Разработка ядерно-физических методов и технологий получения меченых соединений на основе фосфора-32 ийода-131 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ

УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ

РГБ ОД

^ - д ] | На правах рукописи

РИХСИЕВ АБРОР ЗИКИРОВИЧ

Разработка ядерно-физических методов и технологий получения меченых соединений на основе фосфора-32 и

йода-131

Специальности: 01.04.16.-Физика атомного ядра и элементарных частиц и 02.00.14.- Радиохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент-1998

Работа выполнена на Гос. предприятии "Радиопрепарат при Институте Ядерной Физики АН РУ

Научный руководитель: зав. лаб. ядерной химии

ИЯФ АН РУ, кандидат химических наук, Хужаев Саидахмад Сайдуллаевгг Официальные оппоненты: в.н.с. отдела активационного

анализа и радиохимии ИЯФ АН РУ, доктор технических наук, Мухаммедов Суюн Мухаммедов1

зав.лаб. электрогидрометаллурп Института Химии АН РУ, доктор химических наук, проф. Хужаев Омон Файзулаевич.

Ведущая организация :

Самаркандский Государственный Университет имени Алише Навои /кафедра ядерной физики/

, ржьтта состоится

1X14, 1998 г.

в у { часов на заседании специализированного Совета Д 015.15.02. при Институте Ядерной Физики АН РУ по адрес 702132, г. Ташкент, пос. Улугбек, ИЯФ АН РУ, болыи< зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЯФ А РУ.

Автореферат разослан " 'О " ^-¿а? ^ ^,1998 г.

л

Ученый секретарь / / /7

Специализированного Совета * р Ь> /

доктор физ. - .чат. наук 4—гЛА^^^^ ЕИ- ИСМАТОЕ

Актуальность работы.

В настоящие время радиоактивные нуклиды и радиопрепараты на их основе широко пргменяются в различных отраслях науки и техники. Трудно пакт» область на\'чиы\ исследований или производства. где бы не использовались методы радиоактивных индикаторов и источники ионизирующего излучения. Количество проблем дл я реализации которых применяются эти методы, постоянно увеличиваются, ч:о обуславливает необходимость расширения и углубления исследовании г области ядерно;! финики и радиохимии, направленных на развитие методов получения и выделения радионуклидов и радиоактивных меченых соединений широкого ассортимента.

Требования, предъявляемые к этим соединениям, особенно велики, так как, помимо необходимой удельной активности и совершенно определенного места vтки в соединении, необходимы выеок;ш химическая чистота и стерильность получаем >\ препаратов. Значительные успехи, достигнутые за последние юды в биологии и медицине, i. результате применения соединении, меченых различными радиоактивными изотопами. привели к разработке большого количества методов ннедения их и сс дuueitite. Однако с разлитием меднпнпы и биологии постоянно требуется разработка и нпедрепие новых соединении, в спя.¡и с чем развитие работы в этом направлении несьма актуально.

_Работа посвящена__созданию и усовергпснствовзшпо

технологе!' получения препаратов из основе радионуклидов фосфора к иода с использованием я/фио-физичсскнх методов,

позволяющих получать препараты с высоко!!___химической и

радиохимической чистотой, а также большой объемной и удельной актиапостыо. гарантирующих качественное применение данных препаратов.

Целью работы является:

- разработка оптимальных релшмои облучения исходных продуктом с целью получения максимальных выхода конечного фодукта.

- разработка новых технологии, способствующих увеличению эффективности применения препаратов но назначению, путем повышения радиохимической м химической ■ истоты нреплратои с высокими технологическими выходами.

- разработка методой контроля и анализа качества препаратов.

Научнановизна работы.

исг 1сдоваиа радиохимическая схема получения ортофосфарний кислоты, меченой радиоактивным фосфором-32, позволяющая достигать высокую р а 7 и о х и м in ее к у ю и химическую чистоту препарата;

исследована радиохимическая схема получения треххлорнетто фос<Ь<>[ а, меченог радиоактивным фосфчром-'й:

изучена радиохимическая ехсма получения фосфор-органического соединения диэтилфосфига, меченого paji.odK'i ивиым фосфором-32 и впервые осуществлен его синтез;

••совершенствована радиохимическая схема получения натрия йодида (1'"1) , позволяющая повысить выход конечного продукт., и его чистоту;

- исследонана радиохимическая схема получения орто-йодгчпиурт натрия , меченого радиоактивным йодом-131.

Практическая значимость диссертации заключается в том , что на »ччкжании нронсдсн^ых исследовании по всем радиохими' -ским схемам разработаны радиохимические технологии нотучения - еченых соединений, а именно; тохполоти получения соединений меченых радиоактивным фосфором-32 ■ пртоф"'ефориой kiu л ггы, греххлористого фосфора i диэтилфосфига, усонерн.енггнонана технология получения arpr.j йодида , меченого радиоактивным йодом-131, а также технологи} получения орто-йодпшпурач натрия, меченого радиоактивны;* иодом-131.

