低成本提取稀缺核素212Pb成现实！南华大学团队取得关键突破

近日，南华大学核科学技术学院韦悦周教授团队的青年教师陈立丰，在从天然²³²Th衰变链中直接选择性分离²¹²Pb方面取得重要进展，相关研究成果以“Highly efficient extraction of²¹²Pb/²¹²Bi from the decay chain of²³²Th based on anion exchange in bromide medium”为题发表在国际权威期刊Advanced Science上。

²¹²Pb是重要的医用同位素之一，由于其独特的性质可应用于乳腺癌、前列腺癌等多种恶性肿瘤的靶向α放射性治疗(TAT)，并非常有望成为下一代治疗用同位素中的“明星”核素。然而，受限于²¹²Pb资源供应严重不足，其药物研发及临床应用推进十分缓慢。

图1²³²Th衰变链

针对上述瓶颈问题，陈立丰等人立足我国²³²Th资源较为丰富的国情，在这项工作中首次提出了一种基于阴离子交换的²¹²Pb制备新方法及原理。通过向多核素体系中引入卤素离子与Pb(II)配位，然后借助阴离子交换树脂SiPyR-N4(实验室自行研制)对体系中阴/阳离子种态的精准识别，可高效实现对²³²Th衰变链中²¹²Pb的一步精准分离。以2公斤硝酸钍作为原料开展热态分离实验，最终获得了约2.07 MBq的²¹²Pb样品，放射性核素纯度达到了99.9%，化学回收率达到了迄今最高的88.3%。与此同时，研究人员还基于先进光谱学手段和理论计算，成功阐明了SiPyR-N4树脂在上述体系中对²¹²Pb的选择性分离机制。据悉，该工作现为国际上第一例基于阴离子交换从²³²Th衰变链中定量分离得到²¹²Pb的案例，也是国际上第二例从232Th衰变链中直接分离得到MBq级²¹²Pb的案例。该工作的完成，意味着从自然界中低成本提取稀缺核素²¹²Pb成为了可能，并使得²¹²Pb的制备可以从此不再受稀缺核素228Th的供应制约。