專利名稱：一種放射性⁶⁸Ge溶液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放射性核素的制備，尤其是涉及一種用于68Ge-68(ia發(fā)生器的放射性核素68Ge溶液的制備方法。
背景技術(shù)：
68Ge是重要的醫(yī)用放射性核素之一，其主要用于制備正電子發(fā)射型斷層顯像 (PET)的校正放射源和f58Ge-f^a發(fā)生器。fi8Ge的半衰期為288天，電子捕獲后，產(chǎn)生的 68Ga(68. 3m,88% β+)可制備用于PET顯像的68^1標(biāo)記藥物；隨著PET的發(fā)展，68^1在核素顯像中的應(yīng)用日益廣泛，不斷創(chuàng)造社會經(jīng)濟(jì)效益。世界上有眾多的關(guān)于68Ge溶液制備方法的報(bào)道，但68Ge的實(shí)際生產(chǎn)主要集中在美國的國立實(shí)驗(yàn)室和俄羅斯Obninsk的加速器有限公司。早在1974年，R. Caletka, P. Kotas報(bào)道了利用硅膠吸附鍺的性質(zhì)進(jìn)行鍺核素的分離，但并沒有對鍺在硅膠上的吸附進(jìn)行系統(tǒng)的研究；1982年，C. LOC’ h等研究者報(bào)道了利用熔融法制備(^a4Ni靶件，利用CCl4液-液萃取法分離68Ge的制備方法；1994年，加拿大的TRIUMF實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了利用電化學(xué)方法制備Ga4Ni靶件的技術(shù)；2000年，臺灣的核能研究所報(bào)道了利用INER TR30/15微型加速器輻照GaAg合金靶件的68Ge制備技術(shù)；2002年，南非國立加速器中心報(bào)道了利用高能質(zhì)子加速器輻照Ga2O靶件制備68Ge溶液技術(shù)；2005年， 美國的 BR00KHAVEN NATIONAL LABORATORY 報(bào)道了利用其 BLIP 輻照 Nb-Ga 靶件，利用 CCl4 液-液萃取法分離68Ge的制備技術(shù)；2005年，俄羅斯的Obninsk的加速器有限公司報(bào)道了利用熔融法制備Ga4Ni靶件，利用CCl4液-液萃取法分離fi8Ge的方法生產(chǎn)fi8Ge溶液。2010年， IAEA 出版了 Production of Long Lived Parent Radionuclides for Generators :68Ge, 82Sr590Sr and 188W。目前，大批量68Ge的生產(chǎn)方法主要利用加速器輻照熔融法制備的Ga4Ni合金靶件或Nb-Ga液體鎵靶件，通過CCl4液-液萃取法分離生產(chǎn)68Ge溶液，其缺點(diǎn)是用熔融法制備Ga4M合金靶件技術(shù)難度高，與銅靶托的結(jié)合不牢固，能夠承受的輻照束流較??；用CCl4 液-液萃取法分離生產(chǎn)68Ge溶液，操作繁瑣，易產(chǎn)生氣溶膠，造成放射性污染。本發(fā)明采用電沉積方法制備固體Ga4M合金靶件，輻照，冷卻，電解靶件，硅膠柱分離、純化，硝酸溶液解吸及解吸液介質(zhì)轉(zhuǎn)換，制備出用于f58Ge-raGa發(fā)生器的放射性核素fi8Ge 溶液。制備設(shè)備簡單，工藝穩(wěn)定，重復(fù)性好，易于操作，靶件牢固，易于打靶，68Ge的核純、化學(xué)純、回收率高，有利于常規(guī)性和大量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種放射性68Ge溶液的制備方法，制備出結(jié)合牢固、質(zhì)量好，易于打靶的Ga4Ni合金靶件；制備得到高純度68Ge溶液。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下—種放射性68Ge溶液的制備方法，包括以下步驟制備靶件；加速器輻照靶件制備出含放射性68Ge的合金靶；電解輻照后的合金靶；電解液的分離、純化，其特征在于所述的靶件為鎵、鎳(Ga4Ni)合金靶件，采用電沉積法制備而成，采用硅膠柱層析法進(jìn)行電解液的分離、純化。其中，上述的制備Ga4M合金靶件的電沉積法為采用的電鍍槽為恒溫水浴豎式鍍槽，并具有攪拌功能，陰陽極間距3. Ocm,陽極為片狀鉬，陰極為銅靶托，鍍槽容積為130mL ；電沉積液的組分為 c (HCl) = 0. 06-0. lmol/L、c (Ga) = 0. 6-1. Omol/L、c(Ni) = 0. 25-0. 