Разработанные радиохимические технологии ндшл! практическое применение в производстве радноизотошкл продукции и? предприятии " Радиолренар...". Экспериментальны результаты полученные в работе, послужили основой дл сс таиления опытно-примышлен пых регламентов на производств ортофоефорной кислоты (Л2Р), дизтилфосфита 0{2Р] греххлористого фосфора (:':2Р), натрия йод; да <И11> и орте ¿'юдгинпурат натрия (,3,1).

•На защиту выносятся:

вт "Sop оптимальных режимов облучения исходны продуктов;

- радиохимическая схема получения оргофосфоркой кислоты, меченой радиоактивным фосфором-32, включающая облучение пятиокиси фосфора тепловыми нейтроначи и многостадийно!*: очистки продукта на ионообменных колонках;

- технология получения треххлористого фосфора, меченого радиоактивным фосфором-32, путем облучения красного фосфора на ядерном реакторе ;

- радиохимическая схема получения диэтилфосфита, меченою радиоактивным фосфором-32. с использованием в качестве радиоактивного гатериала треххлористого фосфора С-Р);

усовершенствованный вариант технологии получения натрия иодпда (1311) с высоко» объемной активностью, а также радиохимической н химической чист' -ой;

- радиохимичес кая схема получения орто-йодгипнурат натрия , меченого радиоактивным нодом-131, с использованием » качестве радиоактивного материала натрия i >дида (U1I).

Апробация работы. Основные результаты рабч.ы докладывались на конференциях Института ядерной физики АН РУз u 199.S и 19°7 гг. и опубликованы и !2 работах (список П])Пиодится в конце автореферата). В коллективных работах автору принадлежат экспериментальные исследования и интерпретация полученных данных. Выводы работы сформулированы автором.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит ил введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа изложена па Í19 страницах, «..лючает 16 рисунков . 9 таблиц н 74 наименований списка литературы.

Во введении обоснованы цели и задачи исследования.

В первой главе дается обзор литературных давших но технологии получения ортофосфориой кислоты! треххлористого фосфора (Í2P), ди.тгилфосфпта (А-Р), натрия йодида('-1'1), орто-йодгн.чиурат иатрия(иЧ) .

Во второй главе даются ядерно-физические характеристики применяемых радионуклидов и разработка оптимальных режимов облучения исходных продуктов для получения ученых препаратов.

Третья глава носпящеиа исследованию и разработке технологии получения меченых соединений па основе радионуклида фосфора-32.

Четвертая глава посвящена исследованию и разработке технологий получения мечегых сосдин шй на основе радионуклида йода-131.

Пятая глава поеиящена разработке методов контроля меченых соединений фосфора-32 и йода-131.

Основное содержание рабо .^:

Разработка ядерно- физических методов получения мечечых соединений.

При получении меченых соединений , особенно большое значение имеют ядерно-физичеа \е характеристики применяемых радионуклидов г особенно период полураспада. вид, энергетическая характеристика и интенсивность все компонентой ионизирующего излучтия, возникающею как при ядерных превращениях, так и при энергетической разрядке ядра. Для ¡ь)лучс!1.;я радиок»клндов использовали ядерный реактор ВВР-СМ И51Ф АН РУ , плотность потока нейтроном которого находился г пределах т О.НхЮ1-' до10хЮи н/см^с. Процесс получения радионуклидов 521 иш1 можно разделить на три основных этапа.

- выбор подходяще!! мишени и режима её облучения ;

- подготовка мпшенп и облучение:

- переработка облученной мишени и приготовление нужного соедт.лшя или препарата.

Практическое значение для получения имеют две ядепиые реакции, осуществляемые в ядерном реакторе:

- реакция радиационного захвата нейтронов (в,у)

31р (п у) 32р

- реакция с вылетом заряженных частиц

З23 (П,р) 32Р

Первая рсаканя, сечение, которой для тепловых нейтронов оставляет 0,19 барн даст 32Р с меньшей уделыг з активностью.

Вторая реакция (сечение реакции (¡0 мбарн) позволяет получать 32Р без носителя с большей удельной активностью. Однако, 3" 1 реакция идет с заметным выходом лишь на быстрых нейтронах и при облучении серы природного изотопного состава

32Б( 95,02 %), ^5(0,75 Я, ^<4,21 %), ^<0,017 %) появляется ¡>яд примесных изотопов, таких как ЙР и

Для получ ЧНЯ 32Р МЫ ИСПОЛЬПОВиЛМ первую реакцию. Чистота получаемого фосфора-32 яааиг'тт от чистоты исх диой мишени 1; поэтому мы обличали Р2О5 высоко» чистоты. В отдельных случаях для получения 32Р с. высокой удельной активностью был использован дль облучении красный фосфор. При этом была достигнута удельная активность32? -ю 0,73 Ки/1, а при использовании Р^О^ максимальная улелп;:аз активность составляет 500 м-Си/'г

Для получения 3-Р были исследованы ри.пч-'ные режимы облучения исходной мшпени.

