医用68Ge-68Ga发生器研究进展

⁶⁸Ga是最早用于正电子发射计算机断层显像诊断疾病的放射性核素之一,主要通过⁶⁸Ge-⁶⁸Ga发生器制备。早期⁶⁸Ge-⁶⁸Ga发生器制备的⁶⁸Ga以络合物形式存在,如⁶⁸Ga-EDTA,由于EDTA络合能力较强,⁶⁸Ga-EDTA络合物不易转变为其他⁶⁸Ga化合物,因此⁶⁸Ga显像剂的发展受到限制。直到20世纪末俄罗斯科学家才研制出可以获得⁶⁸GaCl₃溶液的⁶⁸Ge-⁶⁸Ga发生器。随后,多款⁶⁸Ge-⁶⁸Ga发生器陆续供应市场,快速推动了新型⁶⁸Ga显像剂的研发进程。但是,从⁶⁸Ge-⁶⁸Ga发生器中淋洗出的⁶⁸Ga洗脱液存在⁶⁸     

68Ga-PSMA-11注射液的制备和质量控制回顾及建议

本研究制定了规范的⁶⁸Ga-PSMA-11注射液制备流程,并参考国内外药典要求拟定了适用于本机构的⁶⁸Ga-PSMA-11注射液质量控制标准。回顾2020—2022年度本机构316批次的⁶⁸Ga-PSMA-11注射液的制备和质量控制结果,发现所有批次均成功制备得到⁶⁸Ga-PSMA-11注射液,质量控制结果均符合拟定的标准。⁶⁸Ga-PSMA-11的标记率为(85.3±11.4)%,受⁶⁸Ge/⁶⁸Ga发生器淋洗总体积的显著影响,随着淋洗总体积的增加而降低,而淋洗间隔时间对标记率影响很小。本研究有望指导核医学从业人员规范进行⁶⁸Ga-PSMA-11注射液的制备和质量控制,从而提升该药物的质量与安全,并为其相关行业标准的制定提供参考。     

68Ge校正源的制备工艺

采用胶体法制备用于正电子发射型计算机断层显像（PET）衰减校正的⁶⁸Ge校正源。将环氧树脂与放射性⁶⁸Ge溶液均匀混合,蒸发掉其中的水分,然后装入、密封在不锈钢管内制备成⁶⁸Ge校正源。对制备的⁶⁸Ge校正源进行了质量检验,实验结果表明,⁶⁸Ge校正源密封良好无泄露、表面无污染、活性区活度分布均匀性小于±5%,各项技术指标达到国外同类产品的水平。     

68Ga标记药物研究进展

正电子发射型计算机断层显像(positron emission tomography, PET)是核医学领域重要的诊断及显像工具,在基础医学诊断、新药研发和疗效评价等各方面发挥越来越重要作用。¹⁸F是PET显像最常用的核素,但¹⁸F需要加速器生产。⁶⁸Ga为PET显像核素,可以从长寿命的⁶⁸Ge/⁶⁸Ga发生器装置获得,不必依赖加速器。随着配位化学的发展,各种双功能螯合剂用于⁶⁸Ga的标记,可将⁶⁸Ga与多种化学结构及生物分子连接并且可以药盒化⁶⁸Ga标记药物。本文主要介绍近期⁶⁸Ga标记放射性药物的研究进展。     

68Ge-68Ga发生器吸附剂SnO2的制备

为制备适用于68Ge-68 Ga发生器的吸附剂,用热HNO3氧化金属锡制备SnO2,对SnO2吸附剂的制备工艺及其性能进行了研究.制备得到以SnO2作为吸附剂的68Ge-68 Ga发生器,并对其吸附行为与淋洗效率进行了研究.结果表明,600℃高温焙烧获得的SnO2适于用作68Ge-68 Ga发生器的吸附剂,其对68Ge...     

