[发明专利]用于制备锕-225的系统和方法

说明书

本公开提供与制备锕‑225相关的系统、方法和设备。在一个方面中，用氘核束照射靶制备锕‑225以产生中子束。用中子束照射镭‑226靶以产生镭‑225。

相关申请

本申请要求于2019年4月8日提交的美国临时专利申请第62/830,687号的优先权，该申请通过引用并入本文。

政府支持声明

本发明根据美国能源部颁布的合同号DE-AC02-05CH11231在政府支持下完成。政府对本发明享有一定的权利。

技术领域

本公开总体上涉及使用来自氘核分裂的二次中子制备放射性核素的系统和方法，更具体而言，涉及使用来自氘核分裂的二次中子制备锕-225的系统和方法。

背景技术

锕-225是一种很有前景的放射性核素，可用于称为靶向α-粒子疗法的新型癌症治疗。锕-225具有相对较长的半衰期(即约10天)，然后是快速连续的4次α-衰变，能够产生一种阻止肿瘤生长所需的双链DNA损伤。锕-225在衰变过程中不会产生长寿命的放射性产物。相对较长的半衰期允许将锕-225纳入靶向生物分子。

锕-225已经显示出用于治疗晚期转移性前列腺癌的前景。例如，在临床试验中，锕-225已附着在PSMA-617(前列腺膜特异性抗原617)上，PSMA-617是一种被设计用于与在绝大多数前列腺癌中发现的高水平蛋白质结合的小分子。一旦锕-225附着在癌细胞上，就会释放出可以杀死癌细胞的高度靶向剂量的辐射，同时最大限度地减少对周围健康组织的损害，进而显著提高患者的存活率。

目前可用的锕-225不足以进行大规模的临床研究。目前，作为美国核武器计划(U.S.Nuclear Weapons Program)的一部分，在橡树岭国家实验室(Oak Ridge NationalLaboratory)从铀-233衰变制备的同位素数量非常有限。铀-233的长半衰期(即159,000年)使得锕-225的制备速率非常缓慢。

一种制备锕-225的方法为使用高能(例如100MeV至200MeV以及更高)质子诱导的²³²Th散裂。然而，这种方法导致同时产生许多长寿命镧系元素裂变产物和²²⁷Ac。²²⁷Ac的使用寿命为21.772年，使其成为一种不需要的污染物。许多医生不希望年轻癌症患者接受含有一定量锕-227的锕-225剂量，因为即使痕量的锕-227(例如，少于锕总量的约0.5％)也可能存在长期风险。

第二种方法使用²²⁶Ra(p,2n)²²⁵Ac反应。然而，该反应也具有挑战性，因为镭的反应性需要使用有限厚度的不规则盐靶。从质子束加热靶可能存在潜在的污染危险。

发明内容

锕-225是一种有前景的放射性药物的一部分。本文描述制备放射性核素锕-225的方法，该方法既有效又不会同时产生危险放射性杂质，所述危险放射性杂质会阻碍锕-225在患者中使用。这些方法包括用来自厚靶氘核分裂的高能中子束照射镭-226(一种天然存在的同位素)，以形成镭-225。镭-225接着衰变为锕-225，随后锕-225通过化学方法与镭226分离，用于生产放射性药物。

本说明书所描述主题的一个或多个实施方案的详细内容在附图和以下描述中阐述。其他特征、方面和有益效果将从说明书、附图和权利要求中明显可知。需要注意的是，以下图形的相对尺寸可不按比例绘制。

附图简要说明

图1示出说明锕-225的制备方法的流程图的示例。

图2示出用于实施本文所描述方法的设置的示意图的示例。

图3示出说明用于生产放射性核素的方法的流程图的示例。

图4示出用于实施本文所描述方法的设置的示意图的示例。