На рис\нкс 1. приведена заш- импсть удельной активности •52Р от плотности потока нейтронов.

Как ендно нз представленных данных. наблюдаете;! прчмолннейная зависимость удел. ,юй активности ог плотност потока -'ейтроноп и для получения максимального значен.01 удельной активности -{-Р облучение мипкин проводилось в дальнейшем и кан 1е реактора с плотностью потока нейтронов 1.0 х 10'1 и см-с.

На рисунке 2. приведена зависимость уд'мыюп ;.мтшноетн •!-г от времени облучения мишеии.

Как видно и.? рисунка, облугчше мишени свыше 2('() часов но приводит к значительному увеличению удельно!! актив гости Фосфора -32, а после облучения .мшиенн .400 и более часов происходи! уже насыщение.. Таким образом, нами предложено для получения -^-Р с высокой удельной активностью облучение проводить н потоке нейтронов 1.0х10'4 и/см-с в течении 200 часе ..

радионуклид йода получил наиболее широкое применение в медицине и производится в значительных количествах . Его можно получить днумя способами' выделением из облученных нейтронами соединений теллура и извлечением ил смеси продуктов деления урана. Однако первый иугь значительно иолсе рас пространен; он проще второго, поскольку при вы; леиии йода из смеси продуктов деления приходится производить очистку от большого количества посторонних радиоизотопов.

При .нейтронном облучении природного теллура образуется ряд радиоизотопов теллура, из которых три < 127 Те, Те, , и Те)

путем Р"- распада превращаются в изотопы йода. Распад 127Те приводит к образованию стабильного ,271, 125 *е превращается в долгоживущи" 1291, активностью которого при обычном времени облучения м ясно пренебречь, 131 Те также подвергается -распаду и преврац?чется в радиоактивный 1311.

Для получения 1:п] мы использовали двуокись теллура. ттистота получаемого йода-131 зависит от чистоты исходной мишени и поэтому мы облучали ТеС>2 высокой чистоты.

Предварительно 6:>иш изучены ус овия облучения окиси теллура при максимальной илот"осги потока нейтронов (1,0х1014 н/см2с), при которой кзк было показано выше (рис.1.) получается максимальная удельная активность.

На 1 исункс 3. пр| ведена зависимость удельной активности 13|Те от времени облучения.

Таким образом, оптимальным временем облучения является 100-часов.

Плотность потока'нейтронов, х 10° и/см2с

пис. 1. Зависимость удельной активности от плотности поток: нейтронов.

а:

я

с.

■а

Время облучения, ч

Рис. 2. Зависимость удельной облучения мишени.

ггивности

Ир

от времени

•2 0,« ■р

о.т

г» 0.»

ад

0.«

X е.»

X и 0,2

я ои

1 0

* 0

70 КО «О 100 125 150 200

Вр*\чя облучения, ч.

Рису 3. Зависимость удельной активности П1Те от цк-ч<ни облучения.

Разработка технология получения треххлористого фосфора

/

Остишыми параметрами процесса получения треххлористоп» фосфора (32Р), являются соотношение облученного кпапюго фосфора с пятихлористым фск-фором. скорость ниссення алота в систему, а также температурный режим реакции. Все .чти параметры, и основном, нлияют на радиохимический выход

реакции и в конечном нтчле на удельную активность получаемого препарата- треххлористого фосфора I ^Р).

В ходе исследований установлены оптимальные условия технологического процесса синтеза треххлорнстого фосфора (32Р), показано, что использование" фосфора нятихлористого в количествах, превышающих стехиометрию реакции более чем па 20% , обспечивает достаточно выюкий выход (табл.1). Еще одним параметром , влияюнп.м на ход процесса, является скорость введения в реакционную среду ннептного газа пота для шгп енвного перемешиванич реагентов и создания инертной атмосферы. Исследон; ния по подбору скорости и времени введ лия азота в сиси му, показали, что оптимальным является ввод азота в реакционную среду со скоростью 0,2 мл/сек в течение 35 мин. Онгимгльный температурный режим для процесса уста пав л : вале я экспериментально и сос.авил 4 >50 °С. На основании этих выводов разработана технологическая схема получения трсххлорист >го фосфора (32Р) и составлен опытно-промышлепш л регламент, по которому осуществляется выпуск технического 'препарата 1а предпрмятии "Радионрепарат" ИЯФ АН РУ.

Таблица 1.

Зависимость иыхода 32РСЛз от количества РС1-,

Количество РО5 Выход 32РСЬ;

в % иревыш.от

в г стехиом.кол-ва. в г в % .