68Ga-NOTA-ANCP-PSMA的制备与初步评价

前列腺特异性膜抗原（prostate specific membrane antigen, PSMA）作为理想靶点，⁶⁸Ga标记的PSMA小分子抑制剂可用于前列腺癌诊断、分期和疗效评价。为研发一种新型、具有较好理化性能的⁶⁸Ga标记的PSMA小分子化合物，以1-萘基丙氨酸、4-胺甲基环己甲酸和苯丙氨酸组成的链式氨基酸为侧链，设计了新型的PSMA小分子抑制剂⁶⁸Ga-NOTA-ANCP-PSMA，并对其标记方法和体外理化性质进行了研究。采用固相合成法制备前体化合物，经确证结构后，进行⁶⁸Ga标记。分别对温度、pH、前体化合物投入量等标记条件进行了实验，并测定了放射性标记物的稳定性和脂水分配系数。标记条件为pH=3.0～4.5、90.0～95.0 ℃、前体化合物质量浓度不低于20 mg/L，在优化的标记条件下，标记率可达95%以上。纯化后的标记物在磷酸缓冲液体系下和小牛血清蛋白体系下2 h的体外稳定性较好。脂水分配系数为-1.36±0.01(n=3)，与PSMA-617相比，该化合物的亲脂性稍高。标记化合物的体内分布显示：血液清除较快，以肾脏代谢为主，在非靶器官摄取较低。     

~(68)Ge/~(68)Ga发生器的临床应用

对新型~(68)Ge/~(68)Ga发生器的最佳淋洗时间、最佳峰段以及不同缓冲液对68 Ga显像及生物分布的影响进行研究,为动物实验和临床应用提供参考。采用4mL 0.05mol/L HCl淋洗740 MBq ITG~(68)Ge/~(68)Ga发生器,首次淋洗后分别隔2、4、6、8、10、12、14h再次淋洗,记录放射性活度;先以每段0.5mL收集淋洗液,在比活度较高段以每0.1mL收集淋洗液,记录放射性活度;分别用乙酸钠、NaOH、4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)调节~(68)Ga~(3+)溶液pH,在正常小鼠体内行microPET显像。结果表明:在淋洗4h后,放射性活度可达平衡时的91%;最佳峰段为2~3 mL,放射性活度峰段的0.1 mL可收集22 MBq的~(68)Ga~(3+);~(68)Ga~(3+)在血液中摄取值高,1h仍有6.9%ID/g,表明游离的~(68)Ga~(3+)可能会影响图像的对比度,需要在标记放射性药物后去除残余的游离~(68)Ga~(3+);膀胱的放射性摄取高,提示~(68)Ga~(3+)通过泌尿系统排泄;乙酸钠、NaOH、HEPES调节pH后对~(68)Ga在正常小鼠体内显像及生物分布均无统计学差异(P0.05)。新型~(68)Ge/~(68)Ga发生器操作简便,每4h即可淋洗一次,淋洗液的峰段在2~3mL,建议临床采用乙酸钠缓冲液。     

一种新型的~（68）Ge－~（68）Ga同位素发生器

找到一种６８Ｇｅ－６８Ｇａ同位素发生器的新载体──二氧化铈（ＣｅＯ２）。在研究锗及镓在二氧化铈上吸附行为的基础上制备了试验性６８Ｇｅ－６８Ｇａ发生器，找出了发生器的最佳操作条件，对淋出液进行了放射性纯度及非放射性杂质的检测．并用淋出的６８Ｇａ进行了脂质体的标记实验．     

^68Ge—^68Ga发生器的研制——^68Ge—^68Ga发生器的稳定性研究

研究了不同时间间隔淋洗６８Ｇｅ－６８Ｇａ发生器时，６８Ｇａ的淋洗曲线、淋洗效率、６８Ｇｅ的穿透率、流出液中的Ｓｎ含量及温度对６８Ｇａ淋洗效率的影响。实验结果表明，用１ｍｏｌ／ＬＨＣｌ淋洗以ＳｎＯ２为吸附剂的６８Ｇｅ－６８Ｇａ发生器，每次淋洗间隔时间１－１４天不等，历经半年时间的淋洗，６８Ｇｅ的穿透率保持在１０－７数量级，淋洗液中的Ｓｎ含量保持在４×１０－７以下。６８Ｇａ淋洗曲线的形状未发生变化，６８Ｇａ的淋洗效率为５５％—７５％，淋洗时间间隔变化不影响淋洗效率，温度对淋洗效率有较大影响。     

