大容量生物样品快速灰化装置研制及初步验证

为满足辐射环境监测中对大量生物样品快速灰化的要求,研制了一台大容量生物样品快速灰化装置。该装置由灰化室、通排风系统和自动控制系统三部分组成,其中灰化室是关键部件。装置采用微波加热方式,微波源为输出功率达3.2kW的磁控管组。灰化室体积为18L,可一次处理公斤级的生物样品。装置采用在惰性气氛和氧气氛下分阶段炭化和灰化的灰化方式,通过调节灰化程序实现了炭化、灰化在同一装置中完成。与传统马弗炉法相比,初步验证实验表明,采用该装置的灰化技术能大大缩短灰化时间,适合于快速灰化大量生物样品。     

水与三甲基硅烷醇羟基的氢同位素交换反应的理论研究

以(CH_3)_3SiOH羟基模拟Li_4SiO_4陶瓷表面羟基,研究了H_2O与(CH_3)_3SiOH羟基H的氢交换反应机理.采用HF, MP2方法,在3-21G和6-311G++H~(**)水平上优化了(CH_3)_3SiOH, H_2O, (CH_3)_3SiOH-H_2O复合物及氢交换反应过渡态的结构.计算了生成(CH_3)_3SiOH-H_2O复合物的反应热,探讨了氢交换反应的路径.结果表明,可以形成2种形式的(CH_3)_3SiOH-H_2O复合物,一种是H_2O的O原子与(CH_3)_3SiOH羟基的H原子作用形成的复合物,另一种是H_2O的H原子与(CH_3)_3SiOH羟基的O原子作用形成的复合物.MP2/6-311G++~(**)水平上,对基组重叠能(BSSE)进行校正后,上述2种复合物的反应热分别为20.046 5 kJ/mol和21.630 7 kJ/mol.有利的氢交换反应路径为:H_2O的H原子与(CH_3)_3SiOH羟基的O原子作用形成的复合物,然后H2O提供1个H原子、1个O原子,(CH_3)_3SiOH提供1个O原子、1个Si原子形成由O, H, O, Si 4个原子构成的四元环过渡态,最后H_2O的O原子与(CH_3)_3SiOH 的Si原子成键形成新的(CH_3)_3SiOH,而(CH_3)_3SiOH的Si-O键断裂,由(CH_3)_3SiOH的羟基和H_2O的1个H原子形成新的H_2O分子,MP2/6-311G++~(**)水平上,BSSE校正后,此路径的反应活化能为186.898 4 kJ/mol.     

用于含氚废气的无机载体疏水催化剂研制

为处理含氚废气筛选无机疏水载体,通过酸萃、高温灼烧对载体改性,经附铂、焙烧、还原后制备无机载体型Pt、Pd催化剂,常温下氢(氚)气的催化氧化实验中,几种催化剂表现相似的催化性能,氚气的单程转化率均大于90%,均可用于含氚废气处理。XRD测试结果显示,载体改性提高了载体的结晶度,有利于增加载体疏水性,降低附在载体上的铂晶粒尺寸,提高铂的分散度,但附铂后灼烧再还原的方法降低了铂的分散度。ZrO2的加入降低了钯晶粒尺寸,提高了钯的分散度。     

153Sm-DTPA-PNIPAAm的制备及其在荷瘤鼠体内的分布

合成了带双功能偶联剂二乙三胺五醋酸(DTPA)的热敏高分子DTPA-PNIPAAm,它保持了聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)的热敏性.探讨了153Sm-DTPA-PNIPAAm的制备条件和体外稳定性,经皮下瘤内注入后标记物在荷瘤鼠体内的分布.结果表明,室温下153Sm-DTPA-PNIPAAm的最佳标记条件为,pH=7～9,配体质量为20～25 mg,反应时间大于20 min;最高标记率为93.4%;标记物的体外稳定性较高,76 h内标记物的放化纯度保持在96.5%以上;皮下瘤内注入后,标记物主要滞留在注入点肿瘤组织内,3 d时其滞留率为(83.2±9.7)%.     

153Sm标记二膦酸配体及其在羟基磷灰石上的吸附

制备了新的伯胺二膦酸类配体ABDP(4-氨基-1-羟丁基-1，1-二膦酸)和2-AEDP(2-氨基-亚乙基-1，1-二膦酸)的^153Sm标记物，研究其标记条件及体外性质。实验表明，使用^153Sm标记两个配体，其标记率均可以达到95％以上，增加配体量可以提高标记率和稳定性，通过研究标记物在羟基磷灰石(HA)上的吸附可以看出，^153Sm—ABDP在HA上的吸附率较高，提示它可能有较好的骨吸附。     

