это пороговое значение составляет 80% и, более предпочтительно, 90%.Preferably, this threshold value is 80% and more preferably 90%.
В первом предпочтительном варианте осуществлении способа согласно изобретению используют одну первую хроматографическую колонку и одну вторую хроматографическую колонку, и:In a first preferred embodiment of the method according to the invention, one first chromatography column and one second chromatography column are used, and:
- стадии a)-d) проводят n раз с помощью первой хроматографической колонки, где n обозначает целое число большее или равное 2, обычно от 2 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, при этом получают n водных растворов A5, которые собирают по отдельности или вместе, чтобы получить смесь водных растворов A5;- steps a) to d) are carried out n times using a first chromatographic column, where n is an integer greater than or equal to 2, usually from 2 to 10 and more preferably from 4 to 6, thereby obtaining n aqueous solutions of A5, which collect separately or together to obtain a mixture of aqueous solutions A5;
- стадию e) загрузки второй хроматографической колонки осуществляют водными растворами А5 или смесью водных растворов А5; и- step e) loading the second chromatographic column is carried out with aqueous solutions of A5 or a mixture of aqueous solutions of A5; And
- стадию f) промывки второй неподвижной фазы осуществляют водным раствором A6, в результате чего получают один генератор.- step f) of washing the second stationary phase is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in one generator.
Во втором предпочтительном варианте осуществления изобретения используют одну первую хроматографическую колонку, m вторых хроматографических колонок и m вторых неподвижных фаз, и:In a second preferred embodiment of the invention, one first chromatography column, m second chromatography columns and m second stationary phases are used, and:
- стадии a)-d) проводят n раз с помощью первой хроматографической колонки, где n обозначает целое число большее или равное 3, обычно от 3 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, при этом получают n водных растворов A5, которые собирают по отдельности или вместе, чтобы получить смесь водных растворов A5;- steps a) to d) are carried out n times using a first chromatographic column, where n is an integer greater than or equal to 3, usually from 3 to 10 and more preferably from 4 to 6, thereby obtaining n aqueous solutions of A5, which collect separately or together to obtain a mixture of aqueous solutions A5;
- стадию e) загрузки m вторых колонок осуществляют n водными растворами A5 или смесью водных растворов A5, где m обозначает целое число большее или равное 2, но меньше n; и- step e) loading m second columns is carried out with n aqueous solutions of A5 or a mixture of aqueous solutions of A5, where m denotes an integer greater than or equal to 2 but less than n; And
- стадию f) промывки m вторых неподвижных фаз осуществляют водным раствором A6, в результате чего получают m генераторов.- step f) of washing the m second stationary phases is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in m generators.
В третьем предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют одну первую хроматографическую колонку и одну вторую хроматографическую колонку, и:In a third preferred embodiment of the method according to the invention, one first chromatography column and one second chromatography column are used, and:
- стадии a)-c) проводят n раз с помощью первой хроматографической колонки, где n обозначает целое число большее или равное 2, обычно от 2 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, при этом получают n водных растворов А4, которые собирают по отдельности;- steps a)-c) are carried out n times using a first chromatographic column, where n is an integer greater than or equal to 2, usually from 2 to 10 and more preferably from 4 to 6, thereby obtaining n aqueous solutions of A4, which collected separately;
- стадию d) осуществляют путем добавления кислоты к n водным растворам A4, в результате чего получают n водных растворов A5;- step d) is carried out by adding acid to n aqueous solutions of A4, resulting in n aqueous solutions of A5;
- стадию e) загрузки второй хроматографической колонки осуществляют водными растворами А5; и- step e) loading the second chromatographic column is carried out with aqueous solutions A5; And
- стадию f) промывки второй неподвижной фазы проводят водным раствором А6, в результате чего получают один генератор.- step f) of washing the second stationary phase is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in one generator.
В четвертом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют одну первую хроматографическую колонку и одну вторую хроматографическую колонку, и:In a fourth preferred embodiment of the method according to the invention, one first chromatography column and one second chromatography column are used, and:
- стадии a)-c) проводят n раз с помощью первой хроматографической колонки, где n обозначает целое число большее или равное 2, обычно от 2 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, при этом получают n водных растворов A4, которые собирают вместе для получения смеси водных растворов A4;- steps a) to c) are carried out n times using a first chromatographic column, where n is an integer greater than or equal to 2, usually from 2 to 10 and more preferably from 4 to 6, thereby obtaining n aqueous solutions of A4, which put together to obtain a mixture of aqueous solutions A4;
- стадию d) осуществляют путем добавления кислоты к смеси водных растворов A4, в результате чего получают водный раствор A5;- step d) is carried out by adding an acid to a mixture of aqueous solutions A4, resulting in an aqueous solution A5;
- стадию e) загрузки второй хроматографической колонки осуществляют водным раствором А5; и- step e) loading the second chromatographic column is carried out with an aqueous solution of A5; And
- стадию f) промывки второй неподвижной фазы осуществляют водным раствором А6, в результате чего получают один генератор.- step f) of washing the second stationary phase is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in one generator.
