Команда Университета Наньхуа извлекает высокочистый медицинский альфа-нуклид свинец-212 из редкоземельных шлаков

20 августа стало известно из Университета Наньхуа, что команда профессора Вэй Юэчжоу непосредственно выделила из редкоземельных шлаков и получила высокочистый альфа-нуклид свинец-212 и его предшественник торий-228, успешно осуществив за один цикл извлечение 158 микрокюри свинца-212/висмута-212 из килограммовых количеств редкоземельного шлака. Данный результат недавно прошёл экспертизу научно-технических достижений проекта «Технология извлечения медицинского альфа-нуклида свинца-212 и тория-228 из радиевых шлаков переработки монацита», организованную Китайской ассоциацией изотопов и радиационной промышленности. Эксперты единогласно признали, что общий уровень технологии проекта достиг международного передового уровня, при этом показатель разового извлечения достиг международного лидирующего уровня, что открывает перспективы для обеспечения самостоятельных поставок медицинских альфа-нуклидов в Китае, гарантирования безопасности цепочки ядерной медицинской промышленности и имеет широкие перспективы применения.

Период полураспада свинца-212 составляет 10,6 часа, и он является одним из наиболее перспективных нуклидов для таргетной альфа-терапии в мире, применимым для точного лечения множества злокачественных опухолей, таких как рак молочной железы, рак поджелудочной железы и рак предстательной железы. Однако сложность процесса извлечения свинца-212, низкий выход и высокая цена препятствуют широкому применению таргетных препаратов на его основе. В настоящее время медицинские нуклиды в Китае в основном импортируются, долгосрочное предложение ограничено, и существует острая необходимость в разработке эффективной технологии крупномасштабного производства свинца-212, создании производственной цепочки таргетных препаратов/клинического применения и ускорении достижения самообеспеченности важными медицинскими изотопами в Китае.

Радиевый шлак переработки монацита — это отход, богатый радиоактивным радием, образующийся в процессе производства редкоземельной продукции из монацитовой руды. Команда Вэй Юэчжоу нашла нестандартный подход: в раствор растворённого радиевого шлака был введён специальный анион, благодаря чему свинец-212 образовал «анионный комплекс», а затем с помощью самостоятельно разработанной пористой анионообменной смолы на основе диоксида кремния свинец-212 был точно «распознан» и «извлечён» из раствора, содержащего более 20 различных металлических примесей в больших количествах.

По результатам испытаний, нуклидная чистота извлечённого командой свинца-212 составила 99,9%, содержание ионов бария — ниже 1 ppm, содержание остальных около 20 ионов металлических примесей — ниже 0,1 ppm, разовое извлечение превысило 90%, а разовое извлечение тория-228 — более 85%. Вэй Юэчжоу отметил, что данная технология готова к масштабированию на пилотном уровне, и эта оригинальная технология, «превращающая вред в пользу и отходы в ценные ресурсы», также способна打破 глобальный дефицит поставок медицинских альфа-нуклидов, снимая проблему «узкого места».

Как сообщается, при применении вышеуказанных результатов исследований из примерно 10 тонн радиевого шлака можно извлечь 1 кюри свинца-212, что теоретически достаточно для лечения 66 онкологических пациентов. При этом раствор радиевого шлака после выдержки для распада в течение примерно 4 дней может быть снова использован для извлечения, что обеспечивает многократное циклическое использование. Иными словами, при ежегодной переработке 50 тонн радиевого шлака по данной технологии можно получить 365 кюри свинца-212, что достаточно для лечения около 24 000 онкологических пациентов.

Помимо свинца-212, разработанные командой материалы и технологии позволяют также непосредственно извлекать из радиевого шлака торий-228. Период полураспада тория-228 составляет 1,9 года, и при распаде он образует свинец-212. Благодаря более длительному периоду полураспада он пригоден для транспортировки на дальние расстояния и может обеспечить достаточное сырьё для производства свинца-212 как в Китае, так и за рубежом. Вэй Юэчжоу отметил, что данная технология может через 2–3 года обеспечить крупномасштабное производство свинца-212 в Китае, с постепенным расширением мощности до более 1 кюри в день.