一种锶钇分离树脂及其制备和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种锶钇分离树脂的制备及其应用方法，属于环境保护领域，也涉及 核工业技术以及核药物技术领域。
【背景技术】
[0002] 钇-90作为β衰变元素，其半衰期为64. Oh，最大β射线能量为2.28Mev，其衰变产物 为稳定元素锆-90。这些特性使得钇-90在核药物中有很广泛的应用前景。而锶-90半衰期为 28年，通过β衰变能够获得钇-90,锶钇非常容易达到平衡，而且可以长期使用，所以非常有 必要发展新型的锶钇分离树脂，从而获得高纯度无载体钇-90。由于锶-90有强烈的亲骨特 性，导致锶长期滞留在体内，造成长时间内照射，所以医药用的钇纯度需要达到钇比锶原子 比1〇 6:1，而衰变平衡的钇比锶原子比约为1:4000。这需要具有极高效率的分离材料和方 法。
[0003] 同时在高放废液的处置过程中需要处置大量的Sr-90等释热核素。Sr-90不仅对人 类的健康和环境有害，同时对高放废液的玻璃化地质处置不利。另一方面Sr-90也被常用于 制备β源，所以将Sr-90从高放废液中分离是非常必要的。
[0004] 到目前为止主要有以下几种分离方法：1、溶液萃取法;2、萃取色谱法;3、沉淀法。
[0005] 1、溶液萃取法
[0006] 溶液萃取或者液液萃取是现在几种最有效的分离手段之一，它能够通过有限次的 萃取达到分离Sr的目的。
[0007] Appl Radiat Isot(41(1990)861)首次报道了使用IM二-(2-乙基己基）磷酸 (HDEHP)从含有6MHC1 Sr-90的高放废液中分离出了居里级别的Y-90。之后他们将流程不断 的改进并申请了专利(US5512256)、（US2006/0018813)。这个分离过程能够得到大量的高纯 度Y-90，但是整个操作过程复杂，限制了它不能大范围的使用。
[0008] 同时还有文献J Radioanal Nucl Chem(189(1995)307)使用冠醚作为萃取剂，但 是并没有扩大到居里级别的条件。主要限制其应用的是化学性质不稳定、萃取时容易形成 第三相，同时成本较高。
[0009] 2、萃取色谱法
[0010] 由于冠醚对锶具有很高的亲和力，将冠醚固定在树脂上能够将锶保留在树脂上， 而钇能够被轻易的洗脱下来。因此，制备锶钇分离树脂是进行锶钇分离分析的一种可行的 方案。
[0011] 美国专利（US5368736)报道了一种以正辛醇和DtBuCH18C6作为固定相，以 Amberlite-XAD-7树脂为载体制备锶钇分离树脂的方法。主要采用了三级柱色谱分离，最后 获得的钇的纯度符合核药物的使用要求，但是该方法操作复杂，分离效率较低，分离后的溶 液含有高浓度的硝酸，所以实际上操作困难。
[0012]美国专利(US5508011)中报道以接枝了冠醚的硅胶作为固定相制备锶钇分离树脂 的方法。其分离过程中先洗脱的是锶，然后再洗脱钇，这样操作困难，容易造成Sr-90污染， 限制了其应用。
[0013] 文献J Chromatogr A(1218(2011)6483)中报道了以附着了TODGA的惰性树脂为固 定相制备锶钇分离树脂的方法。Y-90与Sr-90的活性比仅为3X104,分离效率不高，难以满 足医学应用的要求。
[0014] 3、沉淀法
[0015] 本方法主要是利用锶钇化合物不同的溶解度达到分离的目的。
