南華大學(xué)成功提取高純醫(yī)用同位素鉛-212及鉍-212

中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊 （通訊員 夏文輝 孫執(zhí)豪 記者 陽錫葉）近日，南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院韋悅周教授團隊在從天然釷衰變鏈中高效分離提取醫(yī)用同位素方面取得突破性進(jìn)展，成功實現(xiàn)了從百克級硝酸釷中分離得到了高純醫(yī)用同位素鉛-212及鉍-212。

據(jù)了解，鉛-212/鉍-212是目前最具應(yīng)用前景的醫(yī)用阿爾法（α）放射性核素之一。由于其合適的半衰期（鉛-212半衰期10.6小時，鉍-212半衰期60.6分鐘）及良好的輻射生物學(xué)效應(yīng)，鉛-212/鉍-212可應(yīng)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（Targeted Alpha-Nuclide Therapy，簡稱TAT）。然而，由于來源稀缺，現(xiàn)階段鉛-212/鉍-212靶向藥物研發(fā)和臨床應(yīng)用在國內(nèi)外均受到嚴(yán)重制約。建立高效的鉛-212/鉍-212生產(chǎn)制備技術(shù)對于實現(xiàn)我國重要醫(yī)用同位素的自給自足、助推健康中國建設(shè)具有重要意義。

韋悅周教授團隊立足我國擁有獨居石等豐富的釷資源優(yōu)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(guān)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(shù)難題，韋悅周教授團隊的陳立豐博士課題組持續(xù)開展吸附分離科研攻關(guān)，首次發(fā)現(xiàn)攜帶1-甲基吡啶基團的多孔二氧化硅負(fù)載型陰離子交換樹脂在鹵素介質(zhì)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，韋悅周教授團隊獨自開發(fā)了新型吸附材料——多孔二氧化硅負(fù)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(shè)備規(guī)模小、二次廢物量少等優(yōu)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。并且由于硅基樹脂的通液壓降小，可采用高流速的進(jìn)料以提高處理效率，能夠適用于日處理量噸級以上天然釷-232原料的工業(yè)規(guī)模分離工藝。

阿爾法核素治療應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈包括“上游”—α核素的生產(chǎn)供應(yīng)、“中游”—靶向核藥研發(fā)與制備及“下游”—核藥臨床應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)。其中，α核素的生產(chǎn)供應(yīng)可謂是全產(chǎn)業(yè)鏈的“龍頭”，也是制約后端產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。韋悅周教授團隊的研究成果，有望從根本上解決當(dāng)前全球鉛-212和鉍-212供應(yīng)不足的瓶頸問題。