способ выделения и очистки изотопа иттрия
Классы МПК: | C01F17/00 Соединения редкоземельных металлов, те скандия, иттрия, лантана или группы лантаноидов G21G4/08 предназначенные специально для медицинских целей |
Автор(ы): | ХОРВИТЦ Е. Филип (US), ХАЙНС Джон Дж. (US) |
Патентообладатель(и): | ПиДжи РИСЁЧ ФАУНДЭЙШН, ИНК. (US) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-04-13 публикация патента:
20.02.2006 |
Изобретение относится к способу выделения и очистки мультикюриевых количеств Y90 с достаточной степенью химической и радиохимической чистоты для использования в медицине без применения ряда селективных по Sr90 экстракционных хроматографических колонок при минимальных потерях исходного радиоактивного Sr 90 и отработанного потока. Процесс включает использование исходного раствора Sr90, в котором, поменьшей мере, 80-90% стронция представляет собой стабильный Sr, растворение нитратной соли, содержащейся в исходном растворе Sr90 , в воде с получением раствора нитрата стронция; подкисление раствора нитрата стронция, содержащего Y90, концентрированной азотной кислотой; выпаривание раствора нитрата стронция; фильтрацию или центрифугирование раствора нитрата стронция для отделения кристаллической соли нитрата Sr90 от раствора с получением обогащенной иттрием надосадочной жидкости; выпаривание указанной обогащенной иттрием надосадочной жидкости досуха; растворение обогащенной иттрием надосадочной жидкости, которая не содержит азотной кислоты, в сильной кислоте; пропускание раствора через селективную по отношению к иттрию экстракционную хроматографическую колонку таким образом, что практически весь указанный изотоп иттрия удерживается, а все другие следы металлов и примесей проходят через колонку и возвращаются в цикл в указанный исходный раствор Sr; промывку селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки сильной кислотой для удаления всего оставшегося Sr90, который возвращается в цикл в указанный исходный раствор Sr90; и извлечение изотопа иттрия из селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки при помощи сильной кислоты. Изобретение обеспечивает выход Sr90>99,9% с повышенной степенью чистоты Y после каждого цикла. 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.
Формула изобретения
1. Способ выделения и очистки изотопа иттрия, состоящего из Y87, Y90 или Y91, от стронция-90, включающий
использование исходного раствора Sr90 , в котором, по меньшей мере, 80-90% стронция представляет собой стабильный Sr;
растворение нитратной соли, содержащейся в исходном растворе Sr90, в воде с получением раствора нитрата стронция;
подкисление указанного раствора нитрата стронция, содержащего Y90, концентрированной азотной кислотой;
выпаривание указанного раствора нитрата стронция;
фильтрацию или центрифугирование указанного раствора нитрата стронция для отделения кристаллической соли нитрата Sr90 от раствора с получением обогащенной иттрием надосадочной жидкости;
выпаривание обогащенной иттрием надосадочной жидкости досуха;
растворение обогащенной иттрием надосадочной жидкости, которая не содержит азотной кислоты, в сильной кислоте;
пропускание раствора через селективную по отношению к иттрию экстракционную хроматографическую колонку таким образом, что практически весь указанный изотоп иттрия удерживается, а все другие следы металлов и примесей проходят через колонку и возвращаются в цикл в указанный исходный раствор Sr;
промывку указанной селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки сильной кислотой для удаления всего оставшегося Sr 90, который возвращается в цикл в указанный исходный раствор Sr90, и
извлечение указанного изотопа иттрия из указанной селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки при помощи сильной кислоты.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сильные кислоты выбирают из группы, состоящей из HCl, серной кислоты, хлорной кислоты и азотной кислоты.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстрагент для указанной селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки представляет собой алкилалкилфосфоновую кислоту, содержащую С5-С 11 алкил.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что обогащенный Y90 остаток после отделения азотной кислоты растворяют в сильной кислоте, представляющей собой 0,05-0,4 М HCl.
