Producción de torio 228 partiendo de una sal de torio natural.

Un proceso para producir torio 228 a partir de una sal de torio natural,

que comprende en sucesión:

a) la separación del radio 228Ra y 224Ra de los otros radioelementos presentes en esta sal, por medio de al menosuna co-precipitación de este radio por medio de sulfato de bario, comprendiendo esta co-precipitación:

i) la adición de ácido sulfúrico y una sal de bario a una disolución acuosa de dicha sal de torio natural con el fin deformar un co-precipitado de sulfato de bario-radio, y

ii) la separación del co-precipitado a partir del medio en el que se ha formado;

b) la extracción del torio 228 procedente de la desintegración de radio 228 a partir del co-precipitado separado deeste modo; y, opcionalmente,

c) la purificación y concentración del torio 228 extraído de este modo.

Producción de torio 228 partiendo de una sal de torio natural

Campo técnico La presente invención se refiere a un proceso para producir torio 228 a partir de una sal de torio natural. Este proceso, que permite la obtención de torio 228 de alta pureza con rendimientos muy elevados, es especialmente aplicable en la fabricación de productos radio-farmacéuticos útiles en medicina nuclear, y en particular en radio-inmunoterapia para el tratamiento de cánceres o SIDA.

Contexto de la invención La radio-inmunoterapia consiste en irradiar células cancerosas presentes en un organismo por medio de la inyección de un par compuesto por un anticuerpo monoclonal o un péptido, sobre el cual se injerta un radioelemento que emite partículas α o β y que se puede unir selectivamente a estas células cancerosas gracias a sus antígenos específicos.

La radio-inmunoterapia de emisor-α va destinada al tratamiento de cánceres diseminados, tales como mieloma múltiple, y para el tratamiento de las micro-metástasis, mientras que la radio-inmunoterapia de emisor-β va destinada más al tratamiento de cánceres sólidos que miden varios milímetros de diámetro y cánceres hematológicos, tales como linfomas y leucemias.

Se pueden usar determinados descendientes de torio 228, en particular bismuto 212, que es un emisor-α, y plomo 212, que es un emisor-β y el padre radioactivo de bismuto 212, especialmente para el tratamiento de cáncer de páncreas, u otros tipos de cáncer del peritoneo y melanomas, enfermedades para las cuales la radio-inmunoterapiaα ha llevado a cabo ensayos preclínicos, en particular en EE.UU.

No obstante, la preparación de productos radio-farmacéuticos que comprenden estos descendientes implica en primer lugar la capacidad de proporcionar, y por tanto producir a escala industrial, torio 228 de alta pureza.

Como se ilustra en la figura 1 adjunta al presente documento, que muestra la desintegración radioactiva de torio 232, torio 228 forma parte de la familia radioactiva de torio 232, que constituye el componente principal del torio natural extraído de minerales tales como monazita o torita.

Por tanto, los inventores establecen el objetivo de desarrollar un proceso para producir, a partir de torio natural, torio 228 que tiene un elevado grado de pureza y con rendimientos y costes compatibles con una explotación industrial.

Sumario de la invención Este objetivo, y también otros, se han conseguido por medio de la presente invención, que propone un proceso para producir torio 228 a partir de una sal de torio natural, que comprende en sucesión:

a) la separación del radio (224Ra y 228Ra) de otros radioelementos presentes en esta sal, por medio de al menos una 45 co-precipitación de este radio por medio de sulfato de bario, comprendiendo esta co-precipitación:

i) la adición de ácido sulfúrico y sal de bario a una disolución acuosa de dicha sal de torio natural con el fin de formar un co-precipitado de sulfato de bario-radio, y

ii) la separación del co-precipitado a partir del medio en el que se ha formado;

b) la extracción del torio 228 procedente de la desintegración del radio 228 a partir del co-precipitado separado de este modo; y, opcionalmente,

c) la purificación y concentración del torio 228 extraído de este modo.

De este modo, de acuerdo con la invención, se produce torio 228 a partir de una sal de torio natural atrapando el radio presente en esta sal por medio de co-precipitación con sulfato de bario y extrayendo de forma secundaria, a partir del co-precipitado obtenido de este modo, el torio 228 procedente de la desintegración del radio que contiene, estando seguida esta extracción opcionalmente por una purificación y una concentración del torio 228 extraído.

