近日，中國科學院近代物理研究所秦芝研究員團隊在醫用同位素225Ac的規模化制備研究方面取得進一步的突破。研究團隊結合了智能化下靶裝置和自動化化學分離純化技術，實現高純度225Ac的生產制備，并且成功開展了多種類型放射性藥物的標記驗證。
高能質子引起的散裂反應是生產靶向阿爾法醫用同位素225Ac的有效技術途徑之一，但該反應會同時產生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。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，首創自主設計的下靶機器人遠程操控系統，實現了高輻射劑量釷-232靶的自動拆卸與轉運;利用自主研發的全自動化分離多色譜聯用裝置，高效分離得到了約40微居里225Ac產品，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%。團隊還研發了自主知識產權的原創靶向多肽DOTA-HSV，225Ac與DOTA-HSV標記率達87%，相關研究成果已授權發明專利，并發表在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)，研究結果為進一步開展動物實驗提供了依據。上述進展表明分離純化得到的225Ac產品能夠滿足放射性藥物標記的要求，充分展現了其在靶向阿爾法核素治療領域臨床轉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，構建了集智能化輻照生產、自動化分離以及新型核藥開發全鏈條制備體系。另外，坐落于蘭州新區的甘肅省同位素實驗室正在同步建設居里級225Ac生產線，將為未來225Ac核素的國產化、規模化生產持續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。
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)
