ОЧИСТКА АКТИНИЯ Российский патент 2023 года по МПК B01D15/18 C22B60/02 

Область техники изобретения

Настоящее изобретение относится к очистке Ac и, в частности к очистке Ac из смеси, содержащей Ac и по меньшей мере один элемент, выбранный из Ra, Pb, Po, Bi и La.

Уровень техники изобретения

Известно, что Ac-225 можно использовать в клинических применениях в ядерной медицине, например, для лучевой терапии злокачественных опухолей. Одним из способов получения Ac-225 является облучение мишеней Ra-226 (например, RaCl₂) протонами. После облучения Ac-225, как правило, необходимо очистить от Ra и его продуктов (например, Pb, Po и Bi) перед его применением.

Один подход обеспечения такой очистки описан в EP1987522B1. Этот подход включает сначала отделение Ac-225 от Ra-226 и других изотопов Ra посредством экстракционной хроматографии с использованием первой экстрагирующей системы, нанесенной на твердую подложку. В данном случае первой экстрагирующей системой было производное оксида карбамоилфосфина в триалкилфосфате (например, оксид октил(фенил)-N,N-диизобутилкарбамоилфосфина (CMPO) в трибутилфосфате (TBP), такой как смола TRU или смола RE), производное карбамоилкарбамата, выбранное из N,N,N’,N’-тетраоктилкарбамоилкарбамата или N,N,N’,N’-тетра(2-этилгексил)карбамоилкарбамата, или ди-(2-этилгексил)фосфорная кислота (HDEHP). После этого Ac-225 дополнительно отделяют от Po-210 и Pb-210 посредством другого этапа экстракционной хроматографии с использованием второй экстрагирующей системы, нанесенной на твердую подложку. Вторая экстрагирующая система представляет собой 4(5’),4’(5’)-ди(алкилциклогексано)-18-краун-6 в спирте (например, 4,4’(5’)-ди(трет-бутилциклогексано)-18-краун-6 в 1-октаноле, такой как смола Sr).

Несмотря на это, в данной области техники все еще не хватает лучших способов очистки Ac. В частности, поскольку Ac-225 имеет ограниченное время распада, составляющее 10 суток, повышение скорости и производительности процесса его очистки имеет критическую важность.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является обеспечение хороших способов очистки Ac из смеси, содержащей Ac и по меньшей мере один элемент, выбранный из Ra, Pb, Po, Bi и La. Дополнительной целью настоящего изобретения является обеспечение связанных с этим хороших продуктов. Эта цель достигается с помощью способов, устройств, компьютерных программных продуктов и машиночитаемых носителей в соответствии с настоящим изобретением.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что Ac можно хорошо очищать путем его отделения от ряда связанных с ним элементов. Дополнительным преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что связанные элементы могут охватывать некоторый диапазон химического сродства.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что в качестве источника, из которого очищают Ac, можно использовать облученную мишень. Дополнительным преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что Ac можно очищать из облученной Ra-мишени (например, облученной протонами Ra-226-мишени). Другим дополнительным преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что Ra (например, Ra-226) может быть извлечен из смеси и может, например, быть повторно использован для образования новой облученной мишени.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что Ac можно очищать быстрым и относительно простым способом. Дополнительным преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что это делает его особенно подходящим для очищения Ac-225, который имеет ограниченное время полураспада, составляющее всего 10 суток.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что Ac можно подвергать последующим этапам очистки без необходимости сбора промежуточных фракций.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что система растворителя на этапе элюирования может быть совместимой с системой последующего этапа загрузки.

Преимуществом вариантов осуществления является то, что матричные растворы, промывочные растворы и элюенты могут быть получены на основании общедоступных химических веществ.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что по меньшей мере часть Ra в смеси можно осадить из нее перед прохождением дополнительных этапов очистки.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что очистку можно дополнительно улучшить за счет применения также краун-эфирной смолы и/или диалкилалкилфосфонатной смолы. Дополнительным преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что экстракционная хроматографическая колонка на основе краун-эфирной смолы и/или диалкилалкилфосфонатной смолы также может быть тандемно соединена с другими экстракционными хроматографическими колонками.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что способ может быть практически полностью осуществлен устройством, что делает его проведение легким, быстрым и простым.

В первом аспекте настоящее изобретение относится к способу очистки Ac из смеси, содержащей Ac и по меньшей мере один элемент, выбранный из Ra, Pb, Po, Bi и La, включающему: (a) проведение первого разделения, включающего (a1) загрузку смеси на первую экстракционную хроматографическую колонку на основе первой смолы и первого матричного раствора, (a2) промывку смеси, загруженной на первую экстракционную хроматографическую колонку, первым промывочным раствором и (a3) элюирование смеси, загруженной на первую экстракционную хроматографическую колонку, первым элюентом с получением первого элюата; и (b) проведение второго разделения, включающего (b1) загрузку первого элюата на вторую экстракционную хроматографическую колонку на основе второй смолы и второго матричного раствора, (b2) промывку первого элюата, загруженного на вторую экстракционную хроматографическую колонку, вторым промывочным раствором и (b3) элюирование первого элюата, загруженного на вторую экстракционную хроматографическую колонку, вторым элюентом с получением второго элюата, содержащего очищенный Ac. В данном документе первая смола представляет собой дигликольамидную (DGA) смолу, в случае чего первый матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0, первый промывочный раствор имеет pH от -0,8 до 0 и первый элюент имеет pH от 1 до 4, а вторая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты (HDAP), второй матричный раствор имеет pH от 1 до 4, второй промывочный раствор имеет pH от 1 до 4 и второй элюент имеет pH от -0,8 до 0. Или же первая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, в случае чего первый матричный раствор имеет pH от 1 до 4, первый промывочный раствор имеет pH от 1 до 4 и первый элюент имеет pH от -0,8 до 0, а вторая смола представляет собой дигликольамидную смолу, второй матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0, второй промывочный раствор имеет pH от -0,8 до 0 и второй элюент имеет pH от 1 до 4. Если вторая колонка является последней используемой колонкой, pH также может составлять от -0,9 до -1,1. Способ отличается тем, что первый элюат, получаемый на этапе ‎a3, незамедлительно загружают на вторую экстракционную хроматографическую колонку на этапе ‎b1 путем образования тандема между первой и второй экстракционными хроматографическими колонками.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что указанные способы и системы позволяют получать Ac высокой чистоты в относительно коротких временных рамках.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что предложены способы и системы, которые позволяют автоматизировать процесс.

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к системе для выполнения способа в соответствии с любым вариантом осуществления первого аспекта. Способ может включать средства для выполнения этапов способа в соответствии с любым вариантом осуществления первого варианта осуществления. Система может содержать входные элементы для приема смеси, выходные элементы для выдачи Ac и контроллер или устройство управления для автоматического выполнения этапов a и b способа и, необязательно, этапа c, если он присутствует в способе. Таким образом, контроллер, как правило, программируют для управления тем, чтобы первый элюат, получаемый на этапе ‎a3, незамедлительно загружался на вторую экстракционную хроматографическую колонку на этапе ‎b1, путем образования тандема между первой и второй экстракционными хроматографическими колонками. Таким образом, система содержит тандем между первой и второй экстракционными хроматографическими колонками.

В некоторых вариантах осуществления система содержит первую экстракционную хроматографическую колонку на основе первой смолы и первого матричного раствора и вторую экстракционную хроматографическую колонку на основе второй смолы и второго матричного раствора, причем

первая смола представляет собой дигликольамидную смолу и первый матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0, а вторая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты и второй матричный раствор имеет pH от 1 до 4, или

первая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, первый матричный раствор имеет pH от 1 до 4, а вторая смола представляет собой дигликольамидную смолу и второй матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0,

и при этом первая экстракционная колонка и вторая экстракционная колонка выполнены с возможностью обеспечения загрузки элюата, получаемого из первой экстракционной колонки, непосредственно во вторую экстракционную колонку путем образования тандема между первой и второй экстракционными хроматографическими колонками.