5. Способ п.3, отличающийся тем, что весь оставшийся Sr90 выделяют из селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки при помощи сильной кислоты, представляющей собой 0,05-0,4 М HCl, и затем возвращают в цикл в исходный раствор Sr90.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что иттрий извлекают из селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки при помощи указанной сильной кислоты, представляющей собой 0,5-3,0 М HCl.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстрагент для селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки представляет собой диалкилфосфиновую кислоту, содержащую С5-С11 алкил.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что обогащенный Y90 остаток после отделения азотной кислоты растворяют в сильной кислоте, представляющей собой 0,05-0,4 М HCl.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что весь оставшийся Sr90 выделяют из селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки при помощи сильной кислоты, представляющей собой 0,005-0,04М HCl, и возвращают в исходный раствор Sr90.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что иттрий извлекают из селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки при помощи сильной кислоты, представляющей собой 0,05-0,3М HCl.
11. Способ по п.7, отличающийся тем, что обогащенный Y90 остаток после отделения азотной кислоты растворяют в сильной кислоте, представляющей собой 0,05-0,4 М HCl.
Описание изобретения к патенту
Область, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к новому способу выделения и очистки мультикюриевых количеств иттрия-90 от стронция-90 и следов других элементов и примесей с минимальной потерей стронция и количества образовавшихся отходов.
Предпосылки создания изобретения
Хорошо известна возможность лечения ревматоидного артрита, воспаленных суставов и раковых заболеваний при помощи иттрия-90 (Y39 90), до сих пор есть необходимость создания недорогого способа выделения Y90 достаточной степени чистоты, который сводит к минимуму потерю радиоактивного стронция и не приводит к образованию большого количества отходов. Y 90 образуется при распаде стронция-90 и Y90 распадается с образованием стабильного Zr90 по следующей схеме:
Y90 имеет сравнительно короткий период полураспада (64,0 часа) и максимальную бета- энергию (2,28 МэВ), что делает его пригодным для различных терапевтических целей, таких как радиомеченые антитела для противоопухолевой терапии или лечение злокачественных образований в печени.
Хотя известно, что Y90 пригоден для иммунорадиотерапии, ученые и медики встречаются с различными трудностями при использовании Y 90 для медицинских целей вследствие отсутствия экономичного способа выделения Y90 с достаточной степенью чистоты и минимальных потерях радиоактивного стронция без образования большого количества отходов. Следующий неисчерпывающий перечень трудностей в процессе выделения и очистки Y90 ограничили применением Y90 для медицинских целей. Хотя период полураспада и схема распада Y90 подходят для различных областей радиотерапии, Y90 должен производиться в достаточных мультикюриевых количествах. Далее, перед тем, как Y90 сможет безопасно использоваться в клинике, он должен быть практически очищен от Sr90 и любых других следовых элементов. V90 должен быть свободен от Sr 90 при показателе, по меньшей мере, 107 , так как Sr90 может подавлять образование костного мозга. Y90 должен быть также свободен от следов других элементов, таких как Са, Cu, Fe, Zn и Zr и других примесей, так как следы элементов могут влиять на процесс радиометки, как бы «соревнуясь» с Y90 за сайты связывания. Все эти трудности должны быть преодолены экономным способом с минимальными потерями ценного радиоактивного стронция и без образования больших количеств отходов.
В прошлом Y90 отделяли от Sr90 путем экстракции растворителями, ионного объема, осаждения и различными методами хроматографии, все эти методы не позволяют выделить Y90 в достаточном количестве и с достаточной степенью чистоты экономичным способом, который позволяет свести к минимуму потерю радиоактивного стронция и образование большого количества отходов. Ряд методов использует катионообменную смолу (например, Dowex 50) для задержки Sr90, в то время как Y90 элюируют водным раствором, например, лактата, ацетата, цитрата, оксалата или ЭДТК. Некоторые из этих методов были предложены как основа системы получения Y90.
В патентах США 5 100 585 и 5 344 623 описаны способы выделения стронция и технеция из кислых исходных растворов, содержащих другие продукты распада.
Другой способ отделения Y 90 от Sr90 включает экстракцию Y90 из разбавленного кислого раствора Sr90/Y90 с применением 2-этилгексилфосфорной кислоты в додекане. Этот способ имеет недостаток, состоящий в ограниченной жизнеспособности генератора и аккумулировании радиолитических побочных продуктов в сырье, содержащем Sr90. Этот процесс также требует повторяющейся отгонки первоначального раствора экстрагента для снижения количества следов примесей и неоднократной промывки раствора сырья для разрушения растворенных органических фосфатов, что также является недостатком.
