U(Ⅵ)在人体组织液中的形态模拟

铀的毒性与其体内形态密切相关,研究铀在人体组织液的形态有助于了解铀的人体毒理。本工作采用热力学平衡模拟方法研究U(Ⅵ)在人体组织液中的形态。建立了含多种金属离子和小分子配体组成的多相组织液热力学平衡模型,模拟研究了H₂OCO₃^2--PO₄^3-体系中UO₂²⁺的形态分布、组织液中UO₂²⁺的形态分布及总CO₃^2-次氮三酯酸（NTA）浓度对组织液中UO₂²⁺形态分布的影响。结果表明,在H₂O-CO₃^2--PO₄^3-体系中,当UO₂²⁺总浓度为1.5 μmol/L、pH>7.0时,UO₂²⁺主要以 [UO₂(CO₃)₃]^4-和[UO₂(CO₃)₂]^2-存在,pH<6.0时,主要以UO₂HPO₄和UO₂(H₂PO₄)₂存在;当UO₂²⁺浓度为0.15 mmol/L、pH>7.0时,UO₂²⁺仍以 [UO₂(CO₃)₃]^4-和[UO₂(CO₃)₂]^2-为主,pH3～6时,主要以固相(UO₂)₃（PO₄)₂出现。在组织液模型中,当UO₂²⁺总浓度为1.5 μmol/L、pH>7.0时,UO₂²⁺主要以 [UO₂(CO₃)₃]^4-、[UO₂(CO₃)₂]^2-和[UO₂Cit₂]^4-存在,pH<6.0时,主要以[UO₂Cit₂]^4-存在;当UO₂²⁺浓度为0.15 mmol/L、pH>7.0时,UO₂²⁺仍以 [UO₂(CO₃)₃]^4-、[UO₂(CO₃)₂]^2-和[UO₂(CO₃)₃]^4-存在,pH 3～6时,以固相(UO₂)₃（PO₄)₂为主。当UO₂²⁺浓度为1.5 μmol/L或0.15 mmol/L时,提高CO₃^2-浓度能改变UO₂²⁺在组织液中的形态分布：[UO₂(CO₃)₃]^4-含量升高,[UO₂(CO₃)₂]^2-和[UO₂Cit₂]^4-含量降低。NTA的加入改变了组织液中UO₂²⁺的形态分布,但并没产生UO₂²⁺的NTA螯合物形态。当UO₂²⁺浓度为1.5 μmol/L时,提高NTA浓度可使UO₂²⁺主要以[UO₂Cit₂]^4-存在;当UO₂²⁺浓度为0.15 mmol/L时,UO₂²⁺主要以[UO₂(CO₃)₂]^4-形式存在。     

铀随地下水迁移的地球化学屏障物料选择

通过热力学计算得到的铀在场址地下水中的主要存在形态为UO₂(CO₃)^2-₂、UO₂(CO₃)^4-₃、UO₂CO⁰₃、UO₂(HPO₄)^2-₂，它们占99％以上。本工作对4种场址土壤进行表面电荷及K_d值测定。测定结果表明：场址Ⅲ土壤有最大的表面正电荷值，且对铀有极高的吸附比，是铀的良好吸附屏障物料。采用测定K_d的方法研究了8种添加剂对4种场址土壤以及炭质砂岩、Ca(OH)₂对Ⅲ号土壤的改良作用。结果表明：大部分添加剂未对铀产生屏障作用；炭质砂岩、Ca(OH)₂改善了Ⅲ号土壤的吸附性能，且Ca(OH)₂是比炭质砂岩更为优越的添加剂。     

N-甲基甲异羟肟酸的合成及其与Np(Ⅳ)、Pu(Ⅳ)配合物稳定常数的测定

以甲酸乙酯和N-甲基盐酸羟胺为主要原料，在乙醇-水体系中合成N-甲基甲异羟肟酸（NMFHA），并通过元素分析、红外光谱、质谱分析和核磁共振波谱等方法对其结构进行表征。TTA萃取法测定结果表明，在1.0mol/LHNO₃体系中，Np(Ⅳ)、Pu(Ⅳ)与NMFHA形成稳定的1∶2的配合物，其累积稳定常数分别为：β₁(Np(Ⅳ))＝8.83×10⁹，β₂(Np(Ⅳ))＝1.01×10¹⁹；β₁(Pu(Ⅳ))=7.78×10¹⁰，β₂(Pu(Ⅳ))＝5.80×10¹⁹。     

