基于加速器制備醫(yī)用同位素錒-225獲得重要進展
近日,中國科學院近代物理研究所秦芝研究員團隊在醫(yī)用同位素225Ac的規(guī)?;苽溲芯糠矫嫒〉眠M一步的突破。研究團隊結(jié)合了智能化下靶裝置和自動化化學分離純化技術,實現(xiàn)高純度225Ac的生產(chǎn)制備,并且成功開展了多種類型放射性藥物的標記驗證。
高能質(zhì)子引起的散裂反應是生產(chǎn)靶向阿爾法醫(yī)用同位素225Ac的有效技術途徑之一,但該反應會同時產(chǎn)生400余種核素,分離純化需在高輻射劑量下開展,因而極具挑戰(zhàn)。在前期研究工作的基礎上,研究團隊第三次利用蘭州重離子研究裝置(HIRFL)提供的束流轟擊釷-232金屬靶,通過散裂反應制備了225Ac。此次實驗中,首創(chuàng)自主設計的下靶機器人遠程操控系統(tǒng),實現(xiàn)了高輻射劑量釷-232靶的自動拆卸與轉(zhuǎn)運;利用自主研發(fā)的全自動化分離多色譜聯(lián)用裝置,高效分離得到了約40微居里225Ac產(chǎn)品,分離效率提升至80%,放射性核純度突破98%,放射化學純度達99%以上,化學雜質(zhì)含量低于2.5 μg/mL。
針對三大類腫瘤靶向載體,研究團隊開展了多項標記驗證實驗。實驗結(jié)果顯示,225Ac與前列腺癌靶向分子PSMA-617的標記率高達99%。團隊還研發(fā)了自主知識產(chǎn)權的原創(chuàng)靶向多肽DOTA-HSV,225Ac與DOTA-HSV標記率達87%,相關研究成果已授權發(fā)明專利,并發(fā)表在Mater Today Bio上。團隊還成功制備出225Ac靶向藥物,該藥物對非小細胞肺癌A549細胞遷移和侵襲的抑制作用顯著強于相同活度的游離225Ac(見下圖),研究結(jié)果為進一步開展動物實驗提供了依據(jù)。上述進展表明分離純化得到的225Ac產(chǎn)品能夠滿足放射性藥物標記的要求,充分展現(xiàn)了其在靶向阿爾法核素治療領域臨床轉(zhuǎn)化的重要潛力和廣闊前景。
中國科學院近代物理研究所此次突破,構(gòu)建了集智能化輻照生產(chǎn)、自動化分離以及新型核藥開發(fā)全鏈條制備體系。另外,坐落于蘭州新區(qū)的甘肅省同位素實驗室正在同步建設居里級225Ac生產(chǎn)線,將為未來225Ac核素的國產(chǎn)化、規(guī)?;a(chǎn)持續(xù)提供有力保障和支持?。
以上研究工作得到了甘肅省重大專項、中國科學院“十四五”科教基礎設施、中國科學院“西部之光”、甘肅省隴原青年英才等項目的支持。
成果鏈接:https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2025.101455
圖:?Ac-225標記多肽抑制非小細胞肺癌A549細胞遷移和侵襲能力
(***p < 0.001);DOTA-HSV,靶向多肽組;Free 225Ac,游離225Ac組;225Ac- DOTA-HSV,225Ac標記靶向多肽組。(供圖:李鴻巖)
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