Kanapilly и Newton (1971) описали способ отделения мультикюриевых количеств Y90 от Sr90 путем осаждения Y90 в виде фосфата. Однако этот процесс требует добавления нерадиоактивного иттрия в качестве носителя с получением Y90, который с очевидностью содержит носитель и поэтому не годится для специфического связывания с сайтами. Этот и другие известные способы предусматривают добавление нерадиоактивного иттрия. Они не требуют добавления нерадиоактивного стронция. В действительности известные способы не включают добавление нерадиоактивного стронция.
В патенте США 5 368 736 описан способ выделения Y90 из исходного раствора Sr 90. Раствор Sr90 хранится в течение достаточного периода времени, чтобы возникло врастание Y90. Этот способ предусматривает применение ряда селективных по Sr колонн на начальных стадиях процесса. Основной недостаток способа состоит в том, что Sr90 должен вымываться из каждой селективной экстракционной хроматографической колонны, так как Sr90 является очень ценным продуктом и должен возвращаться в цикл для того, чтобы вновь происходило образование Y90.
Однако все вышеупомянутые способы имеют недостатки. Один недостаток этих методов заключается в том, что концентрация следовых элементов слишком высока и эти следовые элементы соревнуются с Y90 за сайты связывания, что приводит к уменьшению количества меченого Y90. Таким образом, необходимо или удалять следы этих элементов и другие примеси до процесса введения метки антител, или же осуществлять очистку после введения радиоактивной метки. Второй недостаток состоит в том, что ионообменные смолы постепенно теряют емкость вследствие радиационного повреждения. В результате ионный обмен считается подходящим только для очистки и выделения некюриевых количеств Y90, что меньше мультикюриевых количеств Y90, необходимых для клинического применения. Третьим недостатком является то, что выделение Y90 с приемлемой степенью чистоты и достаточным выходом при минимальном проскоке Sr90 часто требует применения ряда высоких ионообменных колонок и больших количеств элюента.
Поэтому все еще существует необходимость в создании экономичного процесса выделения Y90 в достаточном количестве и высокого качества, не требующего применения ряда экстракционных хроматографических колонн, селективных в отношении Sr90, при минимальных потерях Sr90 и без образования больших количеств отходов и необходимости использования больших объемов элюента.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к новому способу выделения и очистки мультикюриевых количеств Y 90 с достаточной степенью химической и радиохимической чистоты, пригодному для применения в медицине, причем этот способ не требует наличия ряда селективных в отношении Sr90 экстракционных хроматографических колонок и приводит к минимальным потерям Sr90 и минимальным отходам.
Задача данного изобретения состоит в отделении Y90 от Sr путем высокоселективного и эффективного осаждения Sr с применением селективных по отношению к иттрию и неселективных по отношению к стронцию смол.
Другой задачей настоящего изобретения является создание способа отделения Y90 от Sr, в котором активность Sr90 в Y90 уменьшается >107. Еще одна задача изобретения заключается в создании способа выделения Y 90 с полным выходом >95%. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа выделения Y 90 с полным выходом Sr90>99,9% и повышенной степенью чистоты после каждого цикла. Далее, задача данного изобретения состоит в создании быстрого способа выделения Y90 с тем, чтобы образование отходов и радиационное повреждение были минимальными.
Указанные задачи решаются настоящим изобретением благодаря созданию способа выделения и очистки изотопа иттрия, состоящего из Y87, Y90 или Y91 , от стронция-90, включающему:
использование исходного раствора Sr90, в котором, по меньшей мере, 80-90% стронция представляет собой стабильный Sr;
растворение нитратной соли, содержащейся в исходном растворе Sr90 , в воде с получением раствора нитрата стронция;
подкисление указанного раствора нитрата стронция, содержащего Y90 , концентрированной азотной кислотой;
выпаривание указанного раствора нитрата стронция;
фильтрацию или центрифугирование указанного раствора нитрата стронция для отделения кристаллической соли нитрата Sr90 от раствора с получением обогащенной иттрием надосадочной жидкости;
выпаривание обогащенной иттрием надосадочной жидкости досуха;
растворение обогащенной иттрием надосадочной жидкости, которая не содержит азотной кислоты, в сильной кислоте;
пропускание раствора через селективную по отношению к иттрию экстракционную хроматографическую колонку таким образом, что практически весь указанный изотоп иттрия удерживается, а все другие следы металлов и примесей проходят через колонку и возвращаются в цикл в указанный исходный раствор Sr;
промывку селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки сильной кислотой для удаления всего оставшегося Sr 90, который возвращается в цикл в указанный исходный раствор Sr90; и
извлечение указанного изотопа иттрия из селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки при помощи сильной кислоты.