68Ga-NOTA-ANCP-PSMA的制备与初步评价

前列腺特异性膜抗原（prostate specific membrane antigen, PSMA）作为理想靶点,⁶⁸Ga标记的PSMA小分子抑制剂可用于前列腺癌诊断、分期和疗效评价。为研发一种新型、具有较好理化性能的⁶⁸Ga标记的PSMA小分子化合物,以1-萘基丙氨酸、4-胺甲基环己甲酸和苯丙氨酸组成的链式氨基酸为侧链,设计了新型的PSMA小分子抑制剂⁶⁸Ga-NOTA-ANCP-PSMA,并对其标记方法和体外理化性质进行了研究。采用固相合成法制备前体化合物,经确证结构后,进行⁶⁸Ga标记。分别对温度、pH、前体化合物投入量等标记条件进行了实验,并测定了放射性标记物的稳定性和脂水分配系数。标记条件为pH=3.0～4.5、90.0～95.0 ℃、前体化合物质量浓度不低于20 mg/L,在优化的标记条件下,标记率可达95%以上。纯化后的标记物在磷酸缓冲液体系下和小牛血清蛋白体系下2 h的体外稳定性较好。脂水分配系数为-1.36±0.01(n=3),与PSMA-617相比,该化合物的亲脂性稍高。标记化合物的体内分布显示：血液清除较快,以肾脏代谢为主,在非靶器官摄取较低。     

电沉积法制备加速器生产~(68)Ge用镓镍固体靶

68Ge主要用于制备68Ge-68Ga发生器以及正电子发射型计算机断层显像(positron emission computed tomography)的校正放射源。采用69Ga(p,2n)68Ge反应制备68Ge,本研究建立了制备镓镍合金靶件的方法,以利用现有的回旋加速器生产68Ge。在酸性条件下通过电沉积法制备镓镍固体靶件,优化镀液组分以及电沉积条件,确定了电沉积工艺,制备了镓含量75%的镓镍固体靶件。经过三次辐照实验表明,此靶件可以生产68Ge。此工艺简便易行,制备的靶件质量稳定,可应用于回旋加速器生产68Ge。     

热中子诱发239Pu裂变的85Krm、87Kr和88Kr产额测量研究

中子诱发²³⁹Pu裂变的⁸⁵Kr^m、⁸⁷Kr和⁸⁸Kr的产额是重要的核参数,目前国外实验数据较少而国内尚未见实验报道。基于西安脉冲堆跑兔系统辐照Pu靶开展了热中子诱发²³⁹Pu裂变的⁸⁵Kr^m、⁸⁷Kr和⁸⁸Kr的产额测量研究。纯化后的钚溶液通过滴定后阴干的方式制靶,靶辐照后结合γ无损分析和气-固分离制源测量等方式测量裂变产物。采用有机玻璃扁平面源等效石英管源、不锈钢大面源等效气体源,并结合蒙特卡罗模拟实现了3类实验样品的γ能峰探测效率曲线的等效法刻度。以相同方式制备的²³⁵U靶开展气-固分离制源实验验证了钚靶中⁸⁵Kr^m、⁸⁷Kr和⁸⁸Kr气体释放率的一致性。根据实测目标产物与⁹⁹Mo的相对产额,以ENDF/BⅧ.0评价数据库中^...     

以四氟化锗为介质离心分离72Ge同位素技术研究

为研究气体离心法分离⁷²Ge同位素的技术,以四氟化锗（GeF₄）为分离介质,通过理论计算,探索通过短级联浓缩法生产⁷²Ge的可能性。计算结果表明,使用相对丰度匹配级联（matched abundance ratio cascade, MARC）模型,两次分离后可以得到丰度高于55%的⁷²Ge。在实验室现有的离心级联上,采用21级阶梯级联的结构,通过调整级联内部工况和外参量,对级联分离性能进行优化。经过两次分离实验后,最终得到⁷²Ge丰度高于60%的产品。     

~(68)Ga标记放射性药物的制备及应用研究进展

<正>电子发射计算机断层显像(positron emission tomography,PET)为核医学领域的显像方法之一,广泛应用于肿瘤研究,灵敏度高,分辨率佳。近年来,~(68)Ge/~(68)Ga发生器的开发促进了~(68)Ga标记的PET显像药物的研究和应用。~(68)Ga放射性药物主要应用于肿瘤显像,如生长抑素受体、人表皮生长因子受体、叶酸等受体分子的靶向显像;也可用于心肌灌注、肺灌注和通气、炎症和感染显像等。本文主要介绍~(68)Ga标记放射性药物相关的生产,标记涉及的受体及衍生物,以及显像研究等应用进展。     

