سنجش و ایمنی پرتو

جداسازی رادیونوکلید درمانی 153Sm از ناخالصی‌های Eu با استفاده از روش الکتروشیمیایی (ملغمه کردن جیوه)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی فومن، دانشگاه تهران، صندوق پستی 4358139115 ، فومن، ایران

2 پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، صندوق پستی: 11365-8486 تهران- ایران

3 پژوهشکده کاربردپرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، صندوق پستی: 11365-8486 تهران- ایران

چکیده

153Sm به دلیل خواص هسته‌ای مطلوبش از جمله نیمه‌عمر 93/1روز، انرژی بتای بیشینه MeV71/0 و همچنین امکان تولید آن در مقادیر بالا با استفاده از یک راکتور با شار متوسط، رادیونوکلید جذابی در کاربرد‌های مختلف درمانی است. 153Sm یک گسیلنده بتا و گاما است که به دلیل خواص ایده آل فیزیکی و شیمیایی اش برای درمان درد متاستاز استخوان‌ها که ناشی از سرطان‌های مختلف است، استفاده می‌گردد. در این مطالعه ازطریق پرتودهی 152Sm با نوترون حرارتی در راکتور تحقیقاتی تهران با شار n/cm2.s 1013×5/2، ساماریوم-153 تهیه شد. سپس با بهینه سازی فاکتورهای موثر بر جداسازی 153Sm از یوروپیوم با استفاده از یک الکترولیز دو مرحله‌ای در محیط سیترات لیتیوم، مانند ولتاژ اعمال شده (6 ولت)، تعیین غلظت ماده الکترولیت (2/0 مول بر لیتر)، pH (6)و زمان الکترولیز (30 دقیقه)بهره جداسازی 25/88% حاصل گردیده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Separation of 153Sm as a therapeutic radionuclide from Eu impurities using electro-amalgamation

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Naseri 1
  • Nafise Salek 2
  • Amir Charkhi 2
  • Sara Vosoughi 3

1 Fouman Faculty of Technology, University of Tehran, Iran

2 Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran

3 Radiation Application Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute (NSTRI), North Kargar Street, Tehran, Iran

چکیده [English]

Given to its favorable radionuclidic characteristics, such as tl/2 = 1.93 days and Eβ(max) = 0.71 MeV and ease of its large-scale production using medium flux research reactors, 153Sm is an attractive radionuclide for various therapeutic applications. 153Sm is a beta and gamma emitter that due to its physical and radiochemical properties is ideal for the treatment of bone metastasis. In this study, 153Sm was produced by thermal neutrons irradiation of 152Sm in the Tehran research reactor with a flux of 2.5 ×1013 n / cm2.s. A two-step electrolysis was used to separate 153Sm with separation efficiency of 88.25% from europium in lithium citrate medium by optimization of voltage (6V), electrolyte concentration (0.2 M), pH (6) and time (30 min).
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • 153Samarium
  • europium
  • metastasis
  • electrolysis
  • separation efficiency
1. V .J. Lewington .Targeted radionuclide therapy for bone metastases. Eur. J. Nucl. Med. 20 (1993) 66–74.
2. A. Mishra, J. Kumar, T. Singh, P. V. Varde, S. Bhattacharya. Production of radioisotopes 153Sm and 177Lu in Dhruva. Life Cycle Reliability Safety Eng. 6 (2017) 99-108.
3. V .J. Lewington .Targeted radionuclide therapy for bone metastases. Eur. J. Nucl. Med. 20 (1993) 66–74. 
4. A. Mishra, J. Kumar, T. Singh, P. V. Varde, S. Bhattacharya. Production of radioisotopes 153Sm and 177Lu in Dhruva. Life Cycle Reliability Safety Eng. 6 (2017) 99-108.
5. H. M. Lamb, D. Faulds. Samarium 153Sm lexidronam. Drugs Aging 11 (1997) 413-418.
6. P. Anderson. R. Nuñez. Samarium lexidronam (153Sm-EDTMP): skeletal radiation for osteoblastic bone metastases and osteosarcoma. Expert Rev. Anticancer Ther. 7 (2007) 1517-1527.
7. Y. Parlak, G. Gumuser, E. Sayit. Samarium-153 therapy for prostate cancer:the evaluation of urine activity, staff exposure and dose rate from patients. Radiat. Prot. Dosimetry 163 (2015) 468-472.
8. J. A. Kalef-Ezra, S. T. Valakis, S. Pallada. Samarium-153 EDTMP for metastatic bone pain palliation: the impact of europium impurities. Phys. Med. 31 (2015) 104.
9. A. J. van Rensburg, A. S. Alberts, W. K. Louw. Quantifying the radiation dosage to individual skeletal lesions treated with samarium-153-EDTMP. J. Nucl. Med. 39 (1998) 2110–2115.
10. K. F. Allan, K. M. El-Azony, A. A.El-Mohty. Separation of 153Sm from other rare-earth radionuclides present in neutron-irradiated samarium oxide target using polymeric resin. Radiochemistry 51 (2009) 502.
11. F. Naseri, A. Charkhi, N. Salek, S. Vosoughi, The radio-europium impurities in [153Sm]-EDTMP production: a review of isolation methods. Nucl. Med. Commun. 42 (9) (2021) 951-963. 
12. S. Khujaev, S. Nishono, E. A. Markelova, Z. O. Usarov, A. Z. Rikhsiev, M. N. Abdukayumov, N. N. Abdusalyamov. Extraction of 153Sm by organic reagents. The sixth Int. Conf. Modern Problems Nucl.Phys. 6 (2006) 256-257.
13. S. Z. Nishanov, S. Khuzhaev, N. A. Mirzaeva, G. U. Turdieva, A. M. Abdukayumov, A. Z. Rikhsiev, N. N. Abdusalyamov. 153 Sm, 166 Ho, 177 Lu production in VVR-SM. Atomic Energy. 111 (2) (2011) 140 144.
14. S. Z. Islami-Rad, M. Shamsaei, R. GholipourPeyvandi, M. Ghannadi-Maragheh, Reactor production and purification of 153 Sm radioisotope via nat Sm target irradiation. Radiochemistry 53 (6) (2011) 642-645.
15. M. Van de Voorde, K. Van Hecke, K. Binnemans, T. Cardinaels. Separation of samarium and europium by solvent extraction with an undiluted quaternary ammonium ionic liquid: towards high-purity medical samarium-153. RSC Advances 8 (36) (2018) 20077-20086.
16. M. Van de Voorde, K. Van Hecke, K. Binnemans, T. Cardinaels. Supported ionic liquid phases for the separation of samarium and europium in nitrate media: Towards purification of medical samarium-153. Sep. Purification Tech. 232 (2020)115939.
17. R. Chakravarty, S. Chakraborty, M. Sahiralam Khan, R. Ram, H. Dev Sarma, A. Dash, An electrochemical approach for removal of radionuclidic contaminants of Eu from 153Sm for effective use in metastatic bone pain palliation. Nucl. Med. Biol. 58 (2018) 8-19. 
سنجش و ایمنی پرتو
دوره 11، شماره 3
آذر 1401
صفحه 133-139