5mol/ L ；將電沉積液加熱到60-80°C，通入密度為10-40mA/cm2的電流，同時以100-250轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)速度攪拌，使鎵、鎳沉積在銅靶托上，6-8小時后得到鎵、鎳(Ga4Ni)合金靶件。上述的輻照后的Ga4Ni合金靶件含有fi8GejEuZrKCu等物質(zhì)，用9-lOmol/L硫酸電解上述靶件，得到含有68Ge、Ga、Zn、Cu等物質(zhì)的電解液。上述的硅膠柱層析法包括以下步驟1)電解液上硅膠柱；2)淋洗液對硅膠進(jìn)行淋洗；3)硅膠柱上淋洗液介質(zhì)離子的去除；4)硅膠柱上68Ge的解吸；5)解吸液的介質(zhì)轉(zhuǎn)化。上述的步驟2)的淋洗液為9-lOmol/L硫酸溶液。上述的步驟幻去除硅膠柱上淋洗液介質(zhì)硫酸根離子的方法為采用10-12mol/L硝酸溶液淋洗硅膠柱。上述的步驟4)中的解吸過程為解吸、浸泡、再解吸、再浸泡的多次重復(fù)過程。上述的解吸液為l-5mol/L的硝酸溶液。上述的步驟幻解吸液的介質(zhì)轉(zhuǎn)化包括解吸液的蒸干，蒸干后剩余固體的溶解， 溶解液的收集。上述的解吸液的蒸干方法為加熱蒸干容器中的解吸液以去除其中的硝酸。上述的加熱蒸干容器為聚四氟乙烯蒸發(fā)皿。蒸干后的聚四氟乙烯蒸發(fā)皿中的固體物采用0. 1-0. 5mol/L的鹽酸溶液浸泡5_8 天進(jìn)行溶解。收集鹽酸浸泡液，完成解吸液的介質(zhì)轉(zhuǎn)化，得到所需要的68Ge溶液。(三)有益效果本發(fā)明主要發(fā)明優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下兩個方面1)制備出結(jié)合牢固、質(zhì)量好，易于打靶的Gii4Ni合金靶件常規(guī)熔融法制備Ga4M合金靶件存在制備技術(shù)難度高，與銅靶托的結(jié)合不牢固，能夠承受的輻照束流較小等問題。本發(fā)明采用操作簡便，重復(fù)性好、工藝穩(wěn)定的電沉積方法制備Ga4Ni合金靶件。2)制備高純度68Ge溶液常規(guī)液-液萃取法制備68Ge溶液存在易產(chǎn)生放射性汽溶膠，操作繁瑣等問題。本發(fā)明采用硅膠柱分離、純化制備68Ge溶液，具有68Ge與雜質(zhì)離子分離完全，操作簡便，無污染，68Ge回收率、純度高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提出的一種放射性68Ge溶液的制備方法，采用電沉積法制備Ga4Ni合金靶件，克服常規(guī)熔融法制備Ga4M合金靶件的不足，使制備Ga4M合金靶件的設(shè)備簡單，方法方便快捷，重復(fù)性好，工藝穩(wěn)定，靶件牢固、質(zhì)量好，易于打靶；采用硅膠柱分離、純化68Ge,可克服常規(guī)液-液萃取法生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生汽溶膠污染，操作繁瑣的缺點(diǎn)，且68Ge與雜質(zhì)離子分離完全，核純大于99. 995 %，化學(xué)純大于98 %，解吸效率大于98 %。易操作，無污染，工藝穩(wěn)定，有利于進(jìn)行常規(guī)性和大量生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的一種放射性68Ge溶液的制備方法為將鎵鹽和鎳鹽溶解于鹽酸溶液中，利用電沉積原理，使鎵、鎳兩種金屬共沉積于銅靶托上，制備鎵、鎳合金靶件；合金靶件經(jīng)CYCL0NE30輻照后，得到含68Ge的合金靶件，放置冷卻輻照后靶件，電解輻照后的靶件，將電解液在硅膠柱上進(jìn)行分離，純化，解吸，解吸液蒸干，溶解蒸干后固體物，收集溶解液，制備出用于制備f58Ge-68^i發(fā)生器的放射性68Ge溶液，它包含以下步驟1)用電沉積法制備出Ga4Ni合金靶件電沉積法制備Ga4M合金靶件的電鍍槽為恒溫水浴豎式鍍槽，有攪拌功能，陰陽極間距3. Ocm,陽極為片狀鉬，陰極為銅靶托，鍍槽容積為130mL。將三氯化鎵和二氯化鎳溶解于鹽酸中，此為電鍍液，其組分為 c(HCl) = 0. 06-0. lmol/L,c(Ga) = 0. 6-1. 0mol/L、c (Ni) =0. 25-0. 5mol/L，將電鍍液倒入電鍍槽中，加熱電鍍液至60-80°C，通入密度為10_40mA/ cm2的電流，同時以100-250轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)速度攪拌，經(jīng)6_8小時后可得到含有75%的鎵、 25%的鎳的合金靶件。