В пятом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют одну первую хроматографическую колонку, m вторых хроматографических колонок и m вторых неподвижных фаз, и:In a fifth preferred embodiment of the method according to the invention, one first chromatography column, m second chromatography columns and m second stationary phases are used, and:
- стадии a)-c) проводят n раз с помощью первой хроматографической колонки, где n обозначает целое число большее или равное 3, обычно от 3 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, при этом получают n водных растворов А4, которые собирают по отдельности;- steps a) to c) are carried out n times using a first chromatographic column, where n is an integer greater than or equal to 3, usually from 3 to 10 and more preferably from 4 to 6, thereby obtaining n aqueous solutions of A4, which collected separately;
- стадию d) осуществляют путем добавления кислоты к n водным растворам A4, в результате чего получают n водных растворов A5;- step d) is carried out by adding acid to n aqueous solutions of A4, resulting in n aqueous solutions of A5;
- стадию e) загрузки m второй хроматографической колонки осуществляют n водными растворами A5, где m обозначает целое число большее или равное 2, но меньше n; и- step e) loading m of the second chromatographic column is carried out with n aqueous solutions of A5, where m denotes an integer greater than or equal to 2 but less than n; And
- стадию f) промывки m вторых неподвижных фаз осуществляют водным раствором A6, в результате чего получают m генераторов.- step f) of washing the m second stationary phases is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in m generators.
В шестом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют одну первую хроматографическую колонку, m вторых хроматографических колонок и m вторых неподвижных фаз, и:In a sixth preferred embodiment of the method according to the invention, one first chromatography column, m second chromatography columns and m second stationary phases are used, and:
- стадии a)-c) проводят n раз с помощью первой хроматографической колонки, где n обозначает целое число большее или равное 3, обычно от 3 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, при этом получают n водных растворов A4, которые собирают вместе для получения смеси водных растворов A4;- steps a) to c) are carried out n times using a first chromatographic column, where n is an integer greater than or equal to 3, usually from 3 to 10 and more preferably from 4 to 6, thereby obtaining n aqueous solutions of A4, which put together to obtain a mixture of aqueous solutions A4;
- стадию d) осуществляют путем добавления кислоты к смеси водных растворов A4, в результате чего получают водный раствор A5;- step d) is carried out by adding an acid to a mixture of aqueous solutions A4, resulting in an aqueous solution A5;
- стадию e) загрузки m второй хроматографической колонки осуществляют водным раствором A5, где m обозначает целое число большее или равное 2, но меньше n; и- step e) loading m of the second chromatographic column is carried out with an aqueous solution A5, where m is an integer greater than or equal to 2 but less than n; And
- стадию f) промывки m неподвижных фаз осуществляют водным раствором A6, в результате чего получают m генераторов.- step f) of washing m stationary phases is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in m generators.
В седьмом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют одну первую хроматографическую колонку и одну вторую хроматографическую колонку, и:In a seventh preferred embodiment of the method according to the invention, one first chromatography column and one second chromatography column are used, and:
- стадии a)-e) проводят n раз с помощью первой и второй хроматографических колонок, где n обозначает целое число большее или равное 2, обычно от 2 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6; и- steps a)-e) are carried out n times using the first and second chromatographic columns, where n is an integer greater than or equal to 2, usually from 2 to 10 and more preferably from 4 to 6; And
- стадию f) промывки второй неподвижной фазы осуществляют водным раствором А6, в результате чего получают один генератор.- step f) of washing the second stationary phase is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in one generator.
В восьмом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют одну первую хроматографическую колонку и одну вторую хроматографическую колонку, и:In an eighth preferred embodiment of the method according to the invention, one first chromatography column and one second chromatography column are used, and:
- стадии a)-f) проводят n раз с помощью первой и второй хроматографических колонок, где n обозначает целое число большее или равное 2, обычно от 2 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, при этом один генератор получают после n стадий a)-f).- steps a)-f) are carried out n times using the first and second chromatographic columns, where n is an integer greater than or equal to 2, usually from 2 to 10 and more preferably from 4 to 6, with one generator being obtained after n stages a)-f).
В девятом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют l первых хроматографических колонок, l первых неподвижных фаз и одну вторую хроматографическую колонку, и:In a ninth preferred embodiment of the method according to the invention, l first chromatography columns, l first stationary phases and one second chromatography column are used, and:
- стадии a)-d) проводят n раз с помощью l первых хроматографических колонок, где n обозначает целое число большее или равное 2, обычно от 2 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, и l обозначает целое число большее или равное 2, но меньше или равное n, в результате чего получают n водных растворов A5, которые собирают по отдельности или вместе для получения смеси водных растворов A5;- steps a) to d) are carried out n times using l first chromatography columns, where n is an integer greater than or equal to 2, usually from 2 to 10 and more preferably from 4 to 6, and l is an integer greater than or equal to 2, but less than or equal to n, resulting in n aqueous solutions of A5, which are collected separately or together to obtain a mixture of aqueous solutions of A5;
- стадию e) загрузки второй хроматографической колонки осуществляют водными растворами А5 или смесью водных растворов А5; и- step e) loading the second chromatographic column is carried out with aqueous solutions of A5 or a mixture of aqueous solutions of A5; And
- стадию f) промывки второй неподвижной фазы осуществляют водным раствором А6, в результате чего получают один генератор.- step f) of washing the second stationary phase is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in one generator.