10 6,7 60

¡0,5 5,0 7,0 63

11,0 10,0 ' 7,4 67

11,5 15,0 8,0 72

12,& 20.0 8,4 76

12.5 25,0 9,0 81

■ 13,0 30,0 9,4 85

13,5 35,0 9.4 85

Разработка технологии получения дютнлфосфпта (32Р)

Поскольку синтез диэтилфосфита(32Р) основан на химической реакции взаимодействия треххлористого Босфора (32Р) с эти.-овым спиртом ' потому одним из основных параметров процесса, влияющим на выход конечного продукта, является количество спирта по отношению к радиоактивному соединению 32РС1 ¡. Другим параметром процесса является температурный режь.! проведения реакции. Для синтеза днэтилфосфнта разработана аппаратурная су ма, изображенная 1ы рис.4

В ходе исследований установлены оптимальные условия тсхнолопт ¿кого процесса синтеза диэтилфосфнта (:;2Р). Установлено, что выход днэтилфосфнта (32Р) стабплпзирус! с я на достаточно высоком уровне при количестве спирта, превышающем стехиометрию реакции на 20-30% (табл.2). В результат исследовании наиболее оптимал! ым оказался температурный режим проведения реакции в пределах 0-5 "С . при котор.-м достигается наиболее- высокий выход днэтилфосфнта ( '-Р) - 98",,.

На основан"н полученных результатов разработана технологическая схема получения днэтилфосфнта (":Р). составлен опытно-промышленный регламент и наложен выпуск препарата.

Таблнца2.

Выход днэтилфосфнта (:г'Р) (усповпя:тР2РС1))=11,0г; Т-Л "(?)

Количсстно С2НдОН Выход дизтнлфосфита^-Р)

в г о . ^ (относительно стехиометрии) В 1" и

11,0 100 9,3 84?

11.5 104 9,8 88.7

12.0 109 10 1 91,5

12.5 ИЗ 10,4 94,2

. 13,0 118 10,7 97.0

13.5 122 10,8 97,8

14,0 127 10,8 97,8

14,5 131 10,8 97,8

г

оо

а) 1. Реакционная колба. 6)1. Реакционная колба. 2. Холодильник 2. Хлорка л ышсшш труб са.. 3. Трубка для введения Лн^иха

3. Меха. Iчепе;;я мешалка углекислого газа.

с ртутным затвором. 4. Капельная вшхшка. 5. Приемник.

4. Термометр. 6. Водяная баня. 7. Электроплитка

5. Водно - ледяная баня.

Рис ^ Аппаратура для получения диэтилфосфита ( )2Р).

Разработка технологии п ^лучения ортофосфорной кис оть:

<32Р)-

Исходным сырьем для разработки технологии получения ортофосфорной кислоты (32Р) служила облученная нейтронами реактора пятиокмсь фосфора.

И. лестно, что при растворении пятиокнеи фосфора в иоде в начальной стадии процесса образуется малогпдратированная форма-метафосфорная кислота, с последующим переходом через стадии образования полифоефориой и ортофосЧ)рпую кислоту: ;2Р205 + Н20 = 2Н32Р03 (мсгафосфорпая кислота) (1)

:i2P205 + 2Н20 = Н432Р;.07 (ннрофосфориая кислота) (2) :ЦР205 + ЗН20 = (ортофосфорная кислота) (3)

В обычных условиях Э'")Г переход является медленным процессом, который уел /ряется яри повышении температуры. В растворе

между различными фирмами фосфатоь имеется некоторое равновесие, в котором основную долю составляет орто-форма. Экспериментально подобранный интервал времени проведения синтеза 2 часа обеспечивает наименьшие потери облученного сырья и, повидимому. за это время у с пеняет возникнуть в растворе равновесие с ниаболес полным переходом в форму ортофосфата. Полученная ортофосфорная кислотп обычно содержит неактивные примеси. Очистку ортофосфорнон кислоты от неактивна иримесей в первую очередь от тяжелых элементов, проводят методом колоно"чой ионообменной хроматографии. Для этой цели использовали ионообменную смолу Дауэке-50 в качестве ионообменг а. Использование её позволило максимально освободится от примесей тяжелых элементов и в то же время обеспечило минимальные потери ортофосфорнон кислоты ( '-!'). На основании этих выводов разработана технологическая схема получения ортофосфорнон кне-огы (32Р), принципиальна;: технологическая схема которой приведена на рис..").

Рис. 5 Принципиальная технологически;, схема получения ортофосфорнон кислоты (12Р).

Технология получс.вдя к атрия кодида

1ри облучении двуокиси теллура образовавшийся радионуклид i: .«да находится преимущенственно в виде элементарного йода-131^. Ит-за высокой температуры и длительности процесса облучения образовавшийся йод-131 частично диффундирует к поверхности облучаемого образца и вы."~ляется il газовую фазу внутри терме гичиой ампулы. Эта часть йода-131 при вскрытии ампулы выбрасыва тся в камерное нре~гранство и улавливается фильтрами. В результате теряется часть радионуклида йсда-131, снижается его выход и сокращается срок службы ис) ользоваиия фильтров. Кроме того, недостаточность времени koi гактировани:* возгоняющегося йо,,а-131 с ноглатитслем из-:а больших размеров абсорбера-приемника и большие объемы (40-50 мл ) поглатитсля (0,01 и NaOH) приводит к снижению объемной активности онечного продукта.

