锕Ac-225的生产工艺路线（五）及总结

锕Ac-225的生产工艺路线（五）

电子束和光电转换生产

引言

近年来，随着新的靶点、合成化学方法以及标记方法的开发和实现，α放射性核素靶向治疗(TAT)技术作为一种很有前景的肿瘤治疗手段正大放异彩。因α放射性核素具有线性传能密度高、射程短、放射生物学效应和细胞毒性强等特点，α放射性核素靶向治疗在微小肿瘤、散在性肿瘤及发生微转移肿瘤的治疗上展现出了独特优势。

适合用于TΑT治疗的核素可能只有5种甚至更少。这些核素可以分为两类，一类来自于自然衰变链，每次衰变产生多个α粒子（如²²⁵Αc），另一类则每次衰变产生一个α粒子（如²¹¹Αt）。对于²²⁵Αc，天然源材料（²²⁶Ra）的限制使其每年只能供应小于1000名患者，而替代的技术路线也都存在亟待解决的难题，如²²⁷Ac导致的放射性纯度的问题与²²⁶Ra的制靶技术难题。

本期继续介绍锕²²⁵Ac生产的第五种方法，即利用加速器产生的电子束和光电转换生产锕²²⁵Ac。

工艺路线

核反应

²²⁶Ra（γ，n）²²⁵Ra→²²⁵Ac

生产路线分析

加速器产生的电子束撞击光电转换后照射镭²²⁶Ra靶材，诱导产生（γ，n）光核反应，产生镭²²⁵Ra，镭²²⁵Ra通过β衰变生成锕²²⁵Ac。此工艺路线不产生副产物核素锕²²⁷Ac。

该工艺技术进展情况

◼ Niowave公司基于该工艺路线，使用超导电子直线加速器，开发锕²²⁵Ac生产方法。2019年首次公布的数据显示，演示性生产出10mCi锕²²⁵Ac，商业批量期望能达到每周100mCi，后续逐步增加到每周10Ci。在生产过程中产生的α放射性气体氡²²²Rn需要收集储存60天。到目前为止，该公司没有再发布进一步的消息。

◼ 如果电子直线加速器适合用于锕²²⁵Ac生产，比利时IBA公司正在研发的Rhodotron电子加速器也有望提供相同的产量。预计该设备的成本低于2000万欧元。然而，由于需要捕捉镭²²⁶Ra的挥发性衰变产物氡²²²Rn，用于靶材处理的成本非常高昂，IBA公司为此追加了至少2000万欧元。此外，和其它工艺路线一样，也面临高纯度靶材镭²²⁶Ra的稀缺问题。

◼ NorthStar公司在2019年投建了Rhodotron加速器，也具备采用光核反应生产锕²²⁵Ac的要求。因为他们将设备优先用于钼⁹⁹Mo生产，目前尚未启动锕²²⁵Ac的工艺技术开发。

锕²²⁵Ac的其它生产方法

还有多种其它核反应可生产锕²²⁵Ac，包括：

²²⁶Ra(p,pn)²²⁵Ra→²²⁵Ac

²³²Th(p,4n)²²⁹Pa→²²⁵Ac

²³⁸U(p,x)²²⁵Ac

但这些方法都被证明没有实际可行性：产量低，或者靶材料获取困难，或者副产物不易分离处理。

总结

锕²²⁵Ac生产方法

锕²²⁵Ac的需求量

据初步估计，锕²²⁵Ac平均使用剂量大约为3µCi/kg，一个病人使用剂量大约300µCi。与传统β核素（如镥¹⁷⁷Lu）相比，使用剂量低400倍；与另外一个α核素砹²¹¹At相比低20倍。因此，经估算目前全球每年大约需要30至40 Ci锕²²⁵Ac。但是，如果开发用于更多的适应症，全球每年需要200 Ci的产量才能满足开展相关的研发工作，锕²²⁵Ac产品上市后的需求量则会更大。