本發明涉及金屬元素分離提純領域，特別涉及一種從鋅鎵混合物中分離提純微量鎵的方法。

背景技術：

1、隨著近年來68ge/68ga發生器在醫學領域的進一步推廣，基于68ga標記示蹤劑的正電子發射斷層顯像技術(pet)也獲得了更大范圍的普及。68ga作為pet顯像的示蹤劑具有兩大優勢，即短半衰期(t1/2:68min)和高正電子衰變分支比(β+％:89％)。目前68ga已經被廣泛應用于了臨床前和臨床顯像研究，比如68ga標記的生長抑素類似物在神經內分泌瘤患者的顯像診斷中已經展現出了良好的效果；68ga-psma在前列腺癌癥病變的顯像診斷中，尤其是對于低前列腺特異性抗體的生化性復發患者的顯像診斷，表現出了比11c/18f-膽堿更大的優勢。

2、基于68ga放射性藥物出色的臨床應用潛力，68ga在pet顯像應用中的需求量必將在未來幾年里有顯著增加。雖然68ge/68ga發生器已經有了很好的普及，且有較好的易用性，但68ge/68ga發生器卻有許多無法避免的缺點，比如昂貴的價格、較短的壽命(受限于68ge的半衰期，t1/2:271d)以及較低的68ga產率。此外，在對68ge和68ga進行色譜分離時，68ge存在漏穿的風險，進而對68ga造成污染。同時，隨著68ga需求量的逐年增加，68ge的儲量也在加速消耗，將來68ga的供應很可能會出現供不應求的情況。因此，研究者們探索了使用醫用加速器直接生產68ga的方法，這種采用68zn(p,n)68ga核反應制備68ga的方法相較于68ge/68ga發生器生產更為便捷高效，可以為臨床使用供應超出68ge/68ga發生器至少10倍的68ga產量。由此可見，68ga的加速器生產方法不僅為68ga的制備提供了高效的替代方案，而且還可以完全避免68ge漏穿對68ga產品的潛在放射性污染。

3、由于68ga的半衰期很短，因此開發快速高效的68zn/68ga分離方法對于避免68ga在純化過程中的衰變損失，提高加速器生產68ga的生產效率至關重要。同時，由于采用質子轟擊68zn方式所生出的68ga產率很低(一般在萬分之一至十萬分之一量級)，所以用于68zn/68ga分離的方法不僅需要具備很好的分離能力，還要有較好的富集效果，以確保純化后的產品溶液中68ga具有足夠高的濃度。另外，當使用68zn單質作為固體靶材時，在完成質子轟擊后需要先使用強酸溶液對固體靶進行消解，然后才能使用色譜法進行分離，因此用于上述固體靶消解液的分離材料不僅需要有良好的68zn/68ga分離能力，還需要在酸性條件下對68ga保持良好的吸附能力。針對上述從大量zn中富集純化微量ga所面臨的諸多問題，探索一種快速、高效、簡便的zn/ga分離方法對于醫用同位素68ga的生產和基于68ga的pet顯像技術的普及具有重大意義。

4、本發明在固相萃取法的基礎上，采用含有螯合配體基團的固相萃取填料對質子轟擊后的68zn靶材進行分離富集，用以制備高活度的68gacl3溶液，并同時完成對原料68zn的回收。該固相萃取分離方法在醫用同位素的富集純化領域具有很好的應用前景。

技術實現思路

1、本發明的目的是，針對質子加速器轟擊后的68zn靶材中微量68ga的富集回收問題，提供一種基于螯合萃取填料的zn和ga固相萃取分離方法，以實現對微量68ga的高效富集純化。

2、為實現本發明的目的，本發明采用的技術方案如下：

3、一種使用螯合固相萃取小柱從鋅鎵混合物中分離純化鎵的方法，其純化流程(以68zn/68ga分離為例)如圖1所示，所述方法包含以下步驟：

4、(1)樣品預處理：先使用較高濃度的酸(acid1，濃度[c1])對68zn靶材進行消解，靶材消解液經過濾和一定量純水稀釋后上樣至裝填有螯合萃取填料的固相萃取小柱上，隨后使用一定量純水對固相小柱進行沖洗，并接取所有上述流出液；

5、(2)zn的洗脫：使用低濃度的酸(acid2，濃度[c2])作為淋洗劑對固相萃取小柱進行淋洗以去除萃取材料上吸附的zn，然后使用一定量純水對固相小柱進行沖洗，并合并收取本步驟產生的淋洗液；

6、(3)ga的洗脫：使用較高濃度的酸(acid3，濃度[c3])作為洗脫劑對固相萃取小柱上吸附的ga進行洗脫，所得洗脫流出液即為富集純化后的含有目標產物68ga的溶液；

