Патент на изобретение №2270170

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ ИЗОТОПА ИТТРИЯ

(57) Реферат:

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 Sr^86,87,88. 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 (С_n) 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 (С_n) 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(t_1/2=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 (t_1/2=64,1 ч) (=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.

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.

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.

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 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.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 14.04.2009

Извещение опубликовано: 10.12.2010 БИ: 34/2010