科研人員在醫(yī)用同位素錒-225的制備分離方面獲得重要進展
近期,中國科學院近代物理研究所核化學室秦芝研究員團隊,利用重離子加速器研究裝置(HIRFL)提供的束流轟擊金屬釷靶,采用自主研制自動化分離設(shè)備,成功制備醫(yī)用同位素錒-225。相關(guān)成果申請授權(quán)了一項發(fā)明專利《一種分離錒-225的自動化處理裝置及其操作方法》(專利號:ZL 2021 1 0168480.2)。
作為可應用于腫瘤靶向 粒子療法的放射性同位素,錒-225具有匹配腫瘤靶向治療非常好的半衰期,其較高的線性能量傳遞值能夠有效打斷DNA雙鏈,在殺死癌細胞的同時,對周圍健康組織損傷極小,因此被廣泛地用于治療小體積腫瘤和多種轉(zhuǎn)移性癌癥。國際上用于臨床研究或藥物合成用的錒-225同位素主要利用釷--229衰變產(chǎn)生,每年產(chǎn)量不足2.5居里,而我國全部依賴進口。高能質(zhì)子輻照天然釷靶生產(chǎn)錒-225是實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的有效技術(shù)途徑之一,但是該方法中的散裂反應產(chǎn)物復雜,幾乎覆蓋半個元素周期表包含近400多種核素,使得化學分離純化工作具有極大的挑戰(zhàn)性。
秦芝團隊利用蘭州重離子加速器研究裝置(HIRFL)提供的束流轟擊金屬釷靶,打通了醫(yī)用同位素錒-225的化學分離純化流程,并采用自主設(shè)計加工的自動化分離系統(tǒng),實現(xiàn)了醫(yī)用同位素錒-225的高效、可重復的批量化分離純化,成功避免了繁瑣的手動操作和高劑量放射性對操作人員帶來的潛在風險。
實驗表明,該工藝流程可有效剔除其它散裂雜質(zhì),使錒-225產(chǎn)品的放射性純度達到94.7%,兩次實驗共分離出錒-225約13.5微居。秦芝團隊隨后利用分離純化后的錒-225成功開展了靶向藥物錒-225-PSMA617的標記,并開展了前列腺癌細胞實驗。
據(jù)悉,秦芝團隊下一步將在此實驗基礎(chǔ)上提高束流強度,嘗試進一步提高錒-225產(chǎn)額,為后期近代物理所和甘肅省同位素實驗室的錒-225的量產(chǎn)和平臺建設(shè)與示范奠定基礎(chǔ)。
圖1:錒-225自動化分離流程示意圖
圖2:錒-225產(chǎn)品的 能譜圖
該研究得到了中國科學院“西部之光”項目和甘肅省同位素實驗室的資助。
(核化學研究室 供稿)
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