离子交换色谱中硼同位素交换反应平衡常数的理论预测

外部溶液相中B(OH)₃与离子交换树脂相中B(OH)₄^-、B₃O₃(OH)₅^2-、B₃O₃(OH)₄^-之间所发生的同位素交换反应的平衡常数K是离子交换色谱法分离硼同位素研究中的基本参数之一,但难以用实验手段精确测定。本研究利用密度泛函理论（DFT）在B3LYP/6—31G理论水平上计算了气态下B(OH)₃、B(OH)₄^-等的振动频率,用计算得到的频率,基于Urey模型求得B(OH)₃、B(OH)₄^-、B₃O₃(OH)₅^2-、B₃O₃(OH)₄^-的简约配分函数比（RPFR）,进而得到同位素交换反应平衡常数。结果表明,B(OH)₃和B(OH)₄^-间的同位素效应显著,其平衡常数K在25 ℃时为1.025 7,B(OH)₃与B₃O₃(OH)₅^2-和B₃O₃(OH)₄^-反应的平衡常数较小,分别约为1.017 2和1.008 4。     

99Tcm(CO)3-CNRGD的制备及生物学评价

合成了含异腈基团的多肽偶联物（CNRGD）,并用［⁹⁹Tc^m(CO)₃(H₂O)₃］⁺标记,得到具有与整合素α_vβ₃受体多结合位点的⁹⁹Tc^m(CO)₃-CNRGD,并对其进行了体内外生物学评价。结果表明,在优化的标记条件下,⁹⁹Tc^m(CO)₃-CNRGD的标记率达到77%,纯化后,标记物放射化学纯度大于96%。体外稳定性实验显示其具有很高的稳定性;脂水分配系数显示其具有较好的脂溶性。正常小鼠体内分布显示,⁹⁹Tc^m(CO)₃-CNRGD在血液中清除较快,主要通过肝肾代谢。荷MCF-7人乳腺癌裸鼠体内分布显示,注射1、4h后,标记物在肿瘤部位的摄取值达(2.38±0.37)%ID/g和(1.57±0.21)%ID/g,瘤/血比分别达0.71±0.09、1.15±0.15,表明该标记物在肿瘤细胞中有一定的摄取和较长的滞留时间。     

g玻色子对100Pd核高自旋态能谱的影响

以新近的实验单粒子能量为输入，应用唯象sdgIBM理论的两种微观实现——微观sdgIBM-2方案和sdgIBM-F_max方案，仔细研究¹⁰⁰Pd的核能谱和B(E2)跃迁。计算结果表明:sdgIBM-2方案成功地再现了¹⁰⁰Pd核的较复杂的基态带和γ带的高角动量态能谱以及已知的B(E2)跃迁，其再现角动量达J^π=16⁺、E_x≈700MeV，比通常IBM理论再现的J^π=6⁺~8⁺、E_x≈200MeV高出很多;指认直到16⁺的yrast态都是基态，很可能目前观测到的yrast带中根本就不存在玻色子破对后的准粒子态。理论分析和数值计算进一步表明，为了能在IBM理论框架下描述好核的高角动量基态，需要平权地引入g玻色子，以便提供较强的十六极对相互作用，抵抗住高速转动下玻色子的破对趋势。用g玻色子数为0~3的弱耦合sdgIBM-F_max方案的计算结果对此作了进一步说明。按照微观sdgIBM 2方案，解释了实验上3个14⁺态的异常:14⁺₁态是由于1个中子g玻色子在转变为中子d玻色子的量子相变中辐射出1对光子的结果，14⁺₂是16⁺₁态退耦的中间态，而14⁺₃是真正的基态。     

乙醛肟还原钚的动力学及其在Purex流程铀钚分离中的应用

采用分光光度法研究乙醛肟浓度、酸度、NO^-₃浓度、Fe(Ⅲ)浓度和温度等对乙醛肟还原Pu(Ⅳ)反应的影响，得到了反应速率方程和相应的物化参数。实验表明：提高乙醛肟浓度和温度、降低酸度皆有利于加快乙醛肟与Pu(Ⅳ)反应的速率，而NO^-₃浓度和Fe(Ⅲ)浓度却对反应的速率影响不大；25℃时，该反应的速率常数为（39.51±0.05）(mol/L)^1.1·min^-1，反应活化能E_a=（88.96±9.43）kJ/mol。乙醛肟反萃Pu(Ⅳ)的单级实验和模拟Purex流程1B槽的串级实验结果表明：在以乙醛肟为还原剂的8级反萃、6级补萃的串级实验中，铀的收率大于99.99%，钚的收率为99.99%，铀中去钚的分离系数达到1.05×10⁴，钚中去铀的分离系数达到2.7×10⁵。      