Debería apreciarse que la co-precipitación de un radioelemento, en particular de radio, por medio de sulfato de bario no es nueva de por sí. De este modo, por ejemplo, se han estudiado sus mecanismos por parte de un número de autores tales como H.A. Doerner y WM.M. Hoskins (Journal of the American Chemical Society, 47 (3) , 662-675, 65 1925) [1] L. Gordon y K. Rowley (Analytical Chemistr y , 29 (1) , 34-37, 1957) [2] y en el documento FR-A-2750414.

Más recientemente, se usó la co-precipitación por parte de T-C. Chu y J-J. Wang (Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 1 (1) , 5-10, 2000) [3] para evaluar el contenido de radio 226 de manantiales térmicos y agua de río en la cuenca del Peitou en Taipei.

No obstante, para el conocimiento de los inventores, la co-precipitación no se ha propuesto nunca como etapa de un proceso para producir torio 228 a partir de una sal de torio natural.

Además, el modo en el que se lleva a cabo esta co-precipitación en la técnica anterior es claramente incompatible con el uso que se pone dentro del contexto del proceso de la invención en el que la disolución acuosa de sal de torio natural que se somete a la co-precipitación preferentemente tiene una concentración de sal de 1 mol/l o mayor y por tanto tiene una carga salina muy elevada.

De acuerdo con la invención, preferentemente la sal de torio natural es nitrato de torio, en cuyo caso la propia sal de bario es preferentemente nitrato de bario.

No obstante, la sal de torio natural puede también ser por ejemplo cloruro de torio, en cuyo caso la sal de bario es entonces de manera ventajosa cloruro de bario.

Dentro del contexto de su trabajo, los inventores han encontrado que, para obtener rendimientos próximos a 100 %, tanto durante la co-precipitación de radio como durante la extracción posterior del torio 228, es necesario que se formen las partículas de sulfato de bario-radio durante la co-precipitación para que tengan una tamaño de partícula muy fino, es decir en la práctica si es posible que 50 % de la distribución de tamaño de partícula sea menor que 10 μm en volumen y menor que 0, 5 μm en número.

Ellos también han descubierto que las partículas de sulfato de bario-radio de dicho tamaño de partícula se obtienen cuando, en la subetapa i) , el ácido sulfúrico y la sal de bario se añaden a la disolución acuosa de sal de torio uno después de otro, y por este orden, con agitación, y que esta agitación se mantiene a lo largo de la duración de la formación de las partículas.

Dentro del contexto de la invención, por tanto esta es la forma preferida de proceder.

Además, se ha descubierto que los rendimientos de la co-precipitación también se ven afectados por la proporción de ácido sulfúrico con respecto a sal de bario, siendo más favorable la formación de las partículas de sulfato de bario-radio con un exceso de ácido sulfúrico.

Esto es porque el ácido sulfúrico se añade preferentemente a la disolución acuosa de sal de torio en una cantidad escogida para que sea un exceso con respecto a la sal de bario, mientras que la propia sal de bario se añade preferentemente en una cantidad escogida para que sea deficitaria con respecto a la sal de torio.

Para proporcionar un ejemplo, se ha comprobado que las proporciones molares de Ba/H2SO4 que varían entre 0, 12 y 0, 27 y las proporciones molares de Ba/Th de alrededor de 2 x 10-3 son perfectamente apropiadas.

Para reducir todo lo que sea posible el volumen de trabajo del equipo necesario para implementar el proceso de la invención, es deseable minimizar el efecto de dilución producido por medio de la adición del ácido sulfúrico y la sal

de bario a la disolución de sal de torio.

Por tanto, es preferible añadir el ácido sulfúrico en una forma altamente concentrada, idealmente 36N, y la sal de bario en forma sólida, por ejemplo en forma de polvo.

Una vez que se ha formado el co-precipitado, se tiene que separar del medio en el que se ha formado.