Сильные кислоты выбирают из группы, состоящей из HCl, серной кислоты, хлорной кислоты и азотной кислоты.
В качестве экстрагента для селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки может быть использована алкилалкилфосфоновая или диалкилфосфиновая кислоты с С5-С11 алкилами.
Обогащенный Y90 остаток после отделения азотной кислоты можно растворить в сильной кислоте, представляющей собой 0,05-0,4 М HCl.
Весь оставшийся Sr90 выделяют из селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки при помощи сильной кислоты, представляющей собой 0,05-0,4 М HCl, и затем возвращают в цикл в исходный раствор Sr90.
Иттрий может быть извлечен из селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки при помощи сильной кислоты, представляющей собой 0,5-3,0 М HCl.
Краткое описание рисунков.
Вышеупомянутые и другие признаки изобретения станут более понятными из нижеследующего описания со ссылкой на прилагаемые рисунки, где:
На Фиг.1 показана схема работы одной колонки для выделения Y90 из Sr90 , осуществляемого на следующих стадиях: растворения нитрата стронция в воде; подкисления раствора нитрата стронция концентрированной азотной кислотой; выпаривания указанного раствора; выделения Sr90 из раствора путем фильтрования или центрифугирования; выпаривания оставшейся надосадочной жидкости, обогащенной Y 90; растворения отстоявшейся обогащенной Y90 надосадочной жидкости в 0,1-0,2 М HCl; пропускания оставшейся надосадочной жидкости через селективную по отношению к иттрию экстракционную хроматографическую колонку, содержащую алкилалкилфосфоновую кислоту, промывки селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонки HCl и удаления иттрия в экстракционной хроматографической колонке при помощи 1-2 М HCl.
На Фиг.2 показана схема работы одной колонки для выделения Y90 , сходная со схемой на Фиг.1, за исключением того, что в селективной по отношению к иттрию экстракционной хроматографической колонке содержится диалкилфосфиновая кислота вместо алкилалкилфосфоновой кислоты.
Описание предпочтительных вариантов.
На Фиг.1 показана схема нового упрощенного способа с только одной хроматографической колонкой для выделения Y90 с достаточной степенью чистоты в мультикюриевом количестве и с минимальной потерей радиоактивного Sr90. Вначале Y90 отделяют от примерно 99,7% Sr90 осаждением стронция в виде нитрата из эвтектической смеси азотной кислоты (16 М). Практически весь иттрий остается в растворе вместе с ионами железа и циркония, а стронций селективно осаждается. Для того чтобы уменьшить потерю ценного Sr90, попадающего в надосадочную жидкость с иттрием и повысить технологичность при обращении с мультикюриевыми количествами Y90, к Sr90 добавляют стабильный стронций. По меньшей мере, 80-90% от массы стронция, который содержится в исходном Sr90/Y 90 растворе, должен представлять собой стабильный Sr, а именно изотопы Sr86,87,88. Это требование наличия стабильных изотопов стронция в количестве 80-90% от массы стронция приводит к снижению удельной активности смеси. Уменьшение количеств Sr90 является принципиально важным, если желательно получить Y90, подходящий для радиотерапевтического применения. Если Sr90 содержится в большем количестве, для выделения и очистки Y90 требуется больше сырья и необходим многостадийный процесс. Например, при осуществлении способа, описанного в патенте США 5 368 736, используют три селективные в отношении Sr хроматографические колонки. В противоположность этому новый способ, при котором снижается количество радиоактивного Sr90, не требует применения селективной в отношении Sr90 хроматографии. Этот новый способ позволяет таким образом сэкономить расходы, время, место для размещения оборудования и уменьшить количество отходов при снижении загрязнения Sr 90.