Система может быть обеспечена первым промывочным раствором для промывки первой смеси, загруженной на первую экстракционную хроматографическую колонку, и вторым промывочным раствором для промывки второй смеси, загруженной на вторую экстракционную колонку, причем первый промывочный раствор имеет pH от -0,8 до 0, а второй промывочный раствор имеет pH от 1 до 4, или наоборот.

В третьем аспекте настоящее изобретение может относиться к компьютерному программному продукту, содержащему команды, которые при выполнении программы компьютером обеспечивают выполнение компьютером этапов способа в соответствии с любым вариантом осуществления первого аспекта и, таким образом, компьютерный программный продукт содержит команды для загрузки первого элюата, получаемого на этапе ‎a3, незамедлительно на вторую экстракционную хроматографическую колонку на этапе ‎b1 путем образования тандема между первой и второй экстракционными хроматографическими колонками.

В четвертом аспекте настоящее изобретение относится к машиночитаемому носителю, содержащему команды, которые при выполнении компьютером обеспечивают выполнение компьютером этапов способа в соответствии с любым вариантом осуществления первого аспекта.

Конкретные и предпочтительные аспекты изобретения приведены в независимых и зависимых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Признаки из зависимых пунктов можно комбинировать с признаками независимых пунктов и с признаками других зависимых пунктов в зависимости от ситуации и не обязательно так, как явно указано в формуле изобретения.

Хотя в данной области техники наблюдается постоянное усовершенствование, изменение и развитие устройств, полагается, что представленная концепция представляет по существу новые и инновационные усовершенствования, включая отклонения от ранее известной практики, что приводит к обеспечению более эффективных, стабильных и надежных устройство такого типа.

Вышеописанные и другие характеристики, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из нижеприведенного подробного описания в сочетании с прилагаемыми графическими материалами, которые иллюстрируют, как пример, принципы изобретения. Описание приведено исключительно с целью иллюстрации и не ограничивает объем изобретения. Ссылочные фигуры, упоминаемые ниже, относятся к прилагаемым графическим материалам.

Краткое описание графических материалов

На Фиг. 1 и 2 приведены блок-схемы в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

На Фиг. 3-5 приведены блок-схемы в соответствии с типовыми вариантами осуществления настоящего изобретения.

На разных фигурах одинаковые ссылочные обозначения относятся к одинаковым или аналогичным элементам.

Описание иллюстративных вариантов осуществления

Настоящее изобретении будет описано в отношении конкретных вариантов осуществления и со ссылкой на конкретные графические материалы, но изобретение не ограничено ими, а только формулой изобретения. Описанные графические материалы являются исключительно схематическими и неограничивающими. На графических материалах размер некоторых элементов может быть преувеличен и не выполнен в масштабе в иллюстративных целях. Размеры и относительные размеры не соответствуют действительному внедрению изобретения в практику.

Кроме того, термины первый, второй, третий и т.п.в описании и формуле изобретения используют для различения сходных элементов и необязательно для описания последовательности, как временной, так и пространственной, при упорядочении или любым другим образом. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми в определенных обстоятельствах и что описанные в данном документе варианты осуществления изобретения могут работать при последовательностях, отличных от описанных или проиллюстрированных в данном документе.

Кроме того, термины «над», «под» и т.п.в описании и формуле изобретения используются в описательных целях и необязательно для описания относительных положений. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми со своими антонимами в определенных обстоятельствах и что описанные в данном документе варианты осуществления изобретения могут работать при ориентациях, отличных от описанных или проиллюстрированных в данном документе.

Следует отметить, что термин «содержащий», используемый в формуле изобретения, не следует интерпретировать как ограниченный элементами, перечисленными после него; он не исключает наличие других элементов или этапов. Таким образом, его следует интерпретировать как указывающий наличие указанных признаков, целочисленных значений, этапов или компонентов в отношении изложенного, но не исключающий наличие или добавление одного или более других признаков, целочисленных значений, этапов или компонентов или их групп. Следовательно, термин «содержащий» охватывает ситуацию, когда присутствуют только указанные признаки, и ситуацию, когда присутствуют эти признаки и один или более других признаков. Таким образом, объем выражения «устройство, содержащее элементы A и B» не следует интерпретировать, как ограниченное устройствами, состоящими только из компонентов A и B. Это означает, что в отношении настоящего изобретения единственными релевантными компонентами устройства являются A и B.

Аналогично, следует отметить, что термин «соединенный», также используемый в формуле изобретения, не следует интерпретироваться как ограниченный только прямыми соединениями. Можно использовать термины «подсоединенный» и «соединенный» наряду с их производными. Следует понимать, что все эти термины не подразумевают синонимичность друг с другом. Таким образом, объем выражения «устройство A, подсоединенное к устройству B» не следует ограничивать устройствами или системами, в которых выход устройства A напрямую подсоединен к входу устройства B. Это означает, что существует путь между выходом A и входом B, который может представлять собой путь, включающий другие устройства или элементы. Выражение «соединенные» может означать, что два или более элементов находятся в прямом физическом или электрическом контакте или что два или более элементов не находятся в прямом контакте друг с другом, но при этом действуют совместно или взаимодействуют друг с другом.

В тексте этого описания упоминание «одного варианта осуществления» или «варианта осуществления» означает, что конкретные признак, структура или характеристика, описанные в связи с этим вариантом осуществления, включены по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, выражения «в одном варианте осуществления» или «в варианте осуществления» в различных местах этого описания необязательно все относятся к одному варианту осуществления, но могут относиться. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики можно комбинироваться любым подходящим образом в одном или более вариантах осуществления, что станет очевидно для специалиста в данной области техники из этого описания.

Аналогично, следует понимать, что в описании типовых вариантов осуществления изобретения различные признаки изобретения иногда сгруппированы вместе в одном варианте осуществления, на одной фигуре или в одном описании, чтобы рационализировать описание и способствовать пониманию одного или более различных аспектов по изобретению. Однако этот способ по изобретению не следует интерпретировать как отображающий предположение, что для заявленного изобретения необходимо больше признаков, чем те, которые явно перечислены в каждом пункте формулы изобретения. Вернее сказать, что как отображает нижеприведенная формула изобретения, аспекты по изобретению заключаются в менее чем всех признаках одного вышеописанного раскрытого варианта осуществления. Таким образом, формула изобретения, которая следует за подробным описанием, явным образом включена в это подробное описание, при этом каждый отдельно взятый пункт представляет отдельный вариант осуществления этого изобретения.

Кроме того, хотя некоторые описанные в данном документе варианты осуществления включают некоторые, но не другие признаки, включенные в другие варианты осуществления, подразумевается, что комбинации признаков разных вариантов осуществления входят в объем данного изобретения и образуют разные варианты осуществления, как понятно специалистам в данной области техники. Например, в нижеприведенной формуле изобретения любой из заявленных вариантов осуществления можно использовать в любой комбинации.

Кроме того, некоторые варианты осуществления описаны в данном документе как способ или комбинация элементов способа, который может быть реализован процессором или компьютерной системой или другими средствами выполнения функции. Таким образом, процессор с необходимыми командами для выполнения такого способа или элемента способа образует средство для выполнения способа или элемента способа. Кроме того, описанный в данном документе элемент варианта осуществления аппарата является примером средства выполнения функции, выполняемой элементом в целях осуществления изобретения.

В приведенном в данном документе описании приведены многочисленные специальные подробности. При этом следует понимать, что варианты осуществления изобретения можно реализовать на практике без этик специальных подробностей. В других случаях хорошо известные способы, структуры и методики не были проиллюстрированы подробно, чтобы не затруднять понимание этого описания.