В ходе исследо1аний ' установлены оптимальные условия технологического протеса синтеза натрия йоднда С1411>- Показано . что н])едьарнтельное охлаждение ампулы с облученным образцом до температуры сухого льда пере." вскры/ием приводит к сорбции большей части йода-Uil на образце двуокиси теллура, то есть снижает потери продукта и обеспечивает, в конечном итоге, эпышеиие выхода и, соответственно, объемной активности нелс по продукта. Использование для поглощения подо-131 раствора едкого натрия объемом 15 мл также приводит к повышению объемной активности продукта, и наконец, введение в технологическую цепочку стадии очистки на ионообменной колонке с использованием ионообменной смолы Д'П'экс-50 снижает до минимума содержание неактивных примесей, находящихся в растворе в иде катионов. Разработанная аппаратурная схема для 'получения натрия йоднда (1J,I) приведено на рис.6 На основании полученных результатов разработана технологическая схема получения натрия йодвда (l i! I), составлен опытно-промышленный реглан, нт и наложен выпуск препарата.

I. Реактор. 3. Кварце); ы и стакан с обра:ш м. .1. Абсорбер - (гр«(. .инк.

в. Лопушка с раствором едкою

натрия. 8. Приемники. 10. Термопар;,.

II. Контактный нагревато.т,.

12. Самопишущий потенциометр.

Рис. 6 аппаратура для получен

2. Подъемник.

4. До[ЮЛ1ШТе.'1М1ЫЙ абсорбер -

приемник. 7. Ловушка с имнре! пмрщ.аш'ым углем.

9. ВорОШМ ДЛЯ НШ'.ЦЧШЯ н

асорбер- пригмннк рлп пора едкого натрия. 13. Вакуумный нагое.

ия (,,1|1) натр! я йодидл

Разработка технологии получения орто-йодгипггерат натрия <1311>.

Введение радионуклидов йода-131 в органические молекулы может быть осуществлено двумя методами: либо электрофильным 4)адионоднрованием, либо изотопным обменом йода. В пашей работе мы выбрали метод изотопного обмена, как наиболее перспективный. Метод состоит в обмене стабильного изотопа йода орто-иодгшшуровои кислоты на радиоиуклид од-131 при действии радвойодида натрия г 1311. Обычно реакция изотг ного обмена

йода в ароматических соединениях идет в жестких условиях, что связано с прочностью связи С-1 в неактивированных йодароматических соединения^.

С целью разработки простого и надежного метода получения орто-,.одгн..нурата натрия (1-{11), рассматривали влияние температурь' и рН реакционной среды на эффективность изотопного обмена. Исследова интервал рН 2-9 при двух температурных режп.ах: 100±2°С п120±2°С. Проведенные экспериментальные исследования показали на сильную зав „'имостъ эффею пакости изотопного обмена от рН реакционной среды и на слабую от температуры. Некоторая зависимость наб юдается и от объемной активности радионуклида йод-'¡31 в раствора йодида нат] и я (1311). Экспериментальные резултаты сведены в таблицу 3.

Таблица л.

Изотопный обмен орто-йодгмппуровой кислоты в зависимости от

рН и температуры среды

Уд. акт. ; рН раствора Эффективность изотопного °С

в обмена (',о)

р-ре мкюрм.

50 2,6/42 3.9/65 4,1/79 5,о/80 6,8 '85 8.9- 63 100

75 2.9/53 3,8/73 4.8/ 79 ,5,5/81 7,6/ 90 8,9 60 100

100 - 3.6 ' 69 4,8/ 86 6,4/90 7,5/93 8,6 65 100

150 -3,5/63 4.5/90 5.6/93 6,5/96 7.0/ 97 8,6, 85 120

200 - 3,4/60 4.3/86 - 6.4 /94 6.9/95 8,9 '90 120

Из полученных результатов видно, что изотопный '»бмен значительно замедляется в кислых и щелочных средах. Замедление изотопного обмена в кислых средах, по видимому, объясняется тем, что положительный заряд линейной ч; :т. орто-йодпшпуровой кислоть., за счет протонизации амидного азота, передается ароматическому кольцу, что и затрудняет гидролитический разрыв связи между ароматическим углеродом и неактивным иодом. Замедление изотопного обмена в щелочной сре можно объяснить тем, что линейная часть орто-йодгшшуровой кислоты, заряженная отрицательно за счет диссоциации карбоксильной группы или отрыв пр тона от метнленово;. и амидной группы, возможно и снижает вероятность п, нсосдинения радиоактивного йодид-иона к положительно заряженному углероднимч- атому ароматического

сольца, для изотопного обмена иода в орто-йодгиппуровои кислоте птимальным оказался pH 6-7, температурная зависимость юказывает, что более стабильные результаты получаются при троведении процесса в 120"С. На '-"-новации этих вь' одои зазработа! технологическая схема получения орто-нодпшпурат 1атрия (,3,1).

МЕТОДЫ КО НТТЮЛЯ МЕЧЕНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ФОСФОРА-32 Ч ЙОДА-131

Определение объемных активностей меченных соединений фосфора-32.