Как показано на Фиг.1, осаждение стронция в виде нитрата достигается вначале растворением нитрата стронция в воде (1), Фиг.1. На 1 г стронция в виде нитрата используют примерно 10 мл Н2О. Если исходный вес Sr90 составляет 20 мас.%, смесь характеризуется радиоактивностью, равной 28 кюри (200 мг), что является очень значительной величиной. После растворения нитрата стронция в воде добавляют 5 мл концентрированной азотной кислоты (2), Фиг.1, объем уменьшают до 5 мл путем выпаривания (3) (Фиг.1). Центрифугированием или фильтрованием (4) (Фиг.1) осаждают из смеси примерно 99,7% Sr в виде нитрата стронция. Когда процесс начинают, используя 1 г Sr(=1000 мг), 99,7% или почти весь 1 г Sr осаждается (99,7% от 1 г составляет 997 мг). Следовательно, 997 мг Sr осаждается и 3 мг первоначального исходного Sr осаждаются в отстоявшейся надосадочной жидкости. Из 3 мг Sr, оставшегося в надосадочной жидкости, только 0,3-0,6 мг являются радиоактивным Sr90, если исходная смесь содержала 10-20% Sr90 соответственно (10% от 3 мг=0,3 мг и 20% от 3 мг=0,6 мг).
Надосадочная жидкость с концентрированной азотной кислотой выпаривается досуха (5) (Фиг.1) и остаток растворяется в 2-4 мл 0,05-0,4 М HCl, предпочтительно 0,1 М HCl (6). Кислота не должна представлять собой обязательно HCl. Кислота может быть сильной, выбранной из азотной кислоты (HNO3), перхлората (HClO4) и серной кислоты (H2SO4 ). Полученная надосадочная жидкость (7) (Фиг.1) пропускается только через одну экстракционную хроматографическую колонку (10) (Фиг.1) (обычно объем слоя только один мл), содержащую алкилалкилфосфоновую кислоту в качестве экстрагента, сорбированного на инертном полимерном носителе. Экстракционная хроматографическая колонка, содержащая в качестве экстрагента алкилалкилфосфоновую кислоту, является высокоселективной по отношению к Y90. Алкилалкилфосфоновая кислота в колонке селективно удерживает иттрий, в то время как все ионы щелочных и щелочноземельных металлов (включая ценный Sr90) и ионы двухвалентных переходных и постпереходных металлов проходят через колонку и возвращаются в цикл в исходный раствор Sr90 (7) и (8), Фиг.1. Экстрагент, селективный в отношении иттрия, можно получить из коммерчески доступного 2-этилгексил-2-этилгексилфосфоновой кислоты. Однако экстракционные хроматографические колонки должны подвергаться тщательной очистке с применением выбранных комплексообразователей и кислот.
Длина углеродной цепи (Сn) в алкилалкилфосфоновой кислоте может варьироваться. Алкилалкилфосфоновая кислота предпочтительно выбирается из кислот, содержащих любые алкилы, содержащие С 5, С6, С7, С8, С9 , С10 и С11. Приведенная здесь алкилалкилфосфоновая кислота служит для целей иллюстрации. Это не является исчерпывающим и не ограничивает изобретение только описанной химической структурой. Например, можно использовать алкилалкилфосфоновую кислоту с алкилами, содержащими более 11-ти атомов углерода или менее 5-ти атомов углерода. Интенсивная промывка (например, в количестве, равном 20-ти объемам слоя) содержащей алкилалкилфосфоновую кислоту экстракционной хроматографической колонны осуществляется 0,05-0,4М, предпочтительно 0,1 М HCl (8), Фиг.1, для снижения количества содержащегося Sr 90, по меньшей мере, в 104 и активности Sr90 до коэффициента 107. Кислота для удаления Sr90 не обязательно должна быть соляной. Эта кислота может быть сильной, выбранной из азотной кислоты (HNO3 ), перхлората (HClO4) и серной кислоты (H2 SO4). Перед рециклом Sr90, который проходит через колонку, селективную в отношении иттрия в очень маленьком количестве, может быть удален путем добавления достаточного количества концентрированной азотной кислоты для получения конечной концентрации нитрата, равной 3М HNO3, и затем пропускания полученного раствора через колонку, селективную в отношении Sr. Добавление Sr90, выделенного на стадиях (7) и (8) (Фиг.1), к Sr90, выделенному на стадии (4), Фиг.1, дает общий выход выделенного Sr90>99,9%. После промывки колонки Y90 элюируют из колонки, селективной для иттрия, используя 4 объема слоя 0,5-3,0 М, предпочтительно 1М HCl (9), Фиг.1, при этом общий выход иттрия Y90 составляет >95%. Трехвалентное железо и цирконий (IV) удерживают в колонке. Указанная кислота не должна обязательно быть HCl. Для элюирования иттрия кислота может быть сильной, выбранной из азотной кислоты (HNO3 ), перхлората (HClO4) и серной кислоты (H2 SO4). Любые следы органического экстрагента или продуктов распада, имеющиеся в очищенном Y90, удаляют пропусканием раствора через слой полимерного носителя, такого как Amberchrom XAD-7, стадия (11), Фиг.1. Клиническое применение требует, чтобы Y90 был в 0,05 М HCl, что делает конечное выпаривание раствора в колонке, содержащей Y90, необходимым.