电镀法制备富集112Cd靶

针对CS-30加速器制备高放射性核纯度¹¹¹In（≥99.9%）所用富集¹¹²Cd靶的电镀工艺进行了探索,首次根据加速器束流轰击径迹（束斑）实现定向区域电镀,在此基础上,对影响富集¹¹²Cd靶质量及厚度的各种因素进行研究,确定最佳工艺条件,最终所得富集¹¹²Cd靶表面光亮、致密、牢固,厚度大于65 mg/cm²。同时初步探索了富集¹¹²Cd靶厚与产额的关系,当富集¹¹²Cd靶厚为90 mg/cm²时,¹¹¹In产额为222 MBq/μA·h。     

用于PET衰减校正的~(68)Ge线源的制备

以硅胶为载体,采用吸附法制备了一种用于PET衰减校正的68Ge线源,并对制备的68Ge线源进行了质量检验。结果表明,硅胶对68Ge的吸附率高、吸附均匀性好,68Ge线源密封良好,无泄露、无表面污染、活度分布均匀,各项物理参数均达到国外同类产品水平。     

CS-30回旋加速器制备111In

在四川大学CS-30回旋加速器上通过核反应^NatCd（p,xn）¹¹¹In进行了制备放射性核素¹¹¹In的研究。实验选用高纯度的天然镉作为靶材料,并采用电沉积法制备靶件,研究了辐照靶件的溶解以及放射化学分离方法。结果表明,采用26 MeV的质子轰击天然靶件,并采用CL-P204树脂将In与Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺等杂质进行分离,可以得到产额（EOB 48 h,即轰击结束48 h后）约为25~28 MBq/（μA•h）的¹¹¹In,其放射性核素纯度大于99%,Cu²⁺和Cd²⁺等化学杂质总质量浓度小于8.0 mg/L。     

大面积氘/氚靶制备及中子产额分析

大面积氘/氚靶是实现高产额强流中子源的关键部件,是氘、氚中子源广泛应用的前提条件。本工作采用磁控溅射镀膜与多弧离子镀结合的方式,制备以铜或钼为基底、直径大于500 mm的大面积钛膜。针对制备的钛膜,采用自研的氘/氚靶生产系统,经过除气、净化、高温吸氘/氚、尾气回收等流程,生产了氘/氚钛原子比大于1.85的氘靶、氚靶,采用Ф22 mm的小靶片,进行氘束流加速器中子产额测试,研制的氘靶中子产额达到8.0×10⁸/s,根据氘靶与氚靶反应截面计算氚靶中子产额,相同条件下,氚靶的中子产额在1.0×10¹¹/s以上。以上测试结果表明,本工作研制的Ф500 mm大面积氘/氚靶,可实现强流中子源的高产额中子输出,达到国际先进水平。     

水合氧化锰用于90Y发生器的制备

为探讨水合氧化锰（HMD）用于制备色谱型⁹⁰Y发生器的可行性,研究了HMD在硝酸和盐酸溶液中对Sr和Y的吸附性能。结果表明,HMD在各浓度的盐酸和硝酸溶液中均不吸附Sr ;盐酸溶液和浓度高于1 mol/L的硝酸溶液中对Y的吸附性能都较差,但在0.001~0.1 mol/L硝酸溶液中对Y的吸附性能较好。因而在低酸度的硝酸溶液中可将Sr和Y进行分离。HMD色谱柱用于Sr和Y分离时最佳高径比为5∶1;溶液的硝酸浓度为0.1 mol/L时,Sr(NO₃)₂-Y(NO₃)₃-HNO₃混合溶液通过HMD色谱柱后,超过90%的Y吸附在色谱柱上,Sr仍然保留在溶液中;色谱柱经0.1 mol/L的硝酸溶液淋洗后,再用1 mol/L的硝酸溶液可以将Y从色谱柱上洗脱,得到纯化后的Y(NO₃)₃溶液。经HMD色谱柱分离纯化的Y溶液中Sr沾污量较低。因此,HMD有望用于90Y发生器的制备。     

三氟化硼-苯甲醚络合物化学交换法制备10B和11BF3

利用化学交换法富集硼-10同位素工艺制备¹⁰B和¹¹BF₃,计算分离装置交换塔同时生产硼-10同位素和硼-11同位素所需的最小理论塔板数与最佳理论塔板数。根据目前核能领域和电子工业领域的需求,结合三氟化硼-苯甲醚络合物化学交换法生产工艺,计算同时生产硼-10同位素和¹¹BF₃所需塔板数和交换塔高度,并分析富集¹¹BF₃气体中的杂质来源及其净化处理工艺。验算现有工艺分离系统到达平衡期后同时生产硼-10同位素和高丰度¹¹BF₃的可行性,为生产硼同位素提供了一种新思路。