По техническому требованию всех трех соединений, меченных радионуклидом фосфора-32 (tj ххлористый фосфор ({-Р), диэтилфосфит (32Р), ортофосфорная кислота (-{-Г)) требуемся определение объемных активностей препаратов. Определите объемных активностей rip. паратой осуществляется но единой методике и заключается в определении радиоактпиноегн фосфор;. ?>2, в растворах препаратов радиометрическим методом.

Измерение активности фосфора-32 проводили на счетной установке с детектором бетл-нзтучення, прокалибиронанной с помощью радиоактивного pari вора фосфора-32.

Объемную истинность радионуклида фосфора-32 к измеряемо?: аренараге Av н С -ккерелях на 1 мл расчитывали но формуле:

Av^Ay.ofip. n/n „¿р. k/k обр, где

Av or,p- объемная активность образцового раствора в беккередях па 1 мл;

п,псйр- скорости счета от источников, приготовленных из анализируемых и образцовых растворов соответственно; i«, k of,p -коэффициенты, у ч тикающие разбавление анализируемых и образцовых растворои, соответственно.

Общую активность радионуклида фосфора-32, определяют но расчету на основе намерений объмнои активности Av и объема Y препарата:

А =А V • V

Определение радиохимической чистоты препарата треххлорисгого фосфара (32Р).

Определение радиохимической чистоты треххлористого фосфора (32Р) основано на гад. олизе его в водном растворе до фосфористой кислоть. последующем окислением фосфористой кислоты йодом и оттитровывании избытка йода тиосульфатом.

рс1;-1+ зн ,0= ннри3 + знс1 н,ро.ч + \2 + н20 = н3р04 + 2н1 12 + 2Ма2820; = >Ь2540(, + 2Ка1

Расчет ведут по формуле.

% РС13=(У хол- Ураб) • К » 6,867 • 25 • 100 / 10 • Н,

где

V ход.- об1>ем 0.1 и раствора тиосульфата, пошедший на титрование 25 мл 0.1н растнора йода без наисски, .¡л;

V раб.- количество 0.1н растнора тиосульфата, пошедшее на титронапие рабочей натеки, мл;

К- коэффициент нормальности 0,11' раствора тиосульфата: I. - навеска препарата, иг;

6,867 - кол «честно РС:^, < ютветствующие в 1 мл точно },1: раствора тиосульфата, мг;

Определение радиохимической чистоты препарата днзтилфосфита (32Р).

01 ределение радиохимической читоты дизтилфосфита (32Р) основано на реакции пиролиза этого эфира я различных средах. Диэтилфосфнт при взаимодействии со спиртовой щелочью в течении -одной минуты превращается в «ол- соответствующего моноал кил фосфита, который не изменяется далее в течении одного часа, содержание диэтилфосфнта в препарате вычисляли но формуле:

Сд - (Ухал - Ура'») • Р * 100 / т , где

Сд - содержание диэти.1 фосфита в процентах:

' 'хол - объем 0.1 и соляной кислоты, пошедший на титрование холостой пробы, мл;

Ураб - объем 0.1 н соляной кислоты, пошедший на титрование рабочей пробы, мл;

Р - эквивалент днэтилфосфита но 0.1 н соляной кислоте; ш - навеска препарата, мг.

Определение радиохимической чистоты препарата ортофосфорног кислоты (32Р).

Определение радиохимической чистоты ортофосфорцон кислоты (,!-Р) основано на восходящей бумажной хроматографии с последующим измерением распределения радиоактивности на хроматограммах.

Процентное содержание отдельных компонентов рассчитывается по формуле:

А = РА / Р • 100, где

А- содержание отдельного компонента в процентах по акт ивности: РА - поле на грчфике, ь..холящееся под инком, отве-чающнм данному компоненту, см2;

Р - суммарное поле, находящееся под криво!) ( сумма пс ¡ерхностсй. находящихся иод отдельными пиками), см2;

Опредлеиие объемных активностей меченных соединений пода-131.

По техническому требованию соединений радионуклида йода-131 (натрия йоднда (1)'0, орто-йодгниурата натрнл(1{Ч)) требуется определение объемной активности препаратов. Определение объемных активностей препаратов осуществляется но единой методике и заключается в определении радиоактивности йода-131 в растворах препаратов радиометрическим методом.

Измерение активности йода-131 проводили с помощью ионизационной камеры, ирокалибировапнон образцовым легочником.

Объемную активность радионуклида иода-131 т измеряемом препарате Ау в беккерелях на 1 мл расчитывали но формуле:

А<г« Лобр »е обр • Робр/с »Р « 5/5>обр «1/Упр . где

Аобр- активность образцового источника в Сгкк релях; Б- площадь пика в спектр^ препарата; Бобр- площадь пика в слекгрс образцового источника; е,е обр - эффективность регистрации 7-квантов; р. р обр- выходы ымма-кнантов;

\Лпр- объем препарата, содержащийся в измеряемой пробе, в миллилитрах.

Определение радиохимкчес сой чистоты препарата йодида натрия (ш1).