2)用CYCL0NE30輻照Ga4Ni合金靶件，制備出含放射性fi8Ge的合金靶件，放置冷卻靶件。3)用電鍍逆過程電解輻照后的Ga4Ni合金靶件。4)用硅膠柱分離、純化電解液，它包括以下步驟(1)電解液上硅膠柱將Ga4Ni合金靶件電解后的所有電解液通過硅膠色層柱；(2)淋洗液對硅膠進(jìn)行淋洗用9-lOmol/L硫酸溶液淋洗硅膠柱，以除去硅膠柱上的雜質(zhì)離子；(3)硅膠柱上淋洗液介質(zhì)離子的去除用10-12mol/L硝酸溶液淋洗硅膠柱，去除硅膠柱上的硫酸根離子。5)解吸硅膠柱上的fi8Ge采用l-5mol/L的硝酸溶液解吸硅膠柱的fi8Ge,當(dāng)用硝酸連續(xù)解吸一定體積后，采用低濃度硝酸浸泡硅膠2-12小時，再解吸，解吸一定體積后，再用低濃度硝酸浸泡一段時間，再解吸，重復(fù)浸泡、解吸這個過程，直至68Ge基本從硅膠上解吸完全，即解吸效率達(dá)到 98%以上為止。6)用鹽酸溶液轉(zhuǎn)換解吸液介質(zhì)含硝酸介質(zhì)的解吸液，用聚四氟乙烯蒸發(fā)皿蒸發(fā)至干，除凈硝酸，再用 0. 1-0. 5mol/L稀鹽酸溶液浸泡剩余固體物5_8天，制備出所需的稀鹽酸介質(zhì)的68Ge溶液。
以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例1本發(fā)明所述的一種放射性68Ge溶液的制備方法為將鎵鹽和鎳鹽溶解于鹽酸溶液中，利用電沉積原理，使鎵、鎳兩種金屬共沉積于銅靶托上，制備鎵、鎳合金靶件；合金靶件經(jīng)CYCL0NE30輻照后，得到含68Ge的合金靶件，放置冷卻靶件一個月，再把該靶件進(jìn)行電解， 電解是電鍍的逆過程；隨后將電解液在硅膠柱上進(jìn)行分離、純化、解吸，蒸干解吸液，溶解剩余固體物，實(shí)現(xiàn)解吸液介質(zhì)轉(zhuǎn)化，制備出用于制備68Ge-68^i發(fā)生器的放射性68Ge溶液，它包含以下步驟1)用電沉積法制備出Ga4Ni合金靶件將1. Omol/L三氯化鎵以及0. 25mol/L 二氯化鎳溶解于0. lmol/L鹽酸中，此為電鍍液，將電鍍液倒入電鍍槽中，加熱使電鍍液的溫度升至80°C，通入密度為20mA/cm2的電流，在攪拌轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分的情況下進(jìn)行電沉積，經(jīng)7小時后可得到含有75%的鎵、25% 的鎳的合金靶件。2)用CYCL0NE30輻照Ga4Ni合金靶件，制備出含放射性68Ge的合金靶。3)用電鍍逆過程電解輻照后Ga4Ni合金靶件。4)用硅膠柱分離、純化電解液，它包括以下步驟(1)電解液上硅膠柱將Ga4Ni合金靶件電解后的所有電解液通過硅膠色層柱；(2)淋洗液對硅膠進(jìn)行淋洗用50mL 9mol/L硫酸淋洗硅膠柱，以除去硅膠柱上的雜質(zhì)離子；(3)硅膠柱上淋洗液介質(zhì)離子的去除去除雜質(zhì)離子的硅膠柱上硫酸根離子含量很高，如果不除去硫酸根離子而直接用解吸液解吸fi8Ge,解吸液中將含有大量的硫酸根離子，導(dǎo)致制備的fi8Ge溶液無法用于 68Ge-68Ga發(fā)生器的制備，因此，用30mL 10mol/L硝酸淋洗硅膠柱，去除硅膠柱上的硫酸根離子。5)解吸硅膠柱上的fi8Ge采用3mol/L硝酸解吸硅膠柱上的fi8Ge,當(dāng)用3mol/L硝酸連續(xù)解吸IOOmL后，采用 0. lmol/L浸泡硅膠柱2小時以上后再解吸，解吸20mL后再用0. lmol/L浸泡2小時以上， 再解吸，重復(fù)浸泡、解吸這個過程，直至68Ge基本從硅膠上解吸完全為止，解吸效率可達(dá)到 98%以上。6)用鹽酸溶液轉(zhuǎn)換解吸液介質(zhì)含硝酸介質(zhì)的解吸液，用聚四氟乙烯蒸發(fā)皿蒸發(fā)至干，以去除硝酸，再用0. lmol/L 的鹽酸溶液浸泡蒸發(fā)皿中的固體物7天，制備出所需的0. lmol/L鹽酸介質(zhì)的68Ge溶液。實(shí)施例2按照本發(fā)明實(shí)施例1所述的制備方法及操作步驟制備的放射性68Ge溶液，其技術(shù)指標(biāo)如下核純大于99. 995%，化學(xué)純大于98%，硫酸根離子濃度小于14. 9X10_4mOL/L (如表1、2、3、4所示)。表1 fi8Ge溶液的核純
權(quán)利要求