Re/99Tcm(CO)3+黄酮复合物的合成及其与Aβ斑块的结合特性

为研制新型⁹⁹Tc^m(CO)₃⁺标记的黄酮类Aβ显像剂,设计合成了同型Re/⁹⁹Tc^m(CO)₃⁺黄酮类衍生物,用荧光法研究了Re(CO)₃⁺黄酮类衍生物在体外与Aβ斑块的结合特性,并初步观察了其在昆明小鼠体内的生物分布。结果表明,Re(CO)₃⁺黄酮类衍生物的亲和常数(K_d=5.43 nmol/L)比放射性碘标记的黄酮类衍生物高。正常小鼠的动物分布结果表明,2 min内脑初始摄取较高（0.46±0.23 %ID/g）,且清除较快（120 min时为0.13±0.04 %ID/g)。以上结果表明,⁹⁹Tc^m(CO)₃⁺黄酮类衍生物有进一步研究的价值。     

氨基羟基脲与Pu(Ⅳ)的还原动力学研究

研究了氨基羟基脲(HSC)与Pu(Ⅳ)的还原反应动力学,其动力学方程式为：-d_c（Pu(Ⅳ)）/d_t=kc（Pu(Ⅳ））c^1.06（HSC）c^-0.43（H⁺）c^-0.58（NO₃^-）,在22.1℃时反应速率常数k＝(11.8±1.1)（mol/L）^-0.046•s^-1,活化能为(71.0±1.0)kJ/mol。研究了氨基羟基脲浓度、H⁺浓度、硝酸根浓度、Fe³⁺浓度、UO₂²⁺浓度对氨基羟基脲与Pu(Ⅳ)还原反应速率的影响,增加氨基羟基脲浓度,降低H⁺浓度、硝酸根浓度,Pu(Ⅳ)还原速度增加;UO₂²⁺浓度和Fe³⁺浓度对Pu(Ⅳ)还原速度基本无影响。     

Purex流程1A槽中Pu(Ⅵ)行为的计算机模拟

在乏燃料后处理Purex流程中，共去污循环的安全稳定运行是整个生产过程的关键之一。Pu(Ⅵ)在TBP中的分配系数比Pu(Ⅳ)的低而易导致钚流失。文章采用计算机模拟1A萃取槽中UO²⁺₂、HNO₃、Pu⁴⁺、PuO²⁺₂的运行。计算结果表明，Pu(Ⅵ)的流失是造成钚收率降低的主要因素之一，提高Pu(Ⅵ)的收率能够有效提高钚产品的收率。当1AF中ρ(U)＝225g/L、c(HNO₃)＝3.0mol/L、ρ(Pu)＝2.20g/L，1AS中c(HNO₃)＝3.0mol/L，1AX为30％TBP/煤油，流比1AF∶1AS∶1AX＝1.25∶0.75∶3.00时，为使1A萃取槽中钚的收率不低于99.9%，应控制1AF料液中Pu(Ⅵ)量（占总Pu百分数）不超过7%。     

铼羰基化合物的制备及其在小鼠体内的生物分布

选择三齿配基L₁,L₂,L₃及L₄（L₁ =组氨酸, L₂ =次氮基三乙酸,L₃= 2-吡啶甲基胺 N, N-二乙酸,L₄ =二（2-吡啶甲基）-胺）作为双功能螯合剂可以连接受体、多肽、蛋白等靶向分子,用于设计合成新的以[¹⁸⁸Re(CO)₃]⁺为核心的放射性药物。标记实验表明,4个配基的浓度在1×10^-5～1×10^-4mol/L,反应时间为30min时,放射化学产率大于90％,用HPLC分离后,放射化学纯度大于95％。电泳实验表明,配合物显示不同的价态。稳定性实验表明,4种配合物在体外稳定,24h几乎不发生分解。组氨酸与半胱氨酸竞争实验说明,24h内4个配合物很难发生配基与半胱氨酸的交换反应,而在组氨酸溶液中,除L₂形成的配合物相对来说不稳定外,其它3个较稳定。是否在体内有很高的稳定性,还需实验进一步证实。小鼠动物试验表明,4个配合物均能较快地从血液和多数组织器官中清除,主要在肝和肾中浓集,是较理想的双功能螯合剂。     