Следующие термины приведены исключительно, чтобы облегчить понимание изобретения.

В контексте данного документа и если не указано иное, «алкильный» заместитель представляет собой линейный, разветвленный или циклический (циклоалкил) насыщенный углеводородный одновалентный заместитель. Алкильный заместитель может, например, содержать от 1 до 100 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 50, еще более предпочтительно от 3 до 20, например, от 5 до 10. В вариантах осуществления разные алкильные заместители в одном соединении могут быть выбраны независимо друг от друга. Вышеуказанные независимые разные алкильные заместители в одном соединении могут, в конкретных (например, предпочтительных) вариантах осуществления, быть выбраны одинаковыми.

В первом аспекте настоящее изобретение относится к способу очистки Ac из смеси, содержащей Ac и по меньшей мере один элемент, выбранный из Ra, Pb, Po, Bi и La, включающему: (a) проведение первого разделения, включающего (a1) загрузку смеси на первую экстракционную хроматографическую колонку на основе первой смолы и первого матричного раствора, (a2) промывку смеси, загруженной на первую экстракционную хроматографическую колонку, первым промывочным раствором и (a3) элюирование смеси, загруженной на первую экстракционную хроматографическую колонку, первым элюентом с получением первого элюата; и (b) проведение второго разделения, включающего (b1) загрузку первого элюата на вторую экстракционную хроматографическую колонку на основе второй смолы и второго матричного раствора, (b2) промывку первого элюата, загруженного на вторую экстракционную хроматографическую колонку, вторым промывочным раствором и (b3) элюирование первого элюата, загруженного на вторую экстракционную хроматографическую колонку, вторым элюентом с получением второго элюата, содержащего очищенный Ac. В данном документе первая смола представляет собой дигликольамидную (DGA) смолу, в случае чего первый матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0, первый промывочный раствор имеет pH от -0,8 до 0 и первый элюент имеет pH от 1 до 4, а вторая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты (HDAP), второй матричный раствор имеет pH от 1 до 4, второй промывочный раствор имеет pH от 1 до 4 и второй элюент имеет pH от -0,8 до 0. Или же первая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, в случае чего первый матричный раствор имеет pH от 1 до 4, первый промывочный раствор имеет pH от 1 до 4 и первый элюент имеет pH от -0,8 до 0, а вторая смола представляет собой дигликольамидную смолу, второй матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0, второй промывочный раствор имеет pH от -0,8 до 0 и второй элюент имеет pH от 1 до 4. Если вторая колонка является последней используемой колонкой, pH также может составлять от -0,9 до -1,1.

В вариантах осуществления смесь может представлять собой смесь, полученную из облученной мишени. В вариантах осуществления смесь может представлять собой раствор, полученный путем растворения облученной мишени. В вариантах осуществления растворение облученной мишени может включать растворение облученной мишени в кислом растворе, например, имеющем pH от -0,8 до 0 или от 1 до 4. В вариантах осуществления облученная мишень может представлять собой облученную Ra-мишень, предпочтительно облученную протонами Ra-226-мишень. В вариантах осуществления Ac может представлять собой Ac-225. Смесь преимущественно может представлять собой смесь, содержащую Ac-225, полученную путем растворения облученной протонами Ra-226-мишени.

В вариантах осуществления дигликольамидная смола может представлять собой смолу на основе дигликольамида. В вариантах осуществления дигликольамид может иметь общую химическую формулу:

,

где R₁, R₂, R₃ и R₄ представляют собой независимо выбранные алкильные заместители. В предпочтительных вариантах осуществления дигликольамид может быть выбран из N,N,N’,N’-тетраоктилдигликольамида (TODGA; т.е. R₁₌R₂₌R₃₌R₄₌н-октил) или N,N,N’,N’-тетра(2-этилгексил)дигликольамида (TEHDGA; т.е. R₁₌R₂₌R₃₌R₄₌2-этилгексил).

В вариантах осуществления смола на основе диалкилфосфорной кислоты может представлять собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты. В вариантах осуществления диалкилфосфорная кислота может иметь общую химическую формулу:

,

где R₅ и R₆ представляют собой независимо выбранные алкильные заместители. В предпочтительных вариантах осуществления диалкилфосфорная кислота может представлять собой ди-(2-этилгексил)фосфорную кислоту (HDEHP).

В вариантах осуществления способ может включать этап c для дополнительной очистки Ac после этапа b, включающий: (c) проведение третьего разделения, включающего (c1) загрузку второго элюата на третью экстракционную хроматографическую колонку на основе третьей смолы и третьего матричного раствора, (c2) промывку второго элюата, загруженного на третью экстракционную хроматографическую колонку, третьим промывочным раствором, и (c3) элюирование второго элюата, загруженного на третью экстракционную хроматографическую колонку, третьим элюентом с получением третьего элюата, содержащего дополнительно очищенный Ac. В данном случае, если первая смола представляет собой дигликольамидную смолу, то третья смола представляет собой дигликольамидную смолу, третий матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0, третий промывочный раствор имеет pH от -0,8 до 0 и третий элюент имеет pH от 1 до 2 или от -0,9 до -1,1; или, если первая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, то третья смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, третий матричный раствор имеет pH от 1 до 4, третий промывочный раствор имеет pH от 1 до 4 и третий элюент имеет pH от -0,3 и 1.

В рамках настоящего изобретения было установлено, что для хорошей (например, быстрой и надежной) стратегии разделения для Ac обеспечивает преимущество соединение нескольких типов экстракционных хроматографических колонок. В этом отношении неожиданно было обнаружено, что стратегия разделения Ac на основании комбинации (в любом порядке) DGA и HDAP экстракционных хроматографических колонок приводит к исключительно хорошим результатам; в особенности когда pH матричных растворов, промывочных растворов и элюентов выбран так, как предложено в данном документе. Кроме того, разделение можно дополнительно улучшить путем чередования большего числа этих DGA и HDAP экстракционных хроматографических колонок (например, в форме системы DGA/HDAP/DGA или HDAP/DGA/HDAP; или даже системы DGA/HDAP/DGA/HDAP или HDAP/DGA/HDAP/DGA: и т.д.).

В вариантах осуществления первый элюат, получаемый на этапе ‎a3, можно незамедлительно загружать на вторую экстракционную хроматографическую колонку на этапе ‎b1 путем образования тандема между первой и второй экстракционными хроматографическими колонками. В вариантах осуществления, включающих этап ‎c, второй элюат, получаемый на этапе ‎b3, можно незамедлительно загружать на третью экстракционную хроматографическую колонку на этапе c путем образования тандема между второй и третьей экстракционными хроматографическими колонками. В вариантах осуществления первый элюент может быть совместим с загрузкой на этапе ‎b1. В вариантах осуществления, включающих этап ‎c, второй элюент может быть совместим с загрузкой на этапе c. Например, за счет отсутствия отдельного сбора первого и/или второго элюата, но вместо этого загрузки их непосредственно на следующую экстракционную колонку, можно преимущественно улучшить скорость осуществления способа. Кроме того, систему растворителя, используемую на этапе элюирования, преимущественно не нужно заменять перед проведением следующего этапа загрузки.

В вариантах осуществления смесь может содержать (i) по меньшей мере один элемент, выбранный из Ra и Pb, и (ii) по меньшей мере один элемент, выбранный из Po и Bi. Po и Bi могут преимущественно оставаться адсорбированными на DGA экстракционной хроматографической колонке при элюировании Ac-содержащего элюата. Ra и Pb могут преимущественно легко смываться с DGA или HDAP экстракционной хроматографической колонки.

