[发明专利]一种分离Ac-225的自动化处理装置及其操作方法

说明书

本发明属于核医学技术领域，涉及一种分离Ac‑225的自动化处理系统及其操作方法，包括：淋洗液进液模块、料液进液模块、第一进液泵、第二进液泵、分离柱模块、回收部、旋塞阀模块和控制模块；淋洗液进液模块连接第一进液泵，料液进液模块连接第二进液泵，第一进液泵和第二进液泵通过旋塞阀模块连接分离柱模块，分离柱模块通过旋塞阀模块连接回收部，将包含Ac‑225的溶液在回收部进行收集，控制模块连接第一进液泵、第二进液泵和旋塞阀模块，用于对进入分离柱模块和回收部的溶液进行选择。其用于同位素Ac‑225分离，具有快速、高效、废液量少、效率高、低放射性风险、操作简便的自动化等特点，能够满足国内医用同位素研究和应用市场。

技术领域

本发明涉及一种分离Ac-225的自动化处理系统及其操作方法，属于核医学技术领域。

背景技术

加速器作为医用同位素生产的一种重要方式，主要生产缺中子类医用同位素，在很大程度上弥补了目前医用同位素种类单一的不足。目前，可用加速器生产的放射性核素种类占已知医用同位素种类的60％以上，如Mo-99/Tc-99m、Cu-64、At-211、Y-88、F-18、C-11、I-123、Ga-68、Ac-225、Ra-223、Lu-177等。加速器直接辐照生产医用同位素，具有建造成本低，靶利用率高的优点，有望成为取代反应堆生产医用同位素的新路线。因此，亟待解决的问题落在了加速器辐照产生的医用同位素的分离纯化上。

作为一种100％的α衰变放射性核素，Ac-225的半衰期为t_1/2＝10.0d，能够较好的与靶向治疗周期匹配，其射线平均能量为5.8MeV，在软组织中的射程仅相当于5-9个细胞的直径。由于Ac-225级联衰变过程还包括6个短寿命子体，每次衰变可发出4个α粒子，能够多次有效的作用于癌细胞的清除，且最终会衰变为无毒的Bi-209。值得注意的是，其子体Bi-213(t_1/2＝45.6min)衰变时还会放出440keV的特征γ射线，因此可在治疗过程中同时进行复查显像。

目前，主要通过高能质子束辐照232Th靶获得Ac-225，但该方法除了生成Ac-225外，还会伴随很多杂质核素。从辐照后的钍靶中分离Ra和Ac的方法，在现有技术中已经广泛使用，其主要采用是离子交换或萃取色层法进行分类。随着配位化学的进一步研究和螯合法的不断发展，以硫酸盐、柠檬酸盐或其他试剂作为络合剂，可以使正四价的Th离子基质生成阴离子络合物，而Ra和Ac以阳离子形式保留，可简化Th/Ac(Ra)的分离操作过程，但由于镧系元素与产品Ac之间的化学性质几乎一致，所以选择性去除这类杂质也更为具备挑战性，特别是如果对高产额的镧和铈等元素分离不彻底，会限制加速器辐照Ac-225产品的医疗用途。

根据对现有技术的研究发现，目前从辐照后的钍靶中分离Ra和Ac并没有通用的装置或系统与其配合。故实验人员多采用手动分离的方法，对操作人员动手能力依赖性极大，操作不连续，步骤繁琐，产品损失较多，回收率和分离效率低下，处理速度慢，处理量小，尤其是对于寿命较短的医用同位素的分离纯化存在很大的局限性，不能满足加速器规模化生产及应用于核医学领域的需求。此外，现有的分离方法还会对操作人员产生较大的辐射剂量，对人身安全带来潜在的危害。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种分离Ac-225的自动化处理系统及其操作方法，其用于同位素Ac-225分离，具有快速、高效、废液量少、效率高、通用、低放射性风险、操作简便的自动化等特点，能够满足国内医用同位素研究和应用市场。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种分离Ac-225的自动化处理系统，包括：淋洗液进液模块、料液进液模块、第一进液泵、第二进液泵、分离柱模块、回收部、旋塞阀模块和控制模块；淋洗液进液模块连接第一进液泵，料液进液模块连接第二进液泵，第一进液泵和第二进液泵通过旋塞阀模块连接分离柱模块，分离柱模块通过旋塞阀模块连接回收部，将包含Ac-225的溶液在回收部进行收集，控制模块连接第一进液泵、第二进液泵和旋塞阀模块，用于对进入分离柱模块和回收部的溶液进行选择。