На I >лоску хроматографичсской бумаги "С" ра. мсром 15x260 мм , отступив от одного из краев ил 50 мм . наносили 0.01 мл 1 % раствора натрия тидрокарбоиата, содержащего в объеме 1 мл 1 мг калия иодис. «го и 2 мг калия йодновато-кислого. После высушивания пятна на вмдухе на то же место наносили препарат в таком количестве, что(ы можно было статистически достоверно зарегистрировать на ра чиомстрическо». Установке, по крайней мере, 0,5% от нанесений активности. Полоску обрабатывали фосфатным буферным раствором с рН 7,0 ± 0,2 , приготовленным растворением 3,3 г калия фосфорнокислого однозамещенпого 1 6,0 г ..атрия фосфорнокислого двузамещенного безводного в 1 литр воды.

Бумажную полоску с нанесенной пробой помещали в камеру прибора для электрофореза так, чтобы линия старта располагалась со сгороны катода, и проводили разделение при охлаждении камеры в течение 50 минут при градиенте ..о.нцпала 16 В/ см, исиольлу.. в качестве электролита ({юсфатный буферный раствор с рН 7,0 ± 0,2 .

В указанных условиях электрофореза продвижение йодид-I нов составляла 130-150 мм.

Полеченную ¿»лектрофореграмму высушивали при комнатной Г'миературе, обклеивали ее с двух сторон полиэтиленовой пленкой с липким слоем и измеряли скорость счета от участка, содержащего йодид-ио1 л, и от всей злектрофореграммы радиометрическим методом.

Процентное содержание отдельных компонентов рассчитывается по формуле:

А - РА / Р • 100 , где (12)

А- содержание отдельного компонента в процентах но активности; РА - ноле аа графике, находящееся под пиком, отвечающим данному компоненту, см2;

Р - суммарное поле, находящееся под кривой ( сумма поверхностей, находящихся под отдельными пиками) см2;

Определение радиохимической чг-тоты препарата орто-иодпшлураг натрия (13<1).

Определение радиохимической чистоты препарата орто-нодпшпурата натрия проводили еле. /ющим образом. На полоску хроматографической бумаги марки"С" размером 20*300 мм, предварительно пропитанную раствором натрия тиосульфата (0,01моль/л) и выгчиеннуи» па воздухе, отступив от одного из краев на 80 мм (линия старта), наносили препарат в таком количестве (0,002-0,01 мл), чтобы можно было статистически достоверно зарегистрировать на радиометрической установке по крайней мере 0,5 % активности от нанесенной. После высушивания пятна па воздухе в течение 5 минут полоску вносили в предварительно подготовленную хроматограф и ческу ю камеру, насыщали ее парами растворите;, л в течение 20 минут и проводили хроматографированис нисходящим методом в течение 50 минут, используя в качестве растворителя верхний слои смеси: бензол-уксус гчя кислота-вода в объемном отношении 2:2:1. Готовую хромагограмму опрыскивали раствором п-

диметпламтк)бе!1.-¡альдегида в уксусном ангидриде и выдерживая в сучильном шкафу при температуре 120-140 °С в течение 5 минут. На хроматограмме появляется пятно оранжевого цвета с 0.350,05. Полученную хромагограмму обклеивали с двух сторон пленкой с липким слоем. Вырезали участок хроматограммы у жду линиями, проведенными на расстоянии 15 см. от старта м при значении Ш 0,7. Измеряли скорость счета от этого участка и от всей хроматограммы радиометрическим методом. Радиохимической чистоты препарата вычисляли но формуле:

Р = П| / 1Ц • 100, тле,

Р - значение ралчохимической чистоты;

П! - чачеш.е скорости счета всей хроматограммы;

По - значение сь роети счета участка, содержащего препарат орто-

йодгиниурата натрия (1311).

Выводы.

Основные резул>таты, полученные в диссертации, можно сформулировать следующим обпазом:

1. Выбраны оптимальные режимы облучения исходных продуктов на ВВР-СМ ИЯФ А1 РУ, позволявшие юлучаг радионуклиды .{2р и 1-я] с макс-имальгым выходом.

2! Разработана и внедрена в производстве- новая технологическая схема полу имя грех.} лористого ф осфора (^Р), отличающаяся от существующих мето/ов тем, что в синтезе пред. южено использовать фосфор пятихлориетый в количестве, превышающем стехиометричеекое более чем на 25-30 ''Л. Синтез предложено вести при температуре 40-45 ' С в токе а.:ота. 3:о обеспечивает получение препарата с высокой радиохимической чистотой (98 °о) и высоким тех полемическим выходом (85 %).

Впервые разработана тех^ злогия получения д и эти л фосфита (:!2РЧ с выходом -98?..