В вариантах осуществления один или более матричных растворов (т.е. первый и/или второй и/или, в случае наличия, третий матричный раствор) могут представлять собой водные растворы. В вариантах осуществления один или более матричных растворов могут содержать одновалентную сильную кислоту (например, HNO₃ или HCl) или смесь одновалентных сильных кислот (например, HNO₃ и HCl). В предпочтительных вариантах осуществления все матричные растворы (т.е. первый и второй и, в случае наличия, третий матричный раствор) могут содержать одновалентную сильную кислоту или смесь одновалентных сильных кислот.В вариантах осуществления, в которых первая смола представляет собой смолу DGA, первый матричный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 1 до 6 М (например, от 1 до 4 М, например от 1 до 3 М); и/или второй матричный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 0,0001 до 0,1 М (например, 0,01 М); и/или, в случае наличия, третий матричный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 1 до 6 М (например, от 1 до 4 М, например 2 М). В вариантах осуществления, в которых первая смола представляет собой смолу HDAP, первый матричный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 0,0001 до 0,1 М (например, от 0,001 до 0,1 М, например 0,01 М); и/или второй матричный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 1 до 6 М (например, от 2 до 6 М, например 2 М); и/или, в случае наличия, третий матричный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 0,0001 до 0,1 М (например, 0,01 М). В вариантах осуществления один или более матричных растворов могут содержать Fe(III). В вариантах осуществления концентрация Fe(III) может составлять от 50 до 2000 мг/л. В вариантах осуществления один или более матричных растворов, содержащих Fe(III), могут содержать HCl в качестве одновалентной сильной кислоты. Например, первая смола может представлять собой смолу DGA, а первый матричный раствор может представлять собой раствор HCl (например, 4 М HCl) и Fe(III) (например, от 50 до 2000 мг/л).

В вариантах осуществления один или более промывочных растворов (т.е. первый и/или второй и/или, в случае наличия, третий промывочный раствор) могут представлять собой водные растворы. В вариантах осуществления один или более промывочных растворов могут содержать одновалентную сильную кислоту (например, HNO₃ или HCl) или смесь одновалентных сильных кислот (например, HNO₃ и HCl). В предпочтительных вариантах осуществления все промывочные растворы (т.е. первый и второй и, в случае наличия, третий промывочный раствор) могут содержать одновалентную сильную кислоту или смесь одновалентных сильных кислот.В вариантах осуществления, в которых первая смола представляет собой смолу DGA, первый промывочный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 1 до 6 М (например, от 3 до 6 М, например 4 М, или от 1 до 3 М, например 1 М); и/или второй промывочный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 0,0001 до 0,1 М (например, от 0,001 до 0,1 М, например 0,01 М); и/или, в случае наличия, третий промывочный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 1 до 6 М (например, 4 М). В вариантах осуществления, в которых первая смола представляет собой смолу HDAP, первый промывочный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 0,0001 до 0,1 М (например, от 0,001 до 0,1 М, например 0,01 М); и/или второй промывочный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 1 до 6 М (например, от 2 до 6 М, например 4 М); и/или, в случае наличия, третий промывочный раствор может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 0,0001 до 0,1 М (например, от 0,001 до 0,1 М, например 0,01 М). В вариантах осуществления один или более промывочных растворов могут содержать Fe(III). В вариантах осуществления концентрация Fe(III) может составлять от 50 до 2000 мг/л. В вариантах осуществления один или более промывочных растворов, содержащих Fe(III), могут содержать HCl в качестве одновалентной сильной кислоты. Например, первая смола может представлять собой смолу DGA, а первый промывочный раствор может представлять собой раствор HCl (например, 4 М HCl) и Fe(III) (например, от 50 до 2000 мг/л). В вариантах осуществления промывочный раствор может изначально иметь начальную кислотность, и/или композицию, и/или концентрацию, при этом кислотность, и/или композиция, и/или концентрация могут меняться во время этапа промывки (т.е. этапа a2, или b2, или c2).

В вариантах осуществления один или более элюентов (т.е. первый и/или второй и/или, в случае наличия, третий элюент) могут представлять собой водные растворы. В вариантах осуществления один или более элюентов могут содержать одновалентную сильную кислоту (например, HNO₃ или HCl) или смесь одновалентных сильных кислот (например, HNO₃ и HCl). В предпочтительных вариантах осуществления все элюенты (т.е. первый и второй и, в случае наличия, третий элюент) могут содержать одновалентную сильную кислоту или смесь одновалентных сильных кислот.В вариантах осуществления, в которых первая смола представляет собой смолу DGA, первый элюент может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 0,0001 до 0,1 М (например, 0,01 М); и/или второй элюент может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 1 до 6 М (например, от 1 до 4 М, например 2 М); и/или, в случае наличия, третий элюент может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 0,01 до 0,1 М (например, 0,01 М) или от 8 до 12 М (например, 10 М). В вариантах осуществления, в которых первая смола представляет собой смолу HDAP, первый элюент может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 1 до 6 М (например, от 2 до 6 М, например 2 М); и/или второй элюент может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 0,0001 до 0,1 М (например, 0,01 М) или от 8 до 12 М (например, 10 М); и/или, в случае наличия, третий элюент может иметь концентрацию одновалентной сильной кислоты от 0,1 до 2 М (например, 2 М). В вариантах осуществления элюент может изначально иметь начальную кислотность, и/или композицию, и/или концентрацию, при этом кислотность, и/или композиция, и/или концентрация могут меняться во время этапа промывки (т.е. этапа a3, или b3, или c3).

В вариантах осуществления способ может включать дополнительный этап осаждения соли Ra из смеси. В вариантах осуществления дополнительный этап осаждения соли Ra можно проводить перед этапом a. В вариантах осуществления осаждение соли Ra может включать осаждение Ra(NO₃)₂ (например, в концентрированном растворе HNO₃, таком как 6 М или более высококонцентрированный раствор HNO₃) или RaCl₂ (например, в концентрированном растворе HCl, таком как 6 М или более высококонцентрированный раствор HCl).

В вариантах осуществления способ может включать сбор и очистку Ra из смеси. В вариантах осуществления очищенный Ra (например, в форме раствора RaCl₂) можно выпаривать до сухости с получением твердого вещества RaCl₂. В вариантах осуществления сбор и очистка Ra могут включать сбор и очистку фракции, получаемой после первого этапа промывки ‎a2, и/или сбор и очистку осажденной соли Ra. В вариантах осуществления сбор и очистка фракции, получаемой после первого этапа промывки ‎a2, могут включать отделение Ra от Po и/или Fe(III). В вариантах осуществления отделение Ra от Po и/или Fe(III) может включать применение DGA экстракционной хроматографической колонки. В вариантах осуществления отделение Ra от Po может включать промывку DGA экстракционной хроматографической колонки 0,001-0,1 М раствором HCl или 1-5 М раствором HCl. Таким образом Ra можно преимущественно и количественно удалять из DGA экстракционной хроматографической колонки, оставляя на ней Po. В вариантах осуществления отделение Ra от Po и/или Fe(III) может включать применение DGA экстракционной хроматографической колонки. В вариантах осуществления отделение Ra от Fe(III) может включать промывку DGA экстракционной хроматографической колонки 1-5 М раствором HCl. Таким образом Ra можно преимущественно и количественно удалять из DGA экстракционной хроматографической колонки, оставляя на ней Fe(III). В вариантах осуществления сбор и очистка осажденной соли Ra могут включать фильтрацию соли Ra. В вариантах осуществления, если соль Ra представляет собой Ra(NO₃)₂, сбор и очистка осажденной соли Ra могут включать превращение Ra(NO₃)₂ в RaCl₂. В некоторых вариантах осуществления превращение Ra(NO₃)₂ в RaCl₂ может включать (повторное) осаждение Ra(NO₃)₂ в виде RaCO₃, растворение RaCO₃ в HCl (например, 0,1-1 М HCl) и выпаривание полученного раствора до сухости с получением твердого вещества RaCl₂. В других вариантах осуществления превращение Ra(NO₃)₂ в RaCl₂ может включать загрузку Ra(NO₃)₂ на катионообменник, промывание катионообменника 0,001-0,1 М раствором HCl (для удаления остаточных нитратов) и элюирование раствора RaCl₂ из катионообменника с использованием 1-10 М раствора HCl.