В десятом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют l первых хроматографических колонок, l первых неподвижных фаз и одну вторую хроматографическую колонку, и:In a tenth preferred embodiment of the method according to the invention, l first chromatography columns, l first stationary phases and one second chromatography column are used, and:
- стадии a)-c) проводят n раз с помощью l первых хроматографических колонок, где n обозначает целое число большее или равное 2, обычно от 2 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, и l обозначает целое число большее или равное 2, но меньше или равное n, при этом получают n водных растворов А4, которые собирают по отдельности;- steps a) to c) are carried out n times using l first chromatography columns, where n is an integer greater than or equal to 2, typically 2 to 10 and more preferably 4 to 6, and l is an integer greater than or equal to 2, but less than or equal to n, in this case n aqueous solutions of A4 are obtained, which are collected separately;
- стадию d) осуществляют путем добавления кислоты к n водным растворам A4, в результате чего получают n водных растворов A5;- step d) is carried out by adding acid to n aqueous solutions of A4, resulting in n aqueous solutions of A5;
- стадию e) загрузки второй хроматографической колонки осуществляют водными растворами А5; и- step e) loading the second chromatographic column is carried out with aqueous solutions A5; And
- стадию f) промывки второй неподвижной фазы осуществляют водным раствором А6, в результате чего получают один генератор.- step f) of washing the second stationary phase is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in one generator.
В одиннадцатом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют l первых хроматографических колонок, l первых неподвижных фаз и одну вторую хроматографическую колонку, и:In an eleventh preferred embodiment of the method according to the invention, l first chromatography columns, l first stationary phases and one second chromatography column are used, and:
- стадии a)-c) проводят n раз с помощью l первых хроматографических колонок, где n обозначает целое число большее или равное 2, обычно от 2 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, и l обозначает целое число большее или равное 2, но меньше или равное n, при этом получают n водных растворов A4, которые собирают вместе для получения смеси водных растворов A4;- steps a) to c) are carried out n times using l first chromatography columns, where n is an integer greater than or equal to 2, typically 2 to 10 and more preferably 4 to 6, and l is an integer greater than or equal to 2, but less than or equal to n, thereby obtaining n aqueous solutions of A4, which are collected together to obtain a mixture of aqueous solutions of A4;
- стадию d) осуществляют путем добавления кислоты к смеси водных растворов A4, в результате чего получают водный раствор A5;- step d) is carried out by adding an acid to a mixture of aqueous solutions A4, resulting in an aqueous solution A5;
- стадию e) загрузки второй хроматографической колонки осуществляют водным раствором А5; и- step e) loading the second chromatographic column is carried out with an aqueous solution of A5; And
- стадию f) промывки второй неподвижной фазы осуществляют водным раствором А6, в результате чего получают один генератор.- step f) of washing the second stationary phase is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in one generator.
В двенадцатом предпочтительном осуществлении способа согласно изобретению используют l первых хроматографических колонок, l первых неподвижных фаз и одну вторую хроматографическую колонку, и:In a twelfth preferred embodiment of the method according to the invention, l first chromatography columns, l first stationary phases and one second chromatography column are used, and:
- стадии a)-e) проводят n раз с помощью l первой хроматографической колонки и второй хроматографической колонки, где n обозначает целое число большее или равное 2, обычно от 2 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, где l обозначает целое число большее или равное 2, но меньше или равное n, в результате получают одну вторую хроматографическую колонку; и- steps a)-e) are carried out n times using l a first chromatography column and a second chromatography column, where n is an integer greater than or equal to 2, typically from 2 to 10 and more preferably from 4 to 6, where l is an integer a number greater than or equal to 2 but less than or equal to n, resulting in one second chromatography column; And
- стадию f) промывки второй неподвижной фазы осуществляют водным раствором А6, в результате чего получают один генератор.- step f) of washing the second stationary phase is carried out with an aqueous solution of A6, resulting in one generator.
В тринадцатом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют l первых хроматографических колонок, l первых неподвижных фаз и одну вторую хроматографическую колонку, и:In a thirteenth preferred embodiment of the method according to the invention, l first chromatography columns, l first stationary phases and one second chromatography column are used, and:
- стадии a)-f) проводят n раз с помощью l первой хроматографической колонки и второй хроматографической колонки, где n обозначает целое число большее или равное 2, обычно от 2 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6, где l обозначает целое число большее или равное 2, но меньше или равное n, благодаря чему получают один второй генератор.- steps a) to f) are carried out n times using l a first chromatography column and a second chromatography column, where n is an integer greater than or equal to 2, typically from 2 to 10 and more preferably from 4 to 6, where l is an integer a number greater than or equal to 2 but less than or equal to n, resulting in one second generator.
Следует отметить, что, когда варианты осуществления с девятого по тринадцатый осуществляют с целым числом l, равным n, это означает, что для выполнения n раз стадий а)-с) или а)-d) каждый раз используют другую первую колонку.It should be noted that when embodiments nine to thirteen are carried out with an integer l equal to n, this means that to perform steps a) to c) or a) to d) n times, a different first column is used each time.