Небольшое изменение вышеописанного способа можно осуществить путем замены экстракционной хроматографической колонки, содержащей алкилалкилфосфоновую кислоту (12) (Фиг.1), колонкой, содержащей диалкилфосфиновую кислоту в качестве экстрагента (21) (Фиг.2). Длина углеродной цепи (Сn) в диалкилфосфиновой кислоте может меняться. Как и в случае алкилалкилфосфоновой кислоты, алкилы в диалкилфосфиновой кислоте могут содержать С5 , С6, С7, С8, С9, С10 и С11. Алкилы могут быть линейными или разветвленными. Указанные диалкилфосфиновые кислоты служат только для целей иллюстрации. Перечень диалкилфосфиновых кислот не является исчерпывающим и не ограничивает изобретение. Например, могут быть использованы диалкилфосфиновые кислоты, которые могут содержать алкилы, содержащие более одиннадцати атомов углерода и менее пяти атомов углерода. Экстрагент - фосфиновая кислота более устойчива к гидролизу и радиолизу, но требуется более низкая кислотность для того, чтобы эффективно удерживать иттрий Для эффективного удержания Y90 (III) нужно применять раствор, содержащий только 0,01 М ионов водорода.
Загрузка в колонку с диалкилфосфиновой кислотой приготавливается путем растворения остатка, полученного выпариванием надосадочной жидкости в 0,05-0,4 М HCl, предпочтительно в 0,1 М HCl (13) (Фиг.2), и пропускания этого раствора через небольшой (1-2 мл) слой в колонке, содержащей обычную сильноосновную анионообменную смолу в ацетатном цикле. Кислота не должна обязательно представлять собой HCl. Эта кислота может быть сильной, выбранной из азотной кислоты (HNO3 ), перхлората (HClO4) и серной кислоты (H2 SO4). Хлорид в загруженном растворе замещается ацетатом, который в свою очередь приводит к образованию уксусной кислоты. Растворы уксусной кислоты должны иметь нужный рН для загрузки смолы, содержащей фосфиновую кислоту.
После загрузки раствора, содержащего иттрий, в экстракционную хроматографическую колонку с диалкилфосфиновой кислотой колонку промывают 0,005-0,04 М HCl, предпочтительно 0,01 М HCl (19) (Фиг.2), для удаления всех следов Sr90, причем общий выход Sr90 составляет >99,9%, и для снижения коэффициента активности Sr90 до 104. Кислота, требующаяся для удаления Sr 90, не обязательно должна быть HCl. Эта кислота может быть сильной, состоящей из азотной кислоты (HNO3), перхлората (HClO4) и серной кислоты (H2SO4 ). Затем иттрий вымывают из колонки, используя 0,05-0,3 М HCl, предпочтительно 0,1 М HCl (20) (Фиг.2), при этом общий выход Y90 составляет >95%. Кислота для элюирования не обязательно должна быть HCl. Кислота может быть сильной, выбранной из азотной кислоты (HNO3), перхлората (HClO4 ) и серной кислоты (H2SO4). Любые следы экстрагента или органических продуктов разложения удаляют пропусканием раствора через слои полимерной подложки. Получение конечного 0,05 М раствора HCl можно осуществить разбавлением.