В вариантах осуществления способ может включать дополнительный этап разделения с использованием экстракционной хроматографической колонки на основе краун-эфирной смолы. В вариантах осуществления, в которых первая смола представляет собой смолу DGA, дополнительный этап разделения на основании краун-эфирной смолы можно проводить перед этапом ‎a или после этапа ‎b и перед этапом ‎c (в случае наличия). В вариантах осуществления, в которых первая смола представляет собой смолу HDAP, дополнительный этап разделения на основании краун-эфирной смолы можно проводить после этапа ‎a и перед этапом ‎b или после этапа ‎c (в случае наличия). В вариантах осуществления основой краун-эфирной смолы может быть 18-краун-6. В вариантах осуществления 18-краун-6 может представлять собой дициклогексано-18-краун-6, предпочтительно ди(алкилциклогексано)-18-краун-6. В вариантах осуществления ди(алкилциклогексано)-18-краун-6 может иметь общую химическую формулу:

,

где R₇ и R₈ представляют собой независимо выбранные алкильные заместители. В предпочтительных вариантах осуществления ди(алкилциклогексано)-18-краун-6 может представлять собой ди(трет-бутилциклогексано)-18-краун-6 с общей химической формулой:

.

В вариантах осуществления ди(трет-бутилциклогексано)-18-краун-6 может представлять собой 4-4’-ди(трет-бутилциклогексано)-18-краун-6 или 4-4’-ди(трет-бутилциклогексано)-18-краун-6 или их смесь.

В вариантах осуществления способ может включать дополнительный этап разделения на основании диалкилалкилфосфонатной смолы. В вариантах осуществления дополнительный этап разделения на основании диалкилалкилфосфонатной смолы можно проводить после этапа ‎a и перед этапом ‎b или после этапа ‎b и перед этапом ‎c (в случае наличия). В вариантах осуществления, в которых первая смола представляет собой смолу HDAP, дополнительный этап разделения на основании диалкилалкилфосфонатной смолы можно проводить после этапа ‎c (в случае наличия). В вариантах осуществления диалкилалкилфосфонатная смола может представлять собой смолу на основе диалкилалкилфосфоната. В вариантах осуществления диалкилалкилфосфонат может иметь общую химическую формулу:

,

где R₉, R₁₀ и R₁₁ представляют собой независимо выбранные алкильные заместители. В предпочтительных вариантах осуществления диалкилалкилфосфонат может представлять собой дипентилпентилфосфонат.

В вариантах осуществления экстракционная хроматографическая колонка на основе краун-эфирной смолы и/или экстракционная хроматографическая колонка на основе диалкилалкилфосфонатной смолы могут быть соединены в тандеме с экстракционной хроматографической колонкой перед ними и/или после них. В вариантах осуществления, если дополнительные этапы разделения на основании краун-эфирной смолы и диалкилалкилфосфонатной смолы оба проводят после этапа ‎b и перед этапом ‎c (в случае наличия) или оба после этапа ‎c (в случае наличия), этап разделения на основании краун-эфирной смолы можно проводить перед этапом разделения на основании диалкилалкилфосфонатной смолы.

В вариантах осуществления любой признак любого варианта осуществления первого аспекта может независимо представлять собой описанный соответствующим образом для любого варианта осуществления любого другого аспекта.

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к устройству, содержащему средства для выполнения этапов способа в соответствии с любым вариантом осуществления первого аспекта.

В вариантах осуществления устройство может содержать (i) впуск для смеси, (ii) выпуск для очищенного Ac и (iii) средства для автоматизированных этапов ‎a, ‎b и, в случае наличия, c.

В вариантах осуществления средства для автоматизированных этапов ‎a, ‎b и, в случае наличия, c могут включать насосы, клапаны и контроллеры для отбора и применения подходящих матричных растворов, промывочных растворов и элюентов.

В вариантах осуществления средства для автоматизированных этапов ‎a, ‎b и, в случае наличия, c могут включать клапаны и контроллеры для соединения и отсоединения первой, второй и, в случае наличия, третьей экстракционных хроматографических колонок.

В вариантах осуществления средства для автоматизированных этапов ‎a, ‎b и, в случае наличия, c могут включать инструменты для анализа (например, спектроскопического) композиции элюируемой фракции.

В вариантах осуществления любой признак любого варианта осуществления второго аспекта может независимо представлять собой описанный соответствующим образом для любого варианта осуществления любого другого аспекта. В третьем аспекте настоящее изобретение может относиться к компьютерному программному продукту, содержащему команды, которые при выполнении программы компьютером обеспечивают выполнение компьютером этапов способа в соответствии с любым вариантом осуществления первого аспекта.

В вариантах осуществления компьютерный программный продукт может быть предназначен для управления устройством в соответствии с вариантом осуществления второго аспекта.

В вариантах осуществления любой признак любого варианта осуществления третьего аспекта может независимо представлять собой описанный соответствующим образом для любого варианта осуществления любого другого аспекта.

В четвертом аспекте настоящее изобретение относится к машиночитаемому носителю, содержащему команды, которые при выполнении компьютером обеспечивают выполнение компьютером этапов способа в соответствии с любым вариантом осуществления первого аспекта.

В вариантах осуществления любой признак любого варианта осуществления четвертого аспекта может независимо представлять собой описанный соответствующим образом для любого варианта осуществления любого другого аспекта.

Теперь изобретение будет описано с помощью подробного описания нескольких вариантов осуществления изобретения. Понятно, что можно скомпоновать другие варианты осуществления изобретения в соответствии со знаниями специалиста в данной области техники, не отступая от истинной технической идеи изобретения, а изобретение ограничено исключительно в контексте прилагаемой формулы изобретения.

Пример 1: Очистка Ac с использованием пути DGA/HDEHP(/DGA)

Пример 1a

В данном случае мы обращаемся к Фиг.3, на которой приведена блок-схема этого примера.

Облученную протонами Ra-226-мишень сначала растворяли в 1-6 М растворе HNO₃.

Необязательно, Ra можно выделить из этого раствора путем осаждения Ra(NO₃)₂ в концентрированном растворе HNO₃ (например, ≥6М HNO₃). После фильтрации Ra можно использовать снова, например, для создания новой Ra-мишени для облучения протонами.

Непосредственно после растворения или после необязательного этапа осаждения образец Ac (этап a1) загружали посредством системы регулировки облучателя на первую экстракционную хроматографическую колонку на основе дигликольамидной (DGA) первой смолы и первого матричного 1-4 М раствора HNO_3. Эта загрузка необязательно происходила путем пропускания сначала через необязательную краун-эфирную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы Sr, поскольку она является коммерчески доступной от Eichrom); эта необязательная колонка предпочтительно была соединена в тандеме с первой экстракционной хроматографической колонкой. Необязательная краун-эфирная экстракционная хроматографическая колонка может преимущественно задерживать большую часть Po и Pb, которые могут присутствовать в образце, при пропускании через Ra, Ac и Bi.

Потом первую DGA экстракционную хроматографическую колонку с загруженным на нее образцом Ac промывали (этап a2), используя в качестве первого промывочного раствора сначала 3-6 М раствор HNO₃, а после этого - 1 М раствор HNO₃. Таким образом можно было вымыть основную часть остаточных Ra и Pb, и эту фракцию можно было необязательно собрать для повторного использования Ra (смотрите выше).

