近代物理所基于HIRFL在医用同位素锕-225的制备分离方面获得重要进展
时间 : 2024-01-30     

近期,中国科学院近代物理研究所核化学室秦芝研究员团队,利用兰州重离子研究装置(HIRFL)提供的束流轰击金属钍靶,采用自主研制自动化分离设备,成功制备医用同位素锕-225。相关成果申请授权了一项发明专利《一种分离Ac-225的自动化处理装置及其操作方法》(专利号:ZL 2021 1 0168480.2)。 

作为可应用于肿瘤靶向α粒子疗法的放射性同位素,锕-225具有匹配肿瘤靶向治疗非常好的半衰期,其较高的线性能量传递值能够有效打断DNA双链,在杀死癌细胞的同时,对周围健康组织损伤极小,因此被广泛地用于治疗小体积肿瘤和多种转移性癌症。国际上用于临床研究或药物合成用的锕-225同位素主要利用钍--229衰变产生,每年产量不足2.5居里,而我国全部依赖进口。高能质子辐照天然钍靶生产锕-225是实现大规模量产的有效技术途径之一,但是该方法中的散裂反应产物复杂,几乎覆盖半个元素周期表包含近400多种核素,使得化学分离纯化工作具有极大的挑战性。 

秦芝团队利用兰州重离子研究装置(HIRFL)提供的束流轰击金属钍靶,打通了医用同位素锕-225的化学分离纯化流程,并采用自主设计加工的自动化分离系统,实现了医用同位素锕-225的高效、可重复的批量化分离纯化,成功避免了繁琐的手动操作和高剂量放射性对操作人员带来的潜在风险。 

实验表明,该工艺流程可有效剔除其它散裂杂质,使锕-225产品的放射性纯度达到94.7%,两次实验共分离出锕-225约13.5微居。秦芝团队随后利用分离纯化后的锕-225成功开展了靶向药物锕-225-PSMA617的标记,并开展了前列腺癌细胞实验。 

秦芝团队下一步将在此实验基础上提高束流强度,尝试进一步提高锕-225产额,为后期近代物理所和甘肃省同位素实验室的锕-225的量产和平台建设与示范奠定基础。

  
图1:锕-225自动化分离流程示意图

 
图2:锕-225产品的γ能谱图  

该研究得到了中国科学院“西部之光”项目和甘肃省同位素实验室的资助。  
 
 
(兰州重离子研究装置 供稿)