TBP-St-DVB추출수지의 합성과 추출크로마토그라프에 의한 아연표적으로부터 67Ga의 방사화학적분리

 2022.5.30.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《첨단과학기술분야에서 세계적경쟁력을 가진 기술들을 개발하기 위한 투쟁을 힘있게 벌려야 합니다.》

67Ga은 의학용방사성동위원소이다. 67Ga은 가속기나 원자로에서 아연표적을 쪼여 합성한다. 67Ga의 반감기는 78.3h이고 붕괴될 때 방출되는 γ선의 에네르기는 각각 93, 184, 206, 296, 398, 490, 870keV이다.

추출제를 함유한 추출수지들을 리용하는 물질분리기술은 수용액으로부터 방사성동위원소의 분리에 널리 리용된다. 트리-부틸린산염(TBP)을 리용하는 유탁액막(ELM)기술은 Fe, Co, Ni, Zn, Cd, Pb, Cu, Al과 같은 여러가지 다른 이온들을 포함하는 산침출용액으로부터 Ga을 분리하는데 리용되였다.

이미 연구자들은 각이한 방법으로 여러가지 추출수지를 제조하고 금속들을 선택적으로 분리한 연구결과들을 발표하였다. 그러나 현재까지 추출크로마토그라프법에 의한 물질분리에서 추출평형상수 및 흡착띠이동속도를 결정하는 방법을 발표한 자료는 없다.

우리 연구집단은 지난 2015년부터 추출수지를 제조하고 그에 의한 금속이온들의 분리에서 추출평형상수 및 흡착띠이동속도를 결정하는 방법을 세운데 기초하여 90Y을 비롯한 의학용방사성동위원소들을 분리하기 위한 과학리론적, 실험적기초를 마련하였다.

연구집단은 이번에 추출수지의 한 종류인 TBP-St-DVB추출수지를 합성하고 쪼임된 아연표적으로부터 67Ga을 추출크로마토탑으로 분리하는 방법을 확립하였다.

이를 위해 30%의 TBP를 포함하는 St-DVB 추출수지를 교반기와 온도계, 역류랭각기를 설치한 유리반응기에서 합성하고 가속기《MГЦ-20》에서 쪼임한 아연표적으로부터 방사능이 40 kBq/mL 인 67GaCl3 용액을 준비하였으며 TBP-St-DVB추출수지를 채운 크로마토그라프탑에서 Zn+67Ga혼합용액으로부터 67Ga을 분리하였다.

연구집단은 67Ga의 정량 및 정성분석을 Ge(Li)반도체검출기와 결합된 4096통로분석기《Aptec》로 진행하였다.

추출크로마토그람
그림. 쪼임한 천연Zn표적으로부터 67Ga분리를 위한 TBP-St-DVB추출수지의 추출크로마토그람

확립된 추출크로마토그라프법으로 핵의학적요구를 만족시키는 67GaCl3을 생산할수 있다.

이 연구결과는 Springer출판사의《Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry》(2021)잡지에 《Radiochemical separation of 67Ga from irradiated Zn target by TBP-St-DVB extraction chromatography》(https://doi.org/10.1007/s10967-021-08067-2)라는 제목으로 발표되였다.