[0016] J Inorg Nucl Chem(25(1963)733)中提到了利用氢氧化铁共沉淀Y-90,该方法适 合大批量制备Y-90，但是沉淀中大量的铁限制了它的实用。
[0017] 虽然今年来有很多的锶钇分离的成果，但是能够实际应用的锶钇分离树脂的制备 却比较缺乏。本发明主要采用以DtBuCH18C 6-离子液体溶液为固定相，以树脂为载体，不仅去 污系数高，且能够多次重复使用。
【发明内容】
[0018] 本发明的目的是提供一种锶钇分离树脂及其制备方法。本发明制备的锶钇分离树 脂具有分离时间短、分离效率高等性能，可以快速分离出高纯度的钇，能多次循环使用。
[0019] 本发明提供的锶钇分离树脂，以聚合物树脂为载体，冠醚-离子液体作为固定相， 通过将聚合物树脂浸渍在冠醚-离子液体溶液中制备得到。
[0020] 所述锶钇分离树脂的制备方法包括:配制冠醚-离子液体溶液，将聚合物树脂置于 冠醚-离子液体溶液中，然后加热搅拌，蒸发溶剂，干燥，得锶钇分离树脂。
[0021] 所述冠醚优选为18-冠-6及其衍生物，包括但不限于：18_冠-6、二苯并-18-冠-6、 4'，4"（5"）-二叔丁基二环己基并-18-冠-6,最优选为4'，4"（5"）-二叔丁基二环己基并-18-冠-6 (DtBuCHi8C6)0
[0022] 所述离子液体是室温离子液体，指的是在室温或室温附近温度下呈液态的由离子 构成的物质，包括但不限于:双三氟甲磺亚胺盐、咪唑氯盐等，最优选为CaninNTf 2。
[0023]将冠醚和离子液体溶于有机溶剂中制备冠醚-离子液体溶液，所述有机溶剂优选 为甲醇、二氯甲烷等。
[0024] 所述聚合物树脂优选为大孔吸附树脂，例如Amberlite-XRD-7树脂。
[0025] 上述锶钇分离树脂的制备方法中，将聚合物树脂置于冠醚-离子液体溶液中加热 搅拌的温度在65~70°C，蒸发溶剂至没有肉眼可见的液体，然后干燥至恒重。其中，干燥一 般是在110~120°C下鼓风干燥箱中进行。
[0026] 本发明还提供了一种进行锶钇分离的方法，采用上述锶钇分离树脂对锶钇混合溶 液进行柱色谱分离。具体步骤包括：
[0027] 1)将本发明的锶钇分离树脂装入色谱柱中；
[0028] 2)使锶钇混合溶液通过色谱柱；
[0029] 3)用淋洗液将钇从色谱柱上洗脱下来，实现锶钇分离。
[0030] 上述步骤1)采用湿法上柱的方法将所述树脂装入色谱柱中。
[0031 ] 上述步骤3)中所述淋洗液是配体溶液，其中的配体与钇配位较强，而与锶配位相 对较弱。所述配体例如EDTA盐，最佳配体是Na2EDTA。配体溶液的浓度优选为1~50yg/mL，最 优选为20yg/mL。
[0032] 在本发明的优选实施例中，以Amberl ite-XAD-7树脂为载体，将其浸渍于 DtBuCH18C6-离子液体溶液中制备锶钇分离树脂；制备好的树脂用纯水湿法装入体积lmL，内 径4.5mm的色谱柱中；然后取锶钇混合溶液上样，所述锶钇混合溶液为ImL水溶液含有0.25μ g/mL的钇和lmg/mL的锶，锶钇比例与衰变达到平衡的锶-90中的锶钇比例相同；接着用淋洗 液将钇淋洗下来，所述淋洗液为20yg/mL的Na 2EDTA溶液，淋洗液用量为5自由柱体积(FCV)， 流速为lmL/min〇
[0033] 本发明提出的锶钇分离树脂以冠醚-离子液体为固定相，以聚合物树脂为载体，通 过浸渍法制备得到。该锶钇分离树脂装柱，以Η)ΤΑ盐配体溶液为流动相实现锶钇