介紹

氯化镥（LuCl3）的放射性同位素177Lu廣泛應(yīng)用于腫瘤靶向治療、核醫(yī)學(xué)示蹤。將氯化镥封裝于納米膠囊中，可實現(xiàn)核素的穩(wěn)定包覆、降低生物毒性，同時適配靶向給藥與精準(zhǔn)放療需求，在生物成像、癌癥治療、放射性傳感器等領(lǐng)域具有應(yīng)用。

圖一 氯化镥

包封工藝

采用熔融相毛細(xì)管潤濕法制備氯化镥@SWCNTs復(fù)合材料，先經(jīng)蒸汽-鹽酸聯(lián)合處理純化單壁碳納米管，去除催化劑雜質(zhì)并打開管端；在氬氣氛圍下將純化SWCNTs與無水LuCl3按1:7質(zhì)量比研磨混合，真空封管后950℃高溫退火12h，同步完成內(nèi)腔填充與碳管端口封閉，形成核殼型納米膠囊結(jié)構(gòu)。封裝后氯化镥以單斜C2/m晶型穩(wěn)定存在于碳管內(nèi)腔，呈一維納米線或納米顆粒均勻分布，晶面間距3.1?，與LuCl3（002）晶面高度匹配；碳管外殼完整無缺陷，可有效隔絕外部溶劑，避免內(nèi)核材料溶出，為后續(xù)選擇性純化提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，材料整體填充率可達(dá)23wt%，兼具高負(fù)載量與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

DSh聯(lián)用純化工藝

采用索氏提取-透析袋聯(lián)用（DSh）綠色純化工藝，整合索氏提取循環(huán)節(jié)水與透析袋防污染、高截留的雙重優(yōu)勢，實現(xiàn)LuCl3@SWCNTs的高效純化。將樣品封裝于透析袋后置入索氏裝置，以70~90℃熱水循環(huán)洗脫，4天內(nèi)即可完全去除外部雜質(zhì)，無二次污染且樣品完整保留。純化效率顯著提升，3個循環(huán)即可徹底清除外部LuCl3；環(huán)保性突出，用水量僅0.96L，較傳統(tǒng)工藝節(jié)水95%，大幅降低放射性廢液處理成本；產(chǎn)物品質(zhì)優(yōu)異，電鏡與能譜表征證實碳管外壁無雜質(zhì)殘留，內(nèi)核LuCl3晶型與填充量無損耗，同時保留碳管完整結(jié)構(gòu)與核素包覆穩(wěn)定性。

圖二 索氏提取-透析袋聯(lián)用（DSh）綠色純化工藝

微觀純化機制

封閉碳管形成物理屏障，阻止內(nèi)腔氯化镥溶出，僅允許外部雜質(zhì)與熱水充分接觸；DSh體系提供連續(xù)熱水流，持續(xù)溶解并帶走表面非封裝氯化镥，透析袋精準(zhǔn)截留納米膠囊、杜絕樣品流失。整個純化過程無劇烈結(jié)構(gòu)破壞，僅通過溶劑動態(tài)洗脫實現(xiàn)雜質(zhì)選擇性分離，既完整保留了納米膠囊的核殼結(jié)構(gòu)與核素負(fù)載性能，又以極簡工藝、低溶劑消耗完成純化[1]。

參考文獻(xiàn)

[1]Magdalena K ,M. J D G ,Elzbieta P , et al.Filling Single-Walled Carbon Nanotubes with Lutetium Chloride: A Sustainable Production of Nanocapsules Free of Nonencapsulated Material[J].ACS Sustainable Chemistry & Engineering,2017,5(3):2501-2508.DOI:10.1021/acssuschemeng.6b02850.