7、(4)zn的回收：將步驟(1)和步驟(2)得到的固相小柱流出液合并后蒸發除去溶劑，即獲得固態無機鹽形式的68zn。

8、進一步的，上述從鋅鎵混合物中分離純化鎵的方法，其中，所述的螯合萃取填料為樹脂基質填料，材料表面修飾的螯合官能團為氨基三乙酸基團；

9、進一步的，上述從鋅鎵混合物中分離純化鎵的方法，其中，所述的樹脂基質螯合萃取填料的顆粒大小為40～100μm(優選50～70μm)，孔徑(優選)，比表面積大小為100～500m2/g(優選200-300m2/g)，螯合官能團密度0.01-1.5mmol/g(優選0.5?-1.2mmol/g)；

10、進一步的，上述從鋅鎵混合物中分離純化鎵的方法，其中，所述的固相小柱規則為φ5.6mm×56.5mm～26.4mm×134.8mm，優選φ5.9mm×64.6mm～12.9mm×100mm，單個固相小柱萃取填料裝填量為0.25～2.0g，優選0.5～1.0g；

11、進一步的，上述步驟(1)中所述的acid1酸溶液為硝酸水溶液，其濃度范圍c1為0.5～8.0m，優選4.0～7.0m；酸的用量與原料靶材量的摩爾比為5:4～4:1，優選3:2～3:1；

12、進一步的，上述步驟(1)中所述的消解液使用0.22μm的濾膜進行過濾，過濾后用純水稀釋，稀釋后體積為稀釋前體積的倍數為10～20，優選12-15；上樣流速為0.2～5.0ml/min，優選1.0～2.0ml/min；沖洗固相小柱所用純水用量為2-20ml，優選2-10ml；

13、進一步的，上述步驟(1)中含有鋅鎵的溶液上樣至固相萃取小柱，單次上樣溶液中含68zn靶材質量為10mg～1.0g，優選50～300mg。

14、進一步的，上述步驟(2)中所述的淋洗劑acid2酸溶液為硝酸或鹽酸水溶液，其濃度范圍c2為0.1～0.5m，優選0.15～0.3m；淋洗劑的用量為10.0～100.0ml，優選20～50ml；淋洗劑流速為0.2～5.0ml/min，優選1.0～3.0ml/min；沖洗固相小柱所用純水用量為2-20ml，優選2-10ml；

15、進一步的，上述步驟(3)中所述的洗脫劑acid3酸溶液為鹽酸水溶液，其濃度范圍c3為1.0～4.0m，優選2.0～3.0m；洗脫劑的用量為2.0～50.0ml，優選5.0～20.0ml；洗脫劑流速為0.2～3.0ml/min，優選0.5～1.0ml/min；

16、進一步的，本發明所述從鋅鎵混合物中分離純化鎵的方法使用icp-ms對非放射性的模擬樣品進行鋅和鎵的含量檢測，而對于質子輻照后靶材中的放射性68ga的檢測則采用活度計進行；

17、進一步的，上述步驟(4)中所述的合并后的固相小柱流出液在熱室內放置至少10個68ga半衰期后取出，然后采用旋轉蒸發的方式去除溶劑，獲得回收靶材68zn的鹽酸鹽和/或者硝酸鹽。

18、本發明采用含有螯合官能團的樹脂填料作為固相萃取材料制備固相萃取小柱，使用不同濃度的無機酸溶液分別對鋅和鎵進行洗脫，實現對鋅和鎵的高效分離，制備高濃度含鎵離子的溶液。本發明所述固相萃取富集純化方法產物收率高、富集效果好，同時實驗流程快速可靠，并且能順利完成從質子轟擊后的68zn靶材中分離富集微量68ga的任務。

19、本發明的有益效果如下：

20、1、本發明提出的從鋅鎵混合物中分離純化鎵的方法不僅適用于質子輻照后的單質zn靶材中鎵元素的富集純化，也適用于質子輻照后的固體無機鹽形式的zn靶材中鎵元素的富集純化以及無機鹽水溶液形態的zn靶材中鎵元素的富集純化。

21、2、本發明提出的從鋅鎵混合物中分離純化鎵的方法，其裝置簡單且分離過程快速(<

22、60min)，僅通過單次固相萃取分離，即可獲得較高濃度的氯化鎵溶液，所得溶液中68ga3+的放射性濃度可以達到1.79gbq/ml(48.3mci/ml)，制得的氯化鎵溶液純度大于85％，68ga最終收率>88.3％。

23、3、本發明提出的從鋅鎵混合物中分離純化鎵的方法適用的樣品ph值范圍較寬，在0-500mm酸溶液中均可以對ga3+進行有效富集，特別適合于金屬靶材的強酸消解液的分離純化。