117Snm(113Sn)(Ⅳ)-四（4-磺酸苯基）卟啉的制备

为了研制对辐射增敏的、肿瘤治疗用的117Snm放射性药物，研究了117Snm(113Sn)(Ⅳ)与四（4 磺酸苯基）卟啉（TPPS4）的反应条件和该配合物的体外稳定性及其化学计量组成。研究结果表明，用天然丰度的金属锡粒作靶料，在中子注量率为4×1013cm-2·s-1的条件下，照射90h，可以获得比活度为013GBq/g的117Snm和616MBq/g的113Sn；在pH为2~4、沸水浴中反应30min时，117Snm(113Sn)(Ⅳ) TPPS4标记率大于95%。该放射性配合物有良好的稳定性和抗生理盐水稀释性能，室温下放置48h或用生理盐水稀释5~15倍，其放化纯度基本不变；该配合物中Sn(117Snm(113Sn))与TPPS4的配位比为1∶1。     

99Tcm-DTPA-DG标记物的制备

为了在合成二乙三胺五乙酸-脱氧葡萄糖（DTPA-DG）基础上，制备⁹⁹Tc^m-DTPA-DG标记物，以SnCl₂·2H₂O为还原剂，还原⁹⁹Tc^mO^-₄并与DTPA-DG形成⁹⁹Tc^m-DTPA-DG标记物。进行了DTPA-DG用量、SnCl₂·2H₂O用量、反应介质pH值、反应温度等对标记率的影响实验。结果表明，25mg DTPA-DG ，500μg SnCl₂·2H₂O，pH=6，加入Na⁹⁹Tc^mO⁴淋洗液0.5~4mL，在25℃以上放置30min或沸水浴反应10min时，用9g/L NaCl和丙酮作展开剂纸层析法鉴定标记物,放射化学纯度>99%。标记物在室温放置6h，放射化学纯度仍达98.6%。⁹⁹Tc^m-DTPA-DG标记率高，标记物的体外稳定性好，操作简便，便于临床应用。     

水溶液中新核心[99Tcm(CO)2(NO)]2+和[99Tcm(CO)2(NO)-L] (L=DTPA,EDTA,EHIDA)的制备

研究了水溶液中制备[99Tcm(CO)2(NO)-L](L=DTPA,EDTA,EHIDA)配合物的2种方法:(1) 由前体[99Tcm(CO)3-L]制备[99Tcm(CO)2(NO)-L];(2)由[99Tcm(CO)2(NO)(H2O)3]2+中间体制备[99Tcm(CO)2(NO)-L];并确定了最佳标记条件.TLC和HPLC结果表明,2种方法得到的配合物放化产率均在90%以上.初步建立了1套在水溶液中简单、高效制备新的[99Tcm(CO)2(NO)]2+类配合物的方法.+基团取代原三羰基锝配合物得到的[99Tcm (CO)2(NO)-L]配合物具有良好的体外稳定性,取代后的配合物脂溶性和电荷性质都发生了改变,为99Tcm放射性药物的研制开辟了新思路.     

液闪法研究63Ni-NiCl2在大鼠体内的吸收、分布及排泄

采用液体闪烁计数法研究了63Ni-NiCl2在大白鼠体内的吸收、分布以及排泄。结果显示:63Ni-NiCl2在大白鼠体内的血药时间-浓度曲线符合二房室开放模型,吸收速率常数Ka=6.18/h,分布相半衰期T1/2(α)=0.79 h,消除相半衰期T1/2(β)=40.68 h,清除速率常数CL=0.42 mL.kg-1.h-1,达峰时间Tpeak=0.53h,达峰浓度Cmax=14.99 GBq/L,表观容积分布Vd=0.016 L/kg;在所测的12种组织中均有63Ni-NiCl2放射性摄取;在灌胃0.25 h时,肠、胃、腹膜后脂肪放射性摄取较高,3 h时,肠、胃、肝放射性摄取较多,生殖腺放射性摄取最少,24 h肝肺放射性摄取偏高;24 h内粪尿排出给药量的83.26%,其中经过尿液排出54.86%,经过粪便排出28.41%。     

Ed=20keV2H(d,γ)4He反应截面测量

对E_d=20keV的氘束入射到D-Ti靶上由²H（d,γ）⁴He反应产生的γ射线及由²H（d,p）³H反应产生的质子进行测量，得到分支比Γγ/Γp为(1.06±0.42)×10^-7及²H（d,γ）⁴He反应截面σ的上限值为(2.9±1.2)×10^-39m²。