Независимо от варианта осуществления способа согласно изобретению полученный(е) генератор(ы), предпочтительно, предназначен(ы) для производства тория-228.Regardless of the embodiment of the method according to the invention, the resulting generator(s) are preferably intended for the production of thorium-228.
Дополнительные особенности и преимущества способа согласно изобретению станут очевидны после ознакомления со следующим дополнительным описанием, которое относится к двум предпочтительным вариантам осуществлениям этого способа.Additional features and advantages of the method according to the invention will become apparent upon reading the following additional description, which relates to two preferred embodiments of this method.
Очевидно, что эти варианты осуществления даны просто в качестве иллюстраций объекта изобретения и никоим образом не служат ограничению этого объекта изобретения.It will be appreciated that these embodiments are provided merely as illustrations of the subject matter of the invention and are not intended to limit the subject matter of the invention in any way.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фигуре 1, описанной ранее, представлена цепочка радиоактивного распада тория-232.Figure 1, described earlier, shows the radioactive decay chain of thorium-232.
На фигуре 2 схематично представлен первый вариант осуществления способа согласно изобретению.Figure 2 schematically shows a first embodiment of the method according to the invention.
На фигуре 3 схематично представлен второй вариант осуществления способа согласно изобретению.Figure 3 schematically shows a second embodiment of the method according to the invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ КОНКРЕТНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF SPECIFIC IMPLEMENTATION OPTIONS
Сначала рассматривается фигура 2, на которой схематично представлен первый вариант осуществления способа согласно изобретению.First, consideration is given to Figure 2, which schematically represents a first embodiment of the method according to the invention.
В этом первом варианте осуществления способ предназначен для приготовления одного генератора.In this first embodiment, the method is for preparing one generator.
Во-первых, он включает n-кратное проведение с помощью одной первой хроматографической колонки 10, содержащей неподвижную фазу 20, следующей последовательности стадий a)-d):Firstly, it involves carrying out n -fold, using one
a) циркуляция водного раствора A1, содержащего торий-232, радий-228 и азотную кислоту, в колонке 10 до тех пор, пока выход удерживания радия-228 неподвижной фазой 20 равен по меньшей мере пороговому значению;a) circulating an aqueous solution A1 containing thorium-232, radium-228 and nitric acid in
b) когда выход удерживаемого радия-228 становится меньше порогового значения, промывка неподвижной фазы 20 водным раствором А2, содержащим азотную кислоту, для удаления из неподвижной фазы 20 тория-232, присутствующего в поровом объеме этой неподвижной фаза;b) when the yield of retained radium-228 becomes less than a threshold value, washing the
c) элюирование радия-228 из неподвижной фазы 20 водным раствором A3, содержащим ЭДТА в качестве комплексообразователя, а также сбор в приемнике 30 элюата или водного раствора A4, содержащего радий-228 в виде комплексов 228Ra-ЭДТА; иc) eluting radium-228 from the
d) диссоциация комплексов 228Ra-ЭДТА двумя последовательными промывками неподвижной фазы 20, первая буферным раствором с кислым pH, а вторая водным раствором азотной кислоты, и сбор двух промывочных растворов на их выходе из колонки 10 в резервуары 30, в результате чего получают водный раствор А5, содержащий декомплексованный радий-228;d) dissociating the 228Ra-EDTA complexes by two successive washes of the
n обозначает целое число по меньшей мере равное 2, обычно от 2 до 10 и, предпочтительно, равное 4 или 5. n is an integer at least equal to 2, typically between 2 and 10, and preferably equal to 4 or 5.
Стадии c) и d) из n последовательностей стадий a)-d) могут быть проведены с использованием n приемников 30, каждый из которых служит для одной стадии c) и одной стадии d), и в этом случае после последней стадии d) из n последовательностей стадий a)-d), получают n водных растворов A5.Stages c) and d) of n sequences of stages a)-d) can be carried out using
Альтернативно, стадии c) и d) из n последовательностей стадий a)-d) могут быть проведены с использованием одного резервуара 30, и в этом случае после последней стадии d) из n последовательностей стадий a)-d), получают смесь n водных растворов А5.Alternatively, steps c) and d) of n sequences of steps a)-d) can be carried out using a
Затем способ включает проведение с помощью одной второй хроматографической колонки 40, содержащей неподвижную фазу 50, следующих двух стадий:The method then involves performing, using one
e) загрузка второй колонки 40 n водными растворами A5 или смесью n водных растворов A5 для фиксации на неподвижной фазе 50 радия-228, содержащегося в этих растворах или этой смеси; иe) loading a second column with 40 n aqueous solutions of A5 or a mixture of n aqueous solutions of A5 to fix the radium-228 contained in these solutions or this mixture on a
f) две последовательные промывки неподвижной фазы 50, первая буферным раствором с кислым pH для удаления ЭДТА из этой неподвижной фазы, а вторая водным раствором, содержащим азотную кислоту, для предварительной обработки неподвижной фазы 50 с целью последующего использование хроматографической колонки 40 в качестве генератора.f) two successive washes of the
Все стадии способа, которые подробно описаны ниже, предпочтительно, осуществляют при температуре окружающей среды, то есть при температуре от 20°C до 25°C.All stages of the method, which are described in detail below, are preferably carried out at ambient temperature, that is, at a temperature of from 20°C to 25°C.