В нижеследующих Таблицах 1 и 2 приведены данные о поведении ионов селективных металлов на смолах, селективных по иттрию. Для определения некоторых данных в Таблицах 1 и 2 использовали следующие данные об Y 90: удельная активность Sr90(t1/2 =28,6 у) (=4,61×10 -8 мин-1). 139 Ci/г или 139 милли - Ci/мг. Один Кюри Sr90=7,20 мг для чистого стронция. Удельная активность Y90 (t1/2=64,1 ч) (=1,80х10 -4 мин-1). 0,544 Ci/мкг. Один Кюри Y 90=1,84 мг. Таблица 1 соответствует Фиг.1, когда экстрагентом является алкилалкилфосфоновая кислота. Данные в Таблице 1 были получены при следующих условиях: алкилалкилфосфоновая кислота на Amberchrom CG-71, размер частиц 50-100 мкм, загрузка 4,0 мл 0,1М HCl, промывка 2,0 мл 0,1М HCl/фракцию и отмывка 2,0 мл 1,0М HCl/фракцию. Таблица 2 соответствует Фиг.2, когда экстрагентом является диалкилфосфиновая кислота. Данные в Таблице 2 были получены при следующих условиях: диалкилфосфиновая кислота на Amberchrom CG-71, размер частиц 50-100 мкм, объем слоя = 1,0 мл, диаметр 0,7 см, скорость истечения = 1,0 мл/кв.см/мин, загрузка 9,0 мл - 1 М уксусной кислоты, промывка 2,0 мл 0,01М HCl/фракцию и отмывка 2,0 мл 0,1М HCl/фракцию.
Таблица 1. | |||||||||||
Поведение ионов селективных металлов на смоле, селективной по отношению к иттрию. | |||||||||||
Содержание в каждой фракции в % (для Фиг.1) | |||||||||||
Нагрузка | Промывка | Отмывка | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
Al | 96 | 3 | 1 | - | - | - | - | - | - | - | - |
Fe | 0,1 | 0,03 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Mn | 97 | 3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Cu | 96 | 3 | 1 | - | - | - | - | - | - | - | - |
Zn | 95 | 4 | 0,2 | 0,1 | - | - | - | - | - | - | - |
Sr | 93 | 7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Y | - | - | - | - | - | - | 83 | 17 | 0,1 | - | - |
Zr | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Cd | 97 | 3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Pb | 96 | 3 | 0,3 | 0,3 | 0,2 | - | 0,4 | - | - | - | - |
Алкилалкилфосфоновая кислота на Amberchrom CG-71, размер частиц 50-100 мкм, загрузка 4,0 мл 0,1 М HCl, промывка 2,0 мл 0,1 М HCl/фракцию, отмывка 2,0 мл 0,1 М HCl/фракцию.
Таблица 2. | |||||||||||
Поведение ионов селективных металлов на смоле, селективной по отношению к иттрию. | |||||||||||
Содержание в каждой фракции в % (для Фиг.2) | |||||||||||
Загрузка | Промывка | Отмывка | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
Al | 75 | 14 | 8 | 3 | - | - | - | - | - | - | - |
Fe | 89 | 11 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Mn | 89 | 11 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Cu | 91 | 9 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Zn | 4 | 74 | 10 | 2 | 1 | - | - | - | - | - | - |
Sr | 94 | 6 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Y | - | - | - | - | - | - | 76 | 12 | 4 | 5 | - |
Zr | 48 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Cd | 90 | 10 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Pb | 88 | 12 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Диалкилфосфиновая кислота на Amberchrom CG-71, размер частиц 50-100 мкм, объем слоя = 1,0 мл, диаметр 0,7 см, скорость истечения = 1,0 мл/кв.см/мин, загрузка 9,0 мл 1М уксусной кислоты, промывка 2,0 мл 0,01М HCl/фракцию и отмывка 2,0 мл 0,1М HCl/фракцию.
Данное описание предпочтительных вариантов настоящего изобретения приведено для целей иллюстрации. Оно не является исчерпывающим и не ограничивает изобретение только описанным. В свете данного описания возможны многие модификации и изменения. Например, для других, неупомянутых, целей можно использовать Y91. Различные изотопы иттрия, такие как иттрий-87 и иттрий-91, могут быть очищены с применением селективной по иттрию смолы, описанной в данном описании, хотя могут быть необходимыми модификации различных концентраций кислот и экстрагентов и видов колонок. Варианты, описанные здесь для лучшего объяснения принципов данного изобретения и его практического применения, позволят специалистам более эффективно использовать настоящее изобретение.
Класс C01F17/00 Соединения редкоземельных металлов, те скандия, иттрия, лантана или группы лантаноидов
Класс G21G4/08 предназначенные специально для медицинских целей