Способ выделения и очистки изотопа иттрия
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 Sr90 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.
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. Y90 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 Y90 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 Sr90 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 Y90 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 Sr90. 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 Y90 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 Y90 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 Sr90, 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 Y90; 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/Y90 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 Sr90.
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 С5, 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 Sr90, 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 (H2SO4). 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 (H2SO4). 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 (H2SO4). 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 Sr90, 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 Y90: удельная активность Sr90(t1/2=28,6 у) (λ=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) (λ=1,80х10-4 мин-1). 0,544 Ci/мкг. Один Кюри Y90=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.
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 Sr90, 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-С11 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.