* * Стадия a)Stage a) ::
Колонка 10 содержит неподвижную фазу 20, которая состоит из частиц AnaLig™ Ra-01. Эта неподвижная фаза удерживает радий, независимо от изотопа, избирательно по сравнению с торием, независимо от изотопа.
В качестве примера, эта колонка имеет объем слоя (или BV) 78,54 мл и содержит от 34 до 37 г частиц AnaLig™ Ra-01.As an example, this column has a bed volume (or BV) of 78.54 mL and contains 34 to 37 g of AnaLig™ Ra-01 particles.
Перед проведением первой стадии а) из n последовательностей стадий неподвижную фазу 20 предварительно обрабатывают путем перколяции водного раствора, содержащего от 0,01 моль/л до 4 моль/л, предпочтительно, от 0,05 моль/л до 1 моль/л и, более предпочтительно, 0,1 моль/л азотной кислоты.Before carrying out the first step a) of n sequences of steps, the
После того, как проведена эта предварительная обработка, в колонку 10 подают водный раствор А1, который получают растворением природного нитрата тория в воде и который имеет содержание азотной кислоты в диапазоне 0,01 моль/л и 4 моль/л, предпочтительно, 0,05 моль/л и 1 моль/л и, более предпочтительно, 0,1 моль/л.After this pre-treatment has been carried out, the
Этот водный раствор содержит радий-228 (например, в количестве 1 МБк/л), предпочтительно, в радиоактивном равновесии с торием-232, из которого он происходит.This aqueous solution contains radium-228 (eg 1 MBq/L), preferably in radioactive equilibrium with the thorium-232 from which it originates.
В колонку 10 непрерывно подают водный раствор со скоростью потока обычно от 10 мл/мин до 100 мл/мин, пока выход удерживаемого радия-228 больше или равен пороговому значению, которое, предпочтительно, составляет 80% и, более предпочтительно, 90%.
Когда удерживаемый выход радия-228 падает ниже порогового значения, подачу в колонку 10 прекращают.When the retained yield of radium-228 falls below the threshold value, the supply to
Удерживаемый выход, обозначаемый RT, рассчитывают путем определения активности радия-228 в образцах водного раствора A1, которые отбираются на входе и выходе из колонки 10, и используя следующую формулу:The retention yield, denoted R T , is calculated by determining the radium-228 activity in samples of aqueous solution A1 taken at the inlet and outlet of
, ,
где:Where:
Aini: активность радия-228 в водном растворе A1 на входе в колонку 10, выраженная в МБк;A ini : activity of radium-228 in aqueous solution A1 at the inlet to
Afin: активность радия-228 в водном растворе А1 на выходе из колонки 10, выраженная в МБк.A fin : activity of radium-228 in aqueous solution A1 at the outlet of
Как известно само по себе, активность радия-228 определяется косвенно, а именно рассчитывается по активности, проявляемой его дочерним актинием-228 в конце периода в 4 дня после взятия проб, активность самого актиния-228 измеряется непосредственно в образцах с помощью гамма-спектрометрии.As is well known in itself, the activity of radium-228 is determined indirectly, namely, calculated from the activity exhibited by its daughter actinium-228 at the end of a period of 4 days after sampling, the activity of actinium-228 itself is measured directly in the samples using gamma spectrometry.
* * Стадия b)Stage b) ::
Промывка неподвижной фазы 20 осуществляют путем циркуляции в колонке 10 нескольких BV, например 15 BV, водного раствора A2, который содержит от 0,01 моль/л до 4 моль/л, предпочтительно, от 0,05 моль/л до 1 моль/л и, более предпочтительно, 0,1 моль/л азотной кислоты при скорости потока, например, 40 мл/мин.Washing of the
* * Стадия c)Stage c) ::
Элюирование радия-228 из неподвижной фазы 20 осуществляют путем циркуляции в колонке 10 водного раствора A3, который содержит от 0,03 моль/л до 0,1 моль/л и, предпочтительно, 0,09 моль/л, и pH доводится до значения предпочтительно от 10 до 11 путем добавления сильного основания, такого как гидроксид натрия.Elution of radium-228 from the
Количество BV водного раствора A3, которые помещают в циркуляцию в колонке 10, выбирают таким образом, чтобы оно соответствовало объему водного раствора A3 от 0,005% до 1% и, предпочтительно, от 0,01% до 1% от объема водного раствора A1, циркулировавшего в этой колонке на стадии a), для получения концентрирующего элюирования радия-228, то есть элюирования радия-228, которое дает водный раствор A4, в котором активность радия-228 по меньшей мере в 100 раз выше, чем активность радия-228 в водном растворе A1The amount BV of the aqueous solution A3 that is circulated in the
Так, например, для объема от 1000 до 1200 л водного раствора A1, циркулирующего в колонке 10, элюирование радия-228 проводят с количеством BV водного раствора A3, соответствующим объему между 50 мл и 12 л, предпочтительно, от 250 мл до 12 л, то есть, например, 6 BV для колонки 10, имеющей BV 78,54 мл.Thus, for example, for a volume of 1000 to 1200 L of aqueous solution A1 circulating in