188Re-HEDTMP在羟基磷灰石上的吸附效应

在制备^168Re-HEDTMP的基础上，研究了吸附时间、反应温度、配体羟乙基乙二胺三亚甲基膦酸（HEDTMP）用量、pH等因素对配合物在羟基磷灰石（HA）上吸附的影响。结果表明，吸附时间t=10min,n(HEDTMP):n(Re)=50:1，pH=1.5时，可以得到最佳吸附结果，温度对吸附几乎没有影响；吸附产物体外稳定性较好。     

99Tcm-HEDTMP的制备及其生物分布

采用SnCl2还原法制备了^99Tc^m－HEDTMP，研究了标记物的体外稳定性、兔SPECT骨扫描及小鼠体内分布。结果表明，^99Tc^m－HEDTMP具有较高的体外稳定性，5h内放化纯度＞95％；兔骨骼系统显像清晰；小鼠体内分布结果表明标记物主要被小鼠骨骼摄取，其它非目标组织的摄取较低、骨清除较快。这表明^99Tc^m－HEDTMP是非常有希望的新型骨显像剂。     

模拟分析体内外153Sm-EDTMP热力学平衡组分

引入Ca2 、Fe3 、Zn2 等金属离子和氨基酸、柠檬酸、乳酸等小分子配体建立了血液的金属离子-小分子配体热力学平衡模型,通过在该模型中添加Sm3 与小分子配体以及EDTMP与金属离子的热力学稳定常数,模拟分析了153Sm-EDTMP在血液中的平衡组分.结果表明,体外水溶液中,在pH7.4时,EDTMP主要以[EDTMPH2]-6和[EDTMPH3]-5形式存在,体系pH越低,配体平衡组分所含负电荷越少;相反,体系pH越高,配体含负电荷愈多,说明高pH有利于配合物的制备,同时也说明较高pH有利于配合物的稳定.体外研究还表明,Sm-EDTMP在体外主要以[Sm-EDTMP]-5、[Sm-EDTMPH-1]-6、[Sm-EDTMPH]-4等含高负电荷的配合物形式存在,说明如果配合物在体内不发生大的组分变化,则通过肾排泄,不会有高的肝摄取.体内组分分析显示,配合物在血液中主要以[Sm-EDTMPH]-4形式存在,说明即使在体内达到热力学平衡,配合物仍会经肾排泄;配合物的高负电荷说明配合物与HA的Ca2 有强静电吸附能力,提示配合物有较高的HA摄取.     

~(153)Sm-纳米羟基磷灰石的合成及生物行为初探

合成了纳米羟基磷灰石,制备的153Sm-EDTMP-nanoHA和153Sm-citrate-nanoHA体外稳定性良好。153Sm-EDTMP-nanoHA新西兰兔显像对比度较好,骨骼系统显示清晰,肝脾显影清晰,肾脏显影,血清除快;153Sm-citrate-nanoHA新西兰兔显像,肝脾显影清晰,血清除快,肾脏几乎不显影,说明主要通过肝胆排泄。153Sm-EDTMP-nanoHA对肝癌SMMC-7721和乳腺癌MCF-7细胞的半抑制率浓度分别是1.98g/L和0.075g/L,153Sm-citrate-nanoHA则分别是1.89g/L和0.094g/L。153Sm-EDTMP-nanoHA和153Sm-citrate-na-noHA较同等浓度下的单一nanoHA的半抑制率浓度低得多,具有很高的深入研究价值。     

Sm-EDTMP稳定常数的测定及其在血浆模型中的平衡组分

为了解153 Sm EDTMP 在血液中的平衡组分,采用电位滴定法测定了 EDTMP 的质子化常数和 Sm EDTMP的稳定常数。EDTMP的质子化常数为:lgβ2 =22.69±0.02,lgβ3 =30.54±0.03,lgβ4 =36.93±0.02,lgβ5=42.15±0.01,lgβ6 =45.02±0.03,lgβ7 =46.14±0.02;Sm EDTMP的稳定常数为: lg KSmL=22.62±0.02,lg KSmLH=29.93±0.02,lg KSmLH2 =36.18±0.03。在生理pH条件下,EDTMP主要以LH3 形式存在, Sm EDTMP 主要以 SmLH 形式存在。血浆模型中,在生理 pH 条件下, Sm 主要以带负电荷的SmLH和SmL形式存在,Sm EDTMP通过人体肾脏排泄;在低 pH(pH<6)条件下,以 Sm 柠檬酸组分存在,表明153Sm EDTMP在人体中肝摄取很低。同时,平衡组分中游离 Sm3+ 含量很低,说明 Sm EDTMP有很高的血浆稳定性,不用加入过量配体来防止标记物解离。EDTMP在血浆模型中主要以 LH3 形式存在,没有出现EDTMP的钙配合物组分,说明配体EDTMP不会使患者血钙明显降低。