研究人员成功提取高纯医用同位素铅-212及铋-212

南华大学12月11日透露，该校核科学技术学院教授韦悦周团队成功实现了从百克级硝酸钍中分离得到高纯医用同位素铅-212及铋-212。

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铅-212/铋-212是目前最具应用前景的医用阿尔法（α）放射性核素之一，可应用于多种恶性肿瘤如乳腺癌、胰腺癌以及前列腺癌等的靶向α核素治疗。然而，由于来源稀缺，现阶段铅-212/铋-212靶向药物研发和临床应用在国内外均受到严重制约。2021年，国家原子能机构等八部委共同发布《医用同位素中长期发展规划（2021-2035年）》提出，要加强医用同位素研发、生产与应用技术研究，建立稳定自主的医用同位素供应保障体系，彻底扭转受制于人的局面。

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目前，铅-212/铋-212的来源主要有两条途径。一条是铀-232的衰变链，另一条是天然钍-232的衰变链。铀-232本身生产技术门槛高、投入大，且世界上主要几座用于医用同位素生产的反应堆已因寿命期限退役或即将退役，因而获得足量的铀-232十分困难。

从天然钍衰变链中分离提取铅-212/铋-212的方法一般经过共沉淀、选择吸附相结合的三、四道分离工艺，分离步骤多且复杂，耗时长（镭-228半衰期为5.75年），在等待衰变及分离提取过程中短寿命核素铅-212和铋-212大量损失。

相比之下，若能从天然钍中直接高选择性分离提取铅-212和铋-212，则提取工艺将变得更为简单和高效，所需钍-232原料量也会大幅减少。

韦悦周团队立足我国拥有独居石等丰富的钍资源优势，自2022年起组织团队开展从天然钍中分离提取铅-212和铋-212的攻关研究。针对从大量钍中高效分离提取微量短寿命核素铅-212及铋-212的技术难题，团队成员陈立丰博士课题组持续开展吸附分离科研攻关，首次发现携带1-甲基吡啶基团的多孔二氧化硅负载型阴离子交换树脂在卤素介质中对铅及铋离子具有高选择吸附性，而不吸附钍及其衰变链中的核素离子。

鉴于此，韦悦周团队独自开发了新型吸附材料——多孔二氧化硅负载型阴离子交换树脂。该材料具有吸附/脱附速度快、分离效率高、设备规模小、二次废物量少等优点，尤其适合于铅-212及铋-212等短寿命放射性核素的高效快速提取，能显著降低目的核素的衰变损失量。由于硅基树脂的通液压降小，可采用高流速的进料以提高处理效率，能适用于日处理量吨级以上天然钍-232原料的工业规模分离工艺。

韦悦周表示，该成果有望从根本上解决当前全球铅-212和铋-212供应不足的瓶颈问题。除了铅-212及铋-212之外，团队正在继续攻关以进一步从天然钍衰变链中分别提取镭-228、钍-228及镭-224核素。

目前，相关研究成果已申报国家发明专利，部分研究成果已在Chem. Eng. J.及J. Radioanal. Nucl. Chem.上发表。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.157971

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.154283

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150022

https://doi.org/10.1007/s10967-024-09607-2