Для оптимального элюирования водный раствор A3, предпочтительно, вводят в циркуляцию в колонке 10 в две стадии. Так, например, для 6 BV сначала используются 2 BV со скоростью потока 10 мл/мин, затем, после 20-минутного перерыва, остальные 4 BV используют со скоростью потока 5 мл/мин.For optimal elution, the aqueous solution A3 is preferably circulated in
Однако вполне возможна циркуляция водного раствора A3 в колонке 10 непрерывно (то есть не предусматривая перерыв) и/или с одной скоростью потока, этот поток потенциально может находиться в диапазоне от 1 мл/мин до 30 мл/мин.However, it is quite possible to circulate the aqueous solution A3 in
С другой стороны, важно поддерживать pH водного раствора A3 на уровне не более 11, чтобы минимизировать риски растворения частиц диоксида кремния, образующих твердый субстрат неподвижной фазы 20.On the other hand, it is important to maintain the pH of the aqueous solution A3 at no more than 11 to minimize the risks of dissolution of the silica particles forming the solid substrate of the
* * Стадия d)Stage d) ::
Как указано выше, эта стадия состоит из двух последовательных промывок неподвижной фазы 20 и сбора растворов, полученных в результате этих двух промывок, в приемник 30, где на стадии c) был собран элюат или водный раствор A4, содержащий радий-228 в форме комплексов 228Ra-ЭДТА.As stated above, this step consists of two successive washes of the
Первую промывку, которая позволяет удалить из неподвижной фазы 20 свободную ЭДТА, а также комплексы 228Ra-ЭДТА, оставшиеся в промежуточном объеме этой неподвижной фазы, осуществляют путем циркуляции в колонке 10 нескольких БВ, например 5 BV буферного раствора, pH которого не менее 3 для предотвращения осаждения ЭДТА внутри колонки 10 и не более 5.The first wash, which makes it possible to remove free EDTA from the
Этот буферный раствор представляет собой, например, буферный раствор ацетата натрия с pH 4,5.This buffer solution is, for example, a sodium acetate buffer solution with a pH of 4.5.
Вторую промывку, которая сама по себе позволяет восстановить неподвижную фазу 20 с целью ее повторного использования при выполнении следующей последовательности стадий а)-d), осуществляют путем циркуляции в колонке 10 нескольких BV, например, 5 BV водного раствора азотной кислоты, кислотность которого позволяет очистить неподвижную фазу 20, но без добавления раствора, полученного в результате этой второй промывки, к смеси, уже присутствующей в резервуаре 30, что снижает pH этой смеси ниже 3 для предотвращения осаждения ЭДТА.The second washing, which itself allows the
Таким образом, этот водный раствор азотной кислоты, предпочтительно, имеет содержание азотной кислоты от 0,1 моль/л до 1 моль/л и, более предпочтительно, 0,1 моль/л.Thus, this aqueous nitric acid solution preferably has a nitric acid content of 0.1 mol/L to 1 mol/L, and more preferably 0.1 mol/L.
Скорость циркуляции буферного раствора и водного раствора азотной кислоты в колонке 10 составляет преимущественно 10 мл/мин, но может варьироваться от 1 мл/мин до 60 мл/мин.The circulation rate of the buffer solution and the aqueous nitric acid solution in the
Сбор растворов из этих двух промывок осуществляют при перемешивании, так что промывочные растворы смешиваются с элюатом по мере их сбора и, таким образом, подкисляют этот элюат.The collection of solutions from these two washes is carried out under stirring, so that the wash solutions mix with the eluate as they are collected and thus acidify the eluate.
Это позволяет снизить комплексообразующую способность ЭДТА по отношению к радию-228 и таким образом получить водный раствор А5, в котором радий-228 декомплексован.This makes it possible to reduce the complexing ability of EDTA with respect to radium-228 and thus obtain an aqueous solution of A5 in which radium-228 is decomplexed.
* * Стадия e)Stage e) ::
Хроматографическая колонка 40, предпочтительно, является колонкой, полностью идентичной колонке 10, с таким же BV и таким же массовым количеством частиц AnaLig™ Ra-01.
Перед проведением стадии е) неподвижную фазу 50 предварительно обрабатывают путем перколяции раствора буферного раствора, pH которого равен по крайней мере 3, чтобы предотвратить присутствие ЭДТА в n водных растворах A5 (если в процессе стадий c) и d) n последовательностей стадий a)-d) использовались n приемников 30) или смеси водных растворов A5 (если в процессе n последовательностей стадий a)-d) использовалась один резервуар 30), от осаждения внутри колонки 40, но не более 5.Before carrying out step e), the
Этот буферный раствор представляет собой, например, буферный раствор ацетата натрия с pH 4,5.This buffer solution is, for example, a sodium acetate buffer solution with a pH of 4.5.