Потом первую DGA экстракционную хроматографическую колонку элюировали (этап a3) с 0,01 М раствором HCl в качестве первого элюента; это позволило снять Ac избирательно относительно любых остаточных Po и Bi, которые остались на первой DGA экстракционной хроматографической колонке. Потом полученный таким образом Ac-содержащий первый элюат загружали (этап b1) на вторую экстракционную хроматографическую колонку на основе второй смолы на основе ди-(2-этилгексил)фосфорной кислоты (HDEHP) и второго матричного 0,01 М раствора HCl. Предпочтительно первая DGA экстракционная хроматографическая колонка и вторая HDEHP экстракционная хроматографическая колонка были соединены в тандеме так, чтобы элюирование на этапе a3 и загрузка на этапе b1 происходили одновременно без промежуточного сбора первого элюата. Необязательно, загрузка на этапе b1 происходила путем пропускания через необязательную диалкилалкилфосфонатную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы UTEVA, поскольку она является коммерчески доступной от Eichrom); эта необязательная колонка предпочтительно была соединена в тандеме с первой экстракционной хроматографической колонкой и/или со второй экстракционной хроматографической колонкой так, чтобы не нужно было собирать промежуточные фракции.

Потом вторую HDEHP экстракционную хроматографическую колонку с загруженным на нее первым элюатом промывали (этап b2), используя второй промывочный 0,01 М раствор HCl. Таким образом можно было дополнительно вымыть любые остаточные Ra и Pb.

Потом вторую HDEHP экстракционную хроматографическую колонку элюировали (этап b3) с 2 М раствором HNO₃ в качестве второго элюента. Полученный таким образом второй элюат уже соответствовал хорошо очищенному Ac; следовательно, в этой точке можно было собрать второй элюат и прекратить очистку.

При этом, для дополнительной очистки второй элюат можно было необязательно загрузить (этап c1) на третью экстракционную хроматографическую колонку на основе третьей смолы DGA и первого матричного 2 М раствора HNO₃. Предпочтительно вторая HDEHP экстракционная хроматографическая колонка и третья DGA экстракционная хроматографическая колонка были соединены в тандеме так, чтобы элюирование на этапе b3 и загрузка на этапе c1 происходили одновременно без промежуточного сбора второго элюата. Необязательно, загрузка на этапе c1 происходила путем пропускания через необязательную краун-эфирную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы Sr) и/или необязательную диалкилалкилфосфонатную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы UTEVA). Эти необязательные колонки предпочтительно были соединены в тандеме со второй экстракционной хроматографической колонкой, и/или друг с другом (или использовали обе), и/или с третьей экстракционной хроматографической колонкой так, чтобы не нужно было собирать промежуточные фракции. Если использовали как краун-эфирную, так и диалкилалкилфосфонатную колонки, второй элюат, как правило, сначала пропускали через первую, а потом через последнюю.

Потом третью DGA экстракционную хроматографическую колонку с загруженным на нее вторым элюатом промывали (этап c2), используя третий промывочный 4 М раствор HNO₃.

Потом третью DGA экстракционную хроматографическую колонку элюировали (этап c3) с 0,01 М раствором HCl/HNO₃ или 10 М раствором HNO₃ в качестве третьего элюента, избирательно относительно любых остаточных Pb, Po, Bi или La. Полученный таким образом третий элюат соответствовал (дополнительно) хорошо очищенному раствору Ac.

Пример 1b

В данном случае мы обращаемся к Фиг. 4, на которой приведена блок-схема этого примера.

Облученную протонами Ra-226-мишень сначала растворяли в 1-3 М растворе HCl.

Необязательно, Ra можно выделить из этого раствора путем осаждения RaCl₂ в концентрированном растворе HCl (например, ≥6М HCl). После фильтрации Ra можно использовать снова, например, для создания новой Ra-мишени для облучения протонами.

Непосредственно после растворения или после необязательного этапа осаждения образец Ac (этап a1) загружали посредством системы регулировки облучателя на первую экстракционную хроматографическую колонку на основе первой смолы DGA и первого матричного раствора, состоящего из 4 М раствора HCl с 50-2000 мг/л Fe(III). Эта загрузка необязательно происходила путем пропускания сначала через необязательную краун-эфирную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы Sr, поскольку она является коммерчески доступной от Eichrom); эта необязательная колонка предпочтительно была соединена в тандеме с первой экстракционной хроматографической колонкой. Необязательная краун-эфирная экстракционная хроматографическая колонка может преимущественно задерживать большую часть Po и Pb, которые могут присутствовать в образце, при пропускании через Ra, Ac и Bi.

Потом первую DGA экстракционную хроматографическую колонку с загруженным на нее образцом Ac промывали (этап a2), используя в качестве первого промывочного раствора сначала 4 М раствор HCl с 50-2000 мг/л Fe(III), потом 3-4 М раствор HNO₃ и наконец 1 М раствор HNO₃. Таким образом можно было вымыть основную часть остаточных Ra и Pb, и эту фракцию можно было необязательно собрать для повторного использования Ra (смотрите выше).

Потом первую DGA экстракционную хроматографическую колонку элюировали (этап a3) с 0,01 М раствором HCl в качестве первого элюента; это позволило снять Ac избирательно относительно любых остаточных Po и Bi, которые остались на первой DGA экстракционной хроматографической колонке. Потом полученный таким образом Ac-содержащий первый элюат загружали (этап b1) на вторую экстракционную хроматографическую колонку на основе второй смолы HDEHP и второго матричного 0,01 М раствора HCl. Предпочтительно первая DGA экстракционная хроматографическая колонка и вторая HDEHP экстракционная хроматографическая колонка были соединены в тандеме так, чтобы элюирование на этапе a3 и загрузка на этапе b1 происходили одновременно без промежуточного сбора первого элюата. Необязательно, загрузка на этапе b1 происходила путем пропускания через необязательную диалкилалкилфосфонатную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы UTEVA, поскольку она является коммерчески доступной от Eichrom); эта необязательная колонка предпочтительно была соединена в тандеме с первой экстракционной хроматографической колонкой и/или со второй экстракционной хроматографической колонкой так, чтобы не нужно было собирать промежуточные фракции.

Потом вторую HDEHP экстракционную хроматографическую колонку с загруженным на нее первым элюатом промывали (этап b2), используя второй промывочный 0,01 М раствор HCl. Таким образом можно было дополнительно вымыть любые остаточные Ra, Pb и Fe. Необязательно, во второй промывочный раствор можно добавлять аскорбиновую кислоту или другой восстанавливающий агент так, чтобы превратить остаточный Fe(III) в Fe(II). Fe(II) не имеет сродства с экстрактантом.

Потом вторую HDEHP экстракционную хроматографическую колонку элюировали (этап b3) с 2 М раствором HNO₃ в качестве второго элюента. Полученный таким образом второй элюат уже соответствовал хорошо очищенному Ac; следовательно, в этой точке можно было собрать второй элюат и прекратить очистку.

При этом, для дополнительной очистки второй элюат можно было необязательно загрузить (этап c1) на третью экстракционную хроматографическую колонку на основе третьей смолы DGA и первого матричного 2 М раствора HNO₃. Предпочтительно вторая HDEHP экстракционная хроматографическая колонка и третья DGA экстракционная хроматографическая колонка были соединены в тандеме так, чтобы элюирование на этапе b3 и загрузка на этапе c1 происходили одновременно без промежуточного сбора второго элюата. Необязательно, загрузка на этапе c1 происходила путем пропускания через необязательную краун-эфирную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы Sr) и/или необязательную диалкилалкилфосфонатную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы UTEVA). Эти необязательные колонки предпочтительно были соединены в тандеме со второй экстракционной хроматографической колонкой, и/или друг с другом (или использовали обе), и/или с третьей экстракционной хроматографической колонкой так, чтобы не нужно было собирать промежуточные фракции. Если использовали как краун-эфирную, так и диалкилалкилфосфонатную колонки, второй элюат, как правило, сначала пропускали через первую, а потом через последнюю.