1.一種放射性68Ge溶液的制備方法，包括以下步驟制備靶件；加速器輻照靶件制備出含放射性68Ge的合金靶；電解輻照后的合金靶；電解液的分離、純化，其特征在于所述的靶件為鎵、鎳(Ga4Ni)合金靶件，采用電沉積法制備而成，采用硅膠柱層析法進(jìn)行電解液的分離、純化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的制備合金靶件的電沉積法為采用的電鍍槽為恒溫水浴豎式鍍槽，并具有攪拌功能，陰陽極間距3. Ocm,陽極為片狀鉬，陰極為銅靶托，鍍槽容積為130mL ；電沉積液的組分為c(HCl) = 0. 06-0. lmol/L、 c(Ga) = 0. 6-1. 0mol/L、c(Ni) = 0. 25-0. 5mol/L ；將電沉積液加熱到 60_80°C，通入密度為 10-40mA/cm2的電流，同時以100-250轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)速度攪拌，使鎵、鎳沉積在銅靶托上，6_8小時后得到鎵、鎳(Ga4Ni)合金靶件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于輻照后的Ga4Ni合金靶件含有68Ge、 Ga、Zn、Cu等物質(zhì)，用9-lOmol/L硫酸電解上述靶件，得到含有te、Ga、Zn、Cu等物質(zhì)的電解液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制備方法，其特征在于硅膠柱層析法包括以下步驟1)電解液上硅膠柱；2)淋洗液對硅膠進(jìn)行淋洗；3)硅膠柱上淋洗液介質(zhì)離子的去除；4)硅膠柱上fi8Ge的解吸；5)解吸液的介質(zhì)轉(zhuǎn)化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述的步驟2)的淋洗液為9-lOmol/ L硫酸溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的步驟幻去除硅膠柱上淋洗液介質(zhì)硫酸根離子的方法為采用10-12mol/L硝酸溶液淋洗硅膠柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述的步驟4)中的解吸過程為解吸、浸泡、再解吸、再浸泡的多次重復(fù)過程。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于所述的解吸液為l_5mol/L的硝酸溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于所述的步驟幻解吸液的介質(zhì)轉(zhuǎn)化包括解吸液的蒸干，蒸干后剩余固體的溶解，溶解液的收集。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于解吸液的蒸干方法為加熱蒸干容器中的解吸液以去除其中的硝酸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于所述的加熱蒸干容器為聚四氟乙烯蒸發(fā)皿。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于蒸干后的聚四氟乙烯蒸發(fā)皿中的固體物采用0. 1-0. 5mol/L的鹽酸溶液浸泡5_8天進(jìn)行溶解。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法，其特征在于收集鹽酸浸泡液，完成解吸液的介質(zhì)轉(zhuǎn)化，得到所需要的68Ge溶液。
全文摘要
本發(fā)明屬于放射性核素制備領(lǐng)域，公開了一種放射性68Ge溶液的制備方法，其采用電沉積方法制備出含有鎵、鎳的固體Ga4Ni合金靶件，將合金靶件用CYCLONE30輻照制備含放射性68Ge的合金靶，冷卻，對靶件進(jìn)行電解，將電解液在硅膠柱上分離，純化，用硝酸溶液解吸68Ge，解吸液進(jìn)行蒸干，溶解固態(tài)68Ge，制備出用于68Ge-68Ga發(fā)生器的放射性68Ge溶液。本發(fā)明制備Ga4Ni合金靶件的設(shè)備簡單，方法快捷，重復(fù)性好，工藝穩(wěn)定，靶件牢固，質(zhì)量好，易于打靶。68Ge的純化工藝穩(wěn)定、與雜質(zhì)離子的分離完全，核純大于99.995％，化學(xué)純大于98％，解吸效率大于98％，易操作，無污染，有利于進(jìn)行常規(guī)性和大量生產(chǎn)。
文檔編號C25C1/24GK102382994SQ20111020007
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者傅紅宇, 李江航, 李貴群, 李超, 李錦富, 沈亦佳, 王剛, 王春林, 羅文博 申請人:原子高科股份有限公司