После того, как проводят эту предварительную обработку, и после необязательного регулирования pH до значения, равного, по меньшей мере 3 и, предпочтительно, не более чем 5, а в идеале от 4 до 5, n водных растворов A5 или смеси водных растворов A5, в колонку 40 загружают n водных растворов A5 или их смесь.After this pre-treatment has been carried out, and after optionally adjusting the pH to a value of at least 3 and preferably no more than 5, and ideally 4 to 5, n aqueous solutions of A5 or a mixture of aqueous solutions of A5, n aqueous solutions of A5 or a mixture thereof are loaded into
Эту загрузку осуществляют путем циркуляции в этой колонке n водных растворов A5 (вводимых в колонку один за другим) или смеси водных растворов A5 при низкой скорости потока, например, от 1 мл/мин до 5 мл/мин, чтобы способствовать удержанию радия-228 частицами Analig™ Ra-01.This loading is accomplished by circulating n aqueous solutions of A5 (injected into the column one after another) or a mixture of aqueous solutions of A5 into the column at a low flow rate, for example 1 ml/min to 5 ml/min, to promote retention of radium-228 by the particles Analig™ Ra-01.
* * Стадия f)Stage f) ::
Как указано выше, эта стадия состоит из двух последовательных промывок неподвижной фазы 50, первая буферным раствором с pH от 3 до 5, а вторая водным раствором азотной кислоты.As stated above, this step consists of two successive washes of the
Первую промывку, которая позволяет удалить из неподвижной фазы 50 свободную ЭДТА, оставшуюся в поровом объеме этой неподвижной фазы, осуществляют путем циркуляции в колонке 40 нескольких BV, например 2,5 BV, буферного раствора, pH которого равен по меньшей мере 3, чтобы снова предотвратить осаждение ЭДТА внутри колонки 40, и не более 5, чтобы предотвратить повторное комплексообразование поровой ЭДТА с радием-228.The first wash, which allows the free EDTA remaining in the pore volume of this stationary phase to be removed from the
Как и в случае первой промывки на стадии d), этот буферный раствор представляет собой, например, буферный раствор ацетата натрия с pH 4,5.As in the case of the first wash in step d), this buffer solution is, for example, a sodium acetate buffer solution with a pH of 4.5.
Вторую промывку, которая позволяет предварительно обработать неподвижную фазу 50, осуществляют путем циркуляции в колонке 40 нескольких BV, например 3 BV, слабо концентрированного водного раствора азотной кислоты, такого как водный раствор, содержащий от 0,1 моль/л до 1 моль/л и, предпочтительно, 0,1 моль/л азотной кислоты.The second wash, which allows the
Скорость циркуляции буферного раствора и водного раствора азотной кислоты в колонке 40, предпочтительно, составляет 5 мл/мин, но может варьироваться от 1 мл/мин до 5 мл/мин.The circulation rate of the buffer solution and the aqueous nitric acid solution in the
Теперь рассматривается фигура 3, на которой представлен второй вариант осуществления способа согласно изобретению.We now look at Figure 3, which shows a second embodiment of the method according to the invention.
Этот вариант осуществления, который предназначен для приготовления ряда генераторов, отличается от варианта осуществления, показанного на фигуре 1, только тем, что:This embodiment, which is intended to prepare a series of generators, differs from the embodiment shown in Figure 1 only in that:
- число последовательностей стадий а)-d) больше или равно 3, обычно от 3 до 10 и, более предпочтительно, от 4 до 6;- the number of sequences of stages a) to d) is greater than or equal to 3, usually from 3 to 10 and, more preferably, from 4 to 6;
- стадии e) и f) проводят с m вторыми колонками 40, где m обозначает целое число большее или равное 2, но меньше чем количество n последовательностей стадий a)-d).- steps e) and f) are carried out with m
Таким образом, стадия e) включает загрузку m вторых колонок 40 n водными растворами A5 или смесью водных растворов A5, полученных после стадии d) последней из n последовательностей стадий a)-d), предпочтительно, равномерным распределением, то есть с равными долями, n водных растворов A5 или смеси водных растворов A5 между m вторых колонок 40.Thus, step e) involves loading m second columns with 40 n aqueous solutions of A5 or a mixture of aqueous solutions of A5 obtained after step d) of the last of n sequences of steps a)-d), preferably in a uniform distribution, that is, with equal shares, n aqueous solutions of A5 or a mixture of aqueous solutions of A5 between m
Затем стадия f) включает две последовательные промывки каждой из m неподвижных фаз 50, первая буферным раствором с кислым pH для удаления из неподвижных фаз 50 свободной ЭДТА, оставшейся в этих неподвижных фазах, а вторая водным раствором, содержащим азотную кислоту для предварительной обработки вторых неподвижных фаз 50 с целью последующего использования вторых хроматографических колонок 40 в качестве генераторов.Step f) then involves two successive washes of each of the m
ПРИМЕР ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА ПО ИЗОБРЕТЕНИЮEXAMPLE OF IMPLEMENTATION OF THE METHOD ACCORDING TO THE INVENTION
Способ согласно изобретению осуществляли согласно тринадцатому варианту осуществления, описанному в разделе «Описание изобретения», чтобы приготовить один генератор, содержащий радий-228.The method according to the invention was carried out according to the thirteenth embodiment described in the Description of the Invention section to prepare one generator containing radium-228.