Потом третью DGA экстракционную хроматографическую колонку с загруженным на нее вторым элюатом промывали (этап c2), используя третий промывочный 4 М раствор HNO₃.

Потом третью DGA экстракционную хроматографическую колонку элюировали (этап c3) с 0,01 М раствором HCl/HNO₃ или 10 М раствором HNO₃ в качестве третьего элюента, избирательно относительно любых остаточных Pb, Po, Bi или La. Полученный таким образом третий элюат соответствовал (дополнительно) хорошо очищенному раствору Ac.

Эта загрузка необязательно происходила путем пропускания сначала через необязательную краун-эфирную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы Sr, поскольку она является коммерчески доступной от Eichrom); эта необязательная колонка предпочтительно была соединена в тандеме с первой экстракционной хроматографической колонкой. Необязательная краун-эфирная экстракционная хроматографическая колонка может преимущественно задерживать большую часть Po и Pb, которые могут присутствовать в образце, при пропускании через Ra, Ac и Bi.

Пример 2: Очистка Ac с использованием пути HDEHP/DGA(/HDEHP)

В данном случае мы обращаемся к Фиг.5, на которой приведена блок-схема этого примера.

Облученную протонами Ra-226-мишень сначала растворяли в 0,001-0,1 М растворе HCl.

Потом образец Ac загружали (этап a1) посредством системы регулировки облучателя на первую экстракционную хроматографическую колонку на основе первой смолы HDEHP и первого матричного 0,01 М раствора HCl.

Потом первую HDEHP экстракционную хроматографическую колонку с загруженным на нее образцом Ac промывали (этап a2), используя в качестве первого промывочного раствора 0,01 М раствор HCl. Таким образом можно было дополнительно вымыть любые остаточные Ra и Pb, и эту фракцию можно было необязательно собрать для повторного использования Ra (смотрите выше).

Потом первую HDEHP экстракционную хроматографическую колонку элюировали (этап a3) с 2 М раствором HNO₃ в качестве второго элюента. Потом полученный таким образом Ac-содержащий первый элюат загружали (этап b1) на вторую экстракционную хроматографическую колонку на основе второй смолы DGA и второго матричного 0,01 М раствора HCl. Предпочтительно первая HDEHP экстракционная хроматографическая колонка и вторая DGA экстракционная хроматографическая колонка были соединены в тандеме так, чтобы элюирование на этапе a3 и загрузка на этапе b1 происходили одновременно без промежуточного сбора первого элюата. Необязательно, загрузка на этапе b1 происходила путем пропускания через необязательную краун-эфирную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы Sr, поскольку она является коммерчески доступной от Eichrom) и/или необязательную диалкилалкилфосфонатную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы UTEVA, поскольку она является коммерчески доступной от Eichrom). Эти необязательные колонки предпочтительно были соединены в тандеме с первой экстракционной хроматографической колонкой, и/или друг с другом (или использовали обе), и/или со второй экстракционной хроматографической колонкой так, чтобы не нужно было собирать промежуточные фракции. Если использовали как краун-эфирную, так и диалкилалкилфосфонатную колонки, первый элюат, как правило, сначала пропускали через первую, а потом через последнюю.

Потом вторую DGA экстракционную хроматографическую колонку с загруженным на нее первым элюатом промывали (этап b2), используя второй промывочный 4 М раствор HNO₃.

Потом вторую DGA экстракционную хроматографическую колонку элюировали (этап b3) с 0,01 М раствором HCl/HNO₃ или 10 М раствором HNO₃ в качестве третьего элюента, избирательно относительно любых остаточных Pb, Po, Bi или La. Полученный таким образом второй элюат уже соответствовал хорошо очищенному Ac; следовательно, в этой точке можно было собрать второй элюат и прекратить очистку.

При этом, для дополнительной очистки второй элюат можно было необязательно загрузить (этап c1) на третью экстракционную хроматографическую колонку на основе первой смолы HDEHP и первого матричного 0,01 М раствора HCl. Предпочтительно вторая DGA экстракционная хроматографическая колонка и третья HDEHP экстракционная хроматографическая колонка были соединены в тандеме так, чтобы элюирование на этапе b3 и загрузка на этапе c1 происходили одновременно без промежуточного сбора второго элюата.

Необязательно, загрузка на этапе c1 происходила путем пропускания через необязательную диалкилалкилфосфонатную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы UTEVA); эта необязательная колонка предпочтительно была соединена в тандеме с первой экстракционной хроматографической колонкой и/или со второй экстракционной хроматографической колонкой так, чтобы не нужно было собирать промежуточные фракции.

Потом третью HDEHP экстракционную хроматографическую колонку с загруженным на нее вторым элюатом промывали (этап c2), используя третий промывочный 0,01 М раствор HCl. Таким образом можно было дополнительно вымыть любые остаточные Ra и Pb.

Потом третью DGA экстракционную хроматографическую колонку элюировали (этап c3) с 2 М раствором HNO₃ в качестве третьего элюента. Полученный таким образом третий элюат соответствовал (дополнительно) хорошо очищенному раствору Ac. Необязательно, элюирование на этапе c3 происходило путем пропускания, перед сбором конечного очищенного Ac, через необязательную краун-эфирную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы Sr, поскольку она является коммерчески доступной от Eichrom) и/или необязательную диалкилалкилфосфонатную экстракционную хроматографическую колонку (например, на основе смолы UTEVA, поскольку она является коммерчески доступной от Eichrom). Эти необязательные колонки предпочтительно были соединены в тандеме с третьей экстракционной хроматографической колонкой и/или друг с другом (или использовали обе) так, чтобы не нужно было собирать промежуточные фракции. Если использовали как краун-эфирную, так и диалкилалкилфосфонатную колонки, третий элюат, как правило, сначала пропускали через первую, а потом через последнюю.

Пример 3: Устройство для очистки Ac

Необязательно, любой из примеров 1a, 1b или 2 можно преимущественно осуществлять, используя приспособленное под них устройство. Такое устройство может принимать Ac-содержащую смесь в качестве ввода и может обеспечивать на выходе очищенную смесь Ac с автоматизацией многих или всех этапов между этим.

Например, с помощью подходящих насосов, клапанов и контроллеров (которые могут, например, быть компьютерно-управляемыми соответствующим компьютерным программным продуктом), устройство может быть приспособлено для автоматического отбора (например, из исходных растворов, которые либо предварительно готовят так, чтобы они имели необходимую композицию и концентрацию, либо смешивают и/или разводят in situ) и внесения соответствующих матричных растворов, промывочных растворов и элюентов. Аналогично, устройство может быть, например, приспособлено для автоматического переключения соединений между соседними экстракционными хроматографическими колонками; обеспечивая, таким образом, переключение между отделением элюированных фракций (например, во время этапов загрузки и промывки) и, в ином случае, переносом элюированных фракций на следующий этап (например, обеспечением загрузки элюатов на следующую колонку на следующем этапе загрузки).

Устройство может дополнительно содержать инструменты (например, спектрофотометр) для анализа элюированных фракций и может использовать эту информацию для принятия решения о том, когда проводить переключение с одного этапа на следующий. Например, устройство может отслеживать конкретные химические молекулы в элюируемой на данный момент фракции и переключать, например, с этапа промывки на этап элюирования, после того, как концентрация этих молекул падает ниже порогового значения. В альтернативном варианте подходящее время переключения может быть предварительно запрограммировано в устройстве.