El tamaño de partícula muy pequeño del co-precipitado, que es necesario para obtener rendimientos de coprecipitación de radio próximos a 100 %, significa que no se puede usar cualquier técnica de separación sólido/líquido para llevar a cabo esta separación. En particular, este tamaño de partícula muy pequeño tiene como 55 resultado que se produce la obturación en el medio de filtración si se usa una filtración simple de extremo cerrado. Además, no es necesario formar una torta y llevar el co-precipitado hasta sequedad. El mantenimiento del mismo sedimentado o en suspensión en un líquido resulta beneficioso lo que permite, por ejemplo, una operación de suspensión más sencilla en las etapas posteriores del proceso.

Se pueden usar varias técnicas para obtener este resultado, tales como por ejemplo:

• el uso de una membrana de filtración... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para producir torio 228 a partir de una sal de torio natural, que comprende en sucesión:

a) la separación del radio 228Ra y 224Ra de los otros radioelementos presentes en esta sal, por medio de al menos una co-precipitación de este radio por medio de sulfato de bario, comprendiendo esta co-precipitación:

i) la adición de ácido sulfúrico y una sal de bario a una disolución acuosa de dicha sal de torio natural con el fin de formar un co-precipitado de sulfato de bario-radio, y

ii) la separación del co-precipitado a partir del medio en el que se ha formado;

b) la extracción del torio 228 procedente de la desintegración de radio 228 a partir del co-precipitado separado de este modo; y, opcionalmente,

c) la purificación y concentración del torio 228 extraído de este modo.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la sal de torio natural es nitrato de torio.

3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la sal de bario es nitrato de bario.

4. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la disolución de sal de torio usada en la subetapa i) tiene una concentración de sal de torio de al menos 1 mol/l.

5. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la subetapa i) , el ácido sulfúrico y la sal de bario se añaden a la disolución acuosa de sal de torio uno después del otro y en este orden, con agitación, y esta agitación se mantiene durante toda la formación de partículas de bario-radio.

6. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la subetapa i) , se añade el ácido sulfúrico a la disolución acuosa de sal de torio en una cantidad escogida para que se encuentre en exceso con respecto a la sal de bario.

7. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la subetapa i) , se añade la sal de bario a la disolución acuosa de sal de torio en una cantidad escogida para que esté en defecto con respecto a la sal de torio.

8. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el ácido sulfúrico que se añade a la disolución acuosa de sal de torio es ácido 36N.

9. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la sal de bario que se añade a la disolución acuosa de sal de torio está en forma sólida.

10. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la subetapa ii) se lleva a cabo por medio de filtración de flujo cruzado.

4.

11. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la etapa ii) se lleva a cabo por medio de floculación del co-precipitado y retirada del sobrenadante resultante.

12. El proceso de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la floculación del coprecipitado se facilita por medio de la adición de un floculante.

13. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además incluye, entre las etapas a) y b) una etapa de lavado del co-precipitado.

14. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el co-precipitado se lava poniendo en contacto este precipitado con una disolución acuosa ligeramente ácida.

15. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, que depende de la reivindicación 10, en el que se complementa la filtración de flujo cruzado con una etapa de diafiltración.

16. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el co-precipitado se lava llevando a cabo una o más operaciones de re-formación de pulpa sobre este co-precipitado usando la disolución acuosa ligeramente ácida, estando seguida cada operación de re-formación de pulpa por una sedimentación.

17. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa b) , el torio 228 resultante de la desintegración de radio se extrae poniendo en contacto el co-precipitado con una disolución acuosa ligeramente ácida.

18. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa c) , la purificación y la concentración del torio 228 se llevan a cabo por medio de cromatografía de intercambio iónico, 5 preferentemente cromatografía de intercambio catiónico.

19. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa a) , se llevan a cabo varias co-precipitaciones sucesivas, preferentemente al menos cuatro co-precipitaciones.

20. El proceso de acuerdo con la reivindicación 19, en el que las co-precipitaciones sucesivas se llevan a cabo en el mismo reactor, en cuyo caso cada subetapa ii) se lleva a cabo preferentemente por medio de floculación y retirada del sobrenadante resultante fuera de este reactor.

21. El proceso de fabricación de productos radio-farmacéuticos destinados a medicina nuclear, que comprende la 15 implementación de un proceso como el definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20.

22. El proceso de acuerdo con la reivindicación 21, en el que los productos radio-farmacéuticos están destinados a radio-inmunoterapia, en particular radio-inmunoterapia-α.