我國規模最大醫用同位素生產基地啓用 如何提升自主保障能力?
中核集團中國核動力研究設計院近日表示,我國規模最大醫用同位素生產基地8條生產線完成全部建設工作,標誌着生產基地正式啓用。同樣位於四川夾江,全球功率最高的溶液型醫用同位素生產堆的反應堆廠房近日也成功封頂,為今年轉入設備安裝階段奠定重要基礎。
醫用同位素,大家都不陌生。體檢時,進行幽門螺桿菌檢測,就要用到碳-14這種碳元素的放射性同位素;碘-131能對甲狀腺病變細胞起到殺滅作用,鉬-99可用於檢測癌症和心血管等疾病。近期我國在醫用同位素生產方面捷報頻傳,將如何提升醫用同位素自主保障能力?

鑥-177生產線
醫用同位素是如何生產出來的呢?它的生產線究竟又長什麼樣?中核集團中國核動力研究設計院副院長馮勇進介紹,這一生產過程可以概括為靶件輻照、靶件切割、化學分離和純化、質量控制和檢驗、包裝發貨等步驟;而這8條生產線,則是依據不同類型的醫用同位素的生產過程而形成的。
*馮勇進:*這裏是我國目前規模最大的醫用同位素生產基地,最近,我們鑥-177、釔-90、碘-125、磷-32、鈥-166等8條醫用同位素生產線完成全部建設工作。從原理上來説,就是利用反應堆產生的中子轟擊靶材料,通過核反應生成所需的放射性同位素,再通過分離提純等環節,轉變為所需的醫用同位素。具體説起來就比較專業和複雜了,比如説碘-125,它的生產通常使用氙-124(Xe-124)作為靶材料,大家就可以理解為原材料,氙-124在反應堆內接受中子輻照,通過核反應,轉化為氙-125(Xe-125),氙-125再通過衰變,形成碘-125(I-125);碘-125在循環過程中被吸附裝置捕獲,然後再通過淋洗等一系列處理,從吸附裝置中提取出碘-125產品。
這才僅僅是碘-125一種醫用同位素。馮勇進介紹,每種醫用同位素都有獨屬於自己的生產線,例如鑥-177就和碘-125完全不同,生產它的原材料是稀土元素鐿,先要採用電磁分離法獲得高丰度的鐿-176同位素,再通過反應堆輻照、化學分離和純化等一系列操作,才能獲得。不但聽起來很複雜,實際上也非常困難,因為這每一步都至關重要,以確保最終產品能夠安全有效地用於醫療診斷和治療。那麼,全球有100多種放射性同位素用於醫療領域,為什麼我國規模最大的醫用同位素生產基地聚焦這8種呢?馮勇進表示,這8種醫用同位素無一例外,都是目前醫用範圍很廣或有前景的同位素,同時又是國家急缺的種類。
*馮勇進:*比如鑥-177,它是理想的“診療一體化”核素,可用於多種放藥標記,治療前列腺癌、神經內分泌腫瘤等疾病;而釔-90,大家聽着比較陌生,但它可以治療肝癌、類風濕性關節炎等一些疾病。再有,錸-188主要用於治療骨腫瘤、頭頸部軟組織腫瘤等疾病,碘-125可以用於前列腺癌、胰腺癌、胃癌、食道癌等癌症的治療。
聽出重要性了吧?這些醫用同位素所對應的,無一不是重大疾病。隨着生產基地8條生產線建設工作的完成,這些醫用同位素,正在依據不同的生產流程,由靶件,經由高通量試驗堆(HFETR)或岷江堆(MJTR)的輻照,送上生產線進行分離、提純等工序,最終成為醫患病榻前的“救命藥”。馮勇進介紹,目前,這8條生產線生產出的產品小樣已經送到藥企手中,預計很快就會正式供貨。
馮勇進*:*目前反饋都不錯。像鑥-177等重要核素,目前我國95%以上依賴進口,後續我們不但能滿足國內需求,還有望能夠實現出口。這8條醫用同位素生產線投產後,將大幅度提高我國醫用同位素的國產化率,讓我們具備醫用同位素產品大規模生產的能力,產能基本能夠滿足國內相關醫用同位素市場需求,為建立醫用同位素自主保障體系發揮重要作用。

全球功率最高溶液型醫用同位素堆示意圖
與此同時,正在推進建設的全球功率最高溶液型醫用同位素堆也傳來好消息——反應堆廠房成功封頂,這是反應堆建設階段的重大里程碑節點,為2025年轉入設備安裝階段奠定重要基礎。馮勇進介紹,與剛剛介紹的醫用同位素生產基地不同,這一溶液型醫用同位素堆主要生產的是鉬-99、碘-131等醫用同位素;它以硝酸鈾酰水溶液作為燃料,在核安全和環境保護領域具備優於常規反應堆的先天優勢,可以成為生產基地的重要補充。
*馮勇進:*醫用同位素專用生產堆,我們通常稱之為溶液堆。溶液堆與8條生產線是互補關係。醫用同位素生產堆具有設計難度大、創新性強等特點,在項目攻關過程中取得了硝酸鈾酰燃料反應堆設計技術、低濃鈾條件下核素提取技術等多項技術突破,填補了國內空白,並具有國際先進水平。這是國內首個醫用同位素專用生產堆,預計2027年建成投產,可實現10萬居里鉬-99、2萬居里碘-131等醫用同位素的年生產能力,不但能讓國內醫用同位素產量提升、價格下降,讓更多人用得起、用得上,還能帶動下游產業集羣發展,有望將我國從進口國變為出口國。
醫用同位素是核醫學診斷治療的關鍵元素,是全面推進健康中國建設的重要戰略資源。2021年6月,《醫用同位素中長期發展規劃(2021—2035年)》印發,提出到2025年實現常用醫用同位素的穩定自主供應、到2035年積極推動醫用同位素“走出去”等目標任務,成為我國首個針對核技術在醫療衞生應用領域發佈的綱領性文件。馮勇進表示,邁入2025年,來到規劃中的重要節點,我國已經在醫用同位素的自主研製、穩定供應方面取得顯著進展,未來將持續推進科技攻關,為構建人類衞生健康共同體作出貢獻。
馮勇進*:*當前,我國已經正式具備鑥-177、鎵-68醫用核素的規模化商業生產供應能力,有效緩解國內核素供應不足、依賴進口的問題。再加上由核動力院牽頭的醫用同位素及藥物國家工程研究中心,牽手產業鏈的上下游單位,打通醫用同位素及藥物的全供應鏈條;兩年後,我們將建成投用國內首個醫用同位素專用生產堆。我相信,我國醫用同位素自主保障能力能夠得到顯著提升。目前,醫用同位素及藥物的市場需求量每年以25%到30%的幅度增長,我們的目標就是打破同位素藥物受制於人的局面,徹底解決國內醫用同位素緊缺和核醫學發展“卡脖子”問題,成為全球醫用同位素及藥物的重要供應生產基地。