Следует понимать, что хотя для устройств в соответствии с настоящим изобретением в данном документе были обсуждены предпочтительные варианты осуществления, конкретные конструкции и конфигурации, а также материалы, можно осуществлять различные изменения или модификации в форме и деталях, не выходя за рамки объема и технических идей данного изобретения. Например, любые приведенные выше формулы являются исключительно репрезентативными для тех процедур, которые можно использовать. На блок-схемах можно добавлять или удалять функциональные возможности и менять операции между функциональными блоками. В описанных способах можно добавлять или удалять этапы в рамках объема настоящего изобретения. Дополнительно стоит отметить, что примеры не являются ограничивающими и что способ применим ко всем типам получения AC-225, начиная с Ra-226, например, также из Ra-226 (гамма n) Ra-225 до AC-225, например, из Ra-226(n,2n)Ra-225 до Ac-225, например, из Ra-226(d,3n) до Ac-225, и т.д.

Изобретение относится к очистке Ac и, в частности, к очистке Ac из смеси, содержащей Ac и по меньшей мере один элемент, выбранный из Ra, Pb, Po, Bi и La. Способ очистки Ас включает проведение первого разделения с помощью первой экстракционной хроматографической колонки на основе первой смолы и проведение второго разделения с помощью второй экстракционной хроматографической колонки на основе второй смолы. Первая смола представляет собой дигликольамидную смолу или смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, вторая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты или дигликольамидную смолу соответственно. Первый и второй матричные растворы, первый и второй промывочные растворы и первый и второй элюенты содержат HNO₃ и/или HCl. Причем первый элюат незамедлительно загружают на вторую экстракционную хроматографическую колонку путем образования тандема между первой и второй экстракционными хроматографическими колонками. Обеспечивается повышение скорости и производительности процесса очистки Ас. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 пр.

1. Способ очистки Ac из смеси, содержащей Ac и по меньшей мере один элемент, выбранный из Ra, Pb, Po, Bi и La, включающий:

a) проведение первого разделения, включающего

a1) загрузку смеси на первую экстракционную хроматографическую колонку на основе первой смолы и первого матричного раствора,

a2) промывку смеси, загруженной на первую экстракционную хроматографическую колонку, первым промывочным раствором и

a3) элюирование смеси, загруженной на первую экстракционную хроматографическую колонку, первым элюентом с получением первого элюата; и

b) проведение второго разделения, включающего

b1) загрузку первого элюата на вторую экстракционную хроматографическую колонку на основе второй смолы и второго матричного раствора,

b2) промывку первого элюата, загруженного на вторую экстракционную хроматографическую колонку, вторым промывочным раствором и

b3) элюирование первого элюата, загруженного на вторую экстракционную хроматографическую колонку, вторым элюентом с получением второго элюата, содержащего очищенный Ac;

причем

первая смола представляет собой дигликольамидную смолу, первый матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0, первый промывочный раствор имеет pH от -0,8 до 0 и первый элюент имеет pH от 1 до 4, и

вторая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, второй матричный раствор имеет pH от 1 до 4, второй промывочный раствор имеет pH от 1 до 4 и второй элюент имеет pH от -0,8 до 0;

или

первая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, первый матричный раствор имеет pH от 1 до 4, первый промывочный раствор имеет pH от 1 до 4 и первый элюент имеет pH от -0,8 до 0, и

вторая смола представляет собой дигликольамидную смолу, второй матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0, второй промывочный раствор имеет pH от -0,8 до 0 и второй элюент имеет pH от 1 до 4,

и где первый и второй матричный раствор, первый и второй промывочный раствор и первый и второй элюент содержат HNO₃ и/или HCl,

отличающийся тем, что первый элюат, получаемый на этапе a3), незамедлительно загружают на вторую экстракционную хроматографическую колонку на этапе b1) путем образования тандема между первой и второй экстракционными хроматографическими колонками.

2. Способ по п. 1, включающий этап c) для дополнительной очистки Ac после этапа b), включающий:

c) проведение третьего разделения, включающего

c1) загрузку второго элюата на третью экстракционную хроматографическую колонку на основе третьей смолы и третьего матричного раствора,

c2) промывку второго элюата, загруженного на третью экстракционную хроматографическую колонку, третьим промывочным раствором и

c3) элюирование второго элюата, загруженного на третью экстракционную хроматографическую колонку, третьим элюентом с получением третьего элюата, содержащего дополнительно очищенный Ac;

где

если первая смола представляет собой дигликольамидную смолу, то третья смола представляет собой дигликольамидную смолу, третий матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0, третий промывочный раствор имеет pH от -0,8 до 0 и третий элюент имеет pH от 1 до 2 или от -0,9 до -1,1;

и

если первая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, то третья смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, третий матричный раствор имеет pH от 1 до 4, третий промывочный раствор имеет pH от 1 до 4 и третий элюент имеет pH от -0,3 до 1,

и где третий матричный раствор, третий промывочный раствор и третий элюент содержат HNO₃ и/или HCl.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что смесь содержит:

i) по меньшей мере один элемент, выбранный из Ra и Pb, и

ii) по меньшей мере один элемент, выбранный из Po и Bi.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что смесь представляет собой смесь, полученную из облученной мишени.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что смесь представляет собой раствор, полученный путем растворения облученной мишени.

6. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что облученная мишень представляет собой облученную Ra-мишень, предпочтительно облученную протонами Ra-226-мишень.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что Ac представляет собой Ac-225.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, включающий дополнительный этап, перед этапом a), осаждения соли Ra из смеси.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий сбор и очистку Ra из смеси.

10. Способ по любому из предыдущих пунктов, включающий дополнительный этап разделения с помощью экстракционной хроматографической колонки на основе краун-эфирной смолы и/или экстракционной хроматографической колонки на основе диалкилалкилфосфонатной смолы.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что экстракционная хроматографическая колонка на основе краун-эфирной смолы и/или экстракционная хроматографическая колонка на основе диалкилалкилфосфонатной смолы соединены в тандеме с экстракционной хроматографической колонкой перед ними и/или после них.

12. Система для выполнения способа по любому из предыдущих пунктов, содержащая

i) входной элемент для смеси;,

ii) выходной элемент для выхода очищенного Ac и

iii) контроллер для автоматического проведения этапов a), b) и, в случае наличия, c).

13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что система содержит первую экстракционную хроматографическую колонку на основе первой смолы и первого матричного раствора и вторую экстракционную хроматографическую колонку на основе второй смолы и второго матричного раствора,

причем

первая смола представляет собой дигликольамидную смолу и первый матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0, а вторая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты и второй матричный раствор имеет pH от 1 до 4, или

первая смола представляет собой смолу на основе диалкилфосфорной кислоты, первый матричный раствор имеет pH от 1 до 4, а вторая смола представляет собой дигликольамидную смолу и второй матричный раствор имеет pH от -0,8 до 0,

и при этом первая экстракционная колонка и вторая экстракционная колонка выполнены с возможностью обеспечения загрузки элюата, получаемого из первой экстракционной колонки, непосредственно во вторую экстракционную колонку путем образования тандема между первой и второй экстракционными хроматографическими колонками,

где первый и второй матричный раствор содержат HNO₃ и/или HCl.

14. Система по любому из пп. 12 или 13, отличающаяся тем, что система обеспечена первым промывочным раствором для промывки первой смеси, загруженной на первую экстракционную хроматографическую колонку, и вторым промывочным раствором для промывки второй смеси, загруженной на вторую экстракционную колонку, причем первый промывочный раствор имеет pH от -0,8 до 0, а второй промывочный раствор имеет pH от 1 до 4, или наоборот,

где первый и второй промывочный раствор содержат HNO₃ и/или HCl.

15. Машиночитаемый носитель, содержащий компьютерный программный продукт, содержащий команды, которые при выполнении указанной программы компьютером обеспечивают выполнение компьютером этапов способа по любому из пп. 1-10.