В этом примере использовалось следующее:This example used the following:
- три первых колонки 10 (то есть l равно 3) и одна вторая колонка 40, каждая из которых имеет BV 78,54 мл и каждая содержит от 34 г до 37 г частиц Analig™ Ra-01;- three first columns 10 (ie l is 3) and one
- один резервуар 30 на первую колонку 10 (то есть всего три резервуара 30); и- one
- следующие рабочие параметры:- the following operating parameters:
* количество n раз, когда выполнялись последовательности a)-f): 3, причем для каждой последовательности:* number n of times when sequences a)-f) were executed: 3, and for each sequence:
* стадия a): циркуляция в одной из первых колонок 10 1200 л водного раствора A1, содержащего 1 МБк/л радия-228 (то есть 1200 МБк для 1200 л) и 0,1 мол/л азотной кислоты, при средней скорости потока 35 мл/мин; затем* stage a): circulation in one of the
* стадия b): циркуляция в одной из первых колонок 10 15 BV водного раствора A2, содержащего 0,1 моль/л азотной кислоты, при скорости потока 40 мл/мин; затем* stage b): circulation in one of the
* стадия c): циркуляция в одной из первых колонок 10 водного раствора A3, содержащего 0,09 моль/л EDTA, и при pH 10-11, в следующей последовательности: 2 BV при скорости потока 10 мл/мин. - перерыв 20 минут - 4 BV при расходе 5 мл/мин; затем* step c): circulation in one of the
* стадия d): циркуляция в одной из первых 10 колонок 5 BV буферного раствора ацетата натрия с pH 4,5 при скорости потока 10 мл/мин, затем 5 BV водного раствора, содержащего 0,1 моль/л азотной кислоты. кислоты, при скорости потока 10 мл/мин, чтобы собрать 16 BV раствора A5, содержащего декомплексованный радий-228, в каждый резервуар 30* step d): circulation in one of the first 10 columns 5 BV sodium acetate buffer solution with pH 4.5 at a flow rate of 10 ml/min, then 5 BV aqueous solution containing 0.1 mol/l nitric acid. acid, at a flow rate of 10 ml/min, to collect 16 BV of solution A5 containing decomplexed radium-228 into each 30 tank
* стадия e): циркуляция в одной второй колонке 40 16 BV, собранных в каждом из резервуаров 30 после стадии d), при скорости потока 5 мл/мин;* stage e): circulation in one
* стадия f): циркуляция во второй колонке 40 2,5 BV буферного раствора ацетата натрия с pH 4,5 при скорости потока 5 мл/мин, затем 3 BV водного раствора, содержащего 0,1 моль/л азотной кислоты, при скорости потока 5 мл/мин.* step f): circulation in the
После двух повторений стадий а)-f) была получена колонка 40, содержащая 82 МБк радия-228 на 1 г частиц AnaLig™ Ra-01, то есть всего 3018 МБк радия-228.After two repetitions of steps a)-f), a
Это означает, что эффективная емкость частиц AnaLig™ Ra-01, образующих неподвижную фазу 50, была увеличена в 2,5 раза по сравнению с эффективной емкостью частиц AnaLig™ Ra-01, образующих неподвижную фазу 20.This means that the effective capacity of AnaLig™ Ra-01 particles forming
Claims (64)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1860561 | 2018-11-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021116892A RU2021116892A (en) | 2022-12-15 |
| RU2805358C2 true RU2805358C2 (en) | 2023-10-16 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008113792A2 (en) * | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Areva Nc | Production of thorium 228 starting from a natural thorium salt |
| WO2017118591A1 (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | Bayer As | Isotope preparation method |
| WO2017118596A1 (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | Bayer As | Purification method |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008113792A2 (en) * | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Areva Nc | Production of thorium 228 starting from a natural thorium salt |
| RU2461518C2 (en) * | 2007-03-19 | 2012-09-20 | Арева Нс | Producing thorium 228 from natural thorium salt |
| WO2017118591A1 (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | Bayer As | Isotope preparation method |
| WO2017118596A1 (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | Bayer As | Purification method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11798700B2 (en) | Systems, apparatus and methods for separating actinium, radium, and thorium | |
| JP7343581B2 (en) | Method for preparing at least one generator with high radium-228 content | |
| US9865367B2 (en) | Process and apparatus for separation of technetium-99M from molybdate | |
| US11986815B2 (en) | Processes and systems for producing and/or purifying gallium-68 | |
| Kurakina et al. | Improved separation scheme for 44Sc produced by irradiation of natCa targets with 12.8 MeV protons | |
| RU2805358C2 (en) | Method for preparing at least one generator with high radium-228 content | |
| KR102678491B1 (en) | Method for transferring radioisotopes between two stationary phases contained in two chromatography columns | |
| Fonseca et al. | GMP-Automated Purification of Copper-61 Produced in Cyclotron Liquid Targets: Methodological Aspects | |
| US20230411033A1 (en) | Method for preparing at least one generator with a high radium-228 content | |
| RU2810332C2 (en) | Method of transfer of radioisotopes between two stationary phases contained in two chromatographic columns | |
| CN112789691B (en) | Method for producing lead-212 from aqueous solutions containing thorium-228 and its daughter | |
| AU2019243560B2 (en) | Systems, apparatus and methods for separating actinium, radium, and thorium |