4. Предложена технология получения ортофосфорнон кислоты с использованием очистки кислоты методом колоночной

ионообменной хроматографии. При зтом достигается высокая радиохимическая чистота ( 98 %) и максимальный выход готового продукта %). Содержание тяжелых металлов в гогоиом

продукте д' читается - не более 0,0001 мг/ мл. ■1%. Усовершенствована технология получения натрия йоднда позволяющая повысить выход п >о»о<"о продукта путем охлаждения ампулы с облученным образцом до температуры сухого льда перед ее вскрытием. Получение готового продукта с высокой радиохимичеекчд: чистотой достигнуто путем применения очистки методом ионообменной хроматографии на Даузке-50.

6. 6. Отработана технология получения орто- йодгиппурага натрия (!-,!1). Определен оптимальный режим проведения процесса изотопного обмена. Показано, что для из тонного обмена иода в орто-йодгипнурошй кислоте оптимальным является рН реакционной среды 6-7. а температурный режим - 120 "С. Установлено, что разработанная технология позволяет получить препарат с радиохимической чистотой - ,с)8°о и технологическим выходом 90%.

7. На все разработки получены патенты РУ.ч, они внедрены и используются ч производстве для получения соответствующих препаратов на предприятии "Радиопрспарат".

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Абдукаюмои М. Н.. Рнхсиен А. 3.. и др.Способ получения трсххлористого фо'-фора, юного изотопом фосфора-32.. Патент РУ .V? 394, 1993."

2. Абдукаюмои м. н.. риусисв а. 3., и др.Способ получения ди !ТИлфосфлта. меченого изотопом фосфора-32.. Патент ру .V-668, 1993.

3. Хужаеи С.. Абдукаюмои М. Ь., Рнхсиев А. 3.. и др. Способ получения радионуклида пода-131 в форме пагрия йодистою без носителя., Патент РУ № 1850. 1993.

4. Абдукаюмои М. Н.. Рнхсиев А. 3., и др. Способ получения орто-нодгиипурат натрия , меченого йодом-! 31.. Пате..г РУ

2*57, 1994.

5. Хужаеч С., РихсиевА.З., и др. Способ получения ортофоефорнпн ¡с и слоты, меченого изотопом фосфора-32.. Патент РУ № 2653, 1994.

о. Юлдапюв Б. С., Хужаен С., Рнхсиев А. 3., и др., Способ получения раствора ({ххфагд натрия, меченого фосфором-32 для

иъскппИ.. Патент РУ № 4599, 1997. 7. Рнхсиев А. 3., Хужаев С., Получение меченою фосфором-32 днэтилфосфита.- Радиохимия, т. 37, № 2, с. 177-179. 1995.

8. Рихсиев А.З., Хужаев С., Получение ортофосфорной кислоты меченной изотопом фосфора-32.-"1 'збекский химический журнал, Jsis 4. с. 45-48, 19%.

9. Рихсиев А.З., Хужась С., и др., Усовершенствование технологии получения препарата орто-йодгиипурата натрия С^Ч). - Узбекский химический журнал, № 1, с. 33-36, 1997.

10. Хужаев С., Рихсиев А.З., », др., Получение препарата орто-йодгиипурата натрия - 1-131.- Тезисы докладов 1- ой Республиканской юнферентп "Радиоизотопы и их использование".. Ташкент, !п95. с. 26.

! 1. Абдукаюмов М. Н, Рихсиев А. 3., и др., Исследование и pt. ¡работке технологии получения медицинских препаратов на основе радиоиуклта йод-;31 .- Тезисы докладов 2-Регпубликапской конференции "Современные проблемы ядерной физик.i".. Самарканд 1997, с. 80. 12.Абдукаюмов М. Н., Рихсиев А. 3., и др. Способ получения орто-йодпшпурат натрия, меченого йодом-131.. Номер заявки IHDP '9800i29 1 с приоритетом от 02.03.1998г. и решением нк'ударственной ¡штатной заг-ртизы о выдачи патента от 21.04.1998г

Аннотация

Фосфор-32 ва йод-131 раднонуклидларнни ядро-физнкавий усуллар ёрдаияда олит ва ray изотоплари *сосида шпшшлацгдо бирикмалар олиш .ехнологик усулларики яраппп.

Фосфор-32 ва йод-131 рад .оиуклидлариии ЯФ'Л кошидаги ВВР-СМ рсакторнда олиишпн ургаиилди ва ушбу радио-изотоилар асосида пшганлангаи фосфор-32 бнлаи с|>осфор (¡11) хлорид, ортофосфор кислотаси ва дизтилфосфит, хамда мнп»онланглн йод* 131 билаи, натрий йодид ва на рий огто-йодгшшуратллрии олиш тсхнолггияси ишлаб чикилди

Preparing of radioactive nuclides of Phosphor« <-32 aa;! 1«»tisn»>-i.Jl have been studied by means of irradiation in mu :■• u ;»• •••>! \ YK SM of the IMP AS RUz. On the base ol above nuv:-»«-U isotopes have been created the hi^h yield technologies tor pn paring ut Phosphorus Trihloridc. Ortliophosphoric acid and l'r,c:U\¡pho-pi,^-labelled with Phosphorus-32: Sodium Iodide and Sodium Orlho-Iodinehippuraie labelled with Iodinc-131.

Sninmarv