研究人員成功提取高純醫用同位素鉛212及鉍212

南華大學12月11日透露，該校核科學技術學院教授韋悅周團隊成功實現了從百克級硝酸釷中分離得到高純醫用同位素鉛-212及鉍-212。

鉛-212/鉍-212是目前最具應用前景的醫用阿爾法（α）放射性核素之一，可應用于多種惡性腫瘤如乳腺癌、胰腺癌以及前列腺癌等的靶向α核素治療。然而，由于來源稀缺，現階段鉛-212/鉍-212靶向藥物研發和臨床應用在國內外均受到嚴重制約。2021年，國家原子能機構等八部委共同發布《醫用同位素中長期發展規劃（2021-2035年）》提出，要加強醫用同位素研發、生產與應用技術研究，建立穩定自主的醫用同位素供應保障體系，徹底扭轉受制于人的局面。

釷-232和鈾-232的衰變鏈及各核素半衰期。受訪者 供圖

目前，鉛-212/鉍-212的來源主要有兩條途徑。一條是鈾-232的衰變鏈，另一條是天然釷-232的衰變鏈。鈾-232本身生產技術門檻高、投入大，且世界上主要幾座用于醫用同位素生產的反應堆已因壽命期限退役或即將退役，因而獲得足量的鈾-232十分困難。

從天然釷衰變鏈中分離提取鉛-212/鉍-212的方法一般經過共沉淀、選擇吸附相結合的三、四道分離工藝，分離步驟多且復雜，耗時長（鐳-228半衰期為5.75年），在等待衰變及分離提取過程中短壽命核素鉛-212和鉍-212大量損失。

相比之下，若能從天然釷中直接高選擇性分離提取鉛-212和鉍-212，則提取工藝將變得更為簡單和高效，所需釷-232原料量也會大幅減少。

韋悅周團隊立足我國擁有獨居石等豐富的釷資源優勢，自2022年起組織團隊開展從天然釷中分離提取鉛-212和鉍-212的攻關研究。針對從大量釷中高效分離提取微量短壽命核素鉛-212及鉍-212的技術難題，團隊成員陳立豐博士課題組持續開展吸附分離科研攻關，首次發現攜帶1-甲基吡啶基團的多孔二氧化硅負載型陰離子交換樹脂在鹵素介質中對鉛及鉍離子具有高選擇吸附性，而不吸附釷及其衰變鏈中的其它核素離子。

鑒于此，韋悅周團隊獨自開發了新型吸附材料——多孔二氧化硅負載型陰離子交換樹脂。該材料具有吸附/脫附速度快、分離效率高、設備規模小、二次廢物量少等優點，尤其適合于鉛-212及鉍-212等短壽命放射性核素的高效快速提取，能顯著降低目的核素的衰變損失量。由于硅基樹脂的通液壓降小，可采用高流速的進料以提高處理效率，能適用于日處理量噸級以上天然釷-232原料的工業規模分離工藝。

韋悅周表示，該成果有望從根本上解決當前全球鉛-212和鉍-212供應不足的瓶頸問題。除了鉛-212及鉍-212之外，團隊正在繼續攻關以進一步從天然釷衰變鏈中分別提取鐳-228、釷-228及鐳-224核素。

目前，相關研究成果已申報國家發明專利，部分研究成果已在Chem. Eng. J.及J. Radioanal. Nucl. Chem.上發表。

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