放射性药物-f区元素

张明 2024-04-24

放射性药物Radiopharmaceuticals正在成为对抗癌症的重要工具，在过去十年中，随着对f区元素的研究，该领域已经多样化。

近日，美国劳伦斯伯克利国家实验室重元素化学（Lawrence Berkeley National Laboratory Heavy Element Chemistry）Alex Rigby & Trevor Arino，在Nature Reviews Chemistry上发表年度评述文章，讨论了2023年研究的亮点，以创新的方式利用f区元素，改变了治疗这些疾病的方式。

Harnessing the power of f-block elements in radiopharmaceuticals.

在放射性药物中，利用f区元素的能量

在过去的十年里，随着微创成像技术和放射性核素杀死癌细胞的特殊能力发展，放射性药物和放射生物学中，放射性f区元素的使用，已成为快速发展的领域。

为了将放射性核素递送到靶位点，研究人员已经开发了生物缀合物，由生物靶向载体、结合放射性核素的螯合剂和接头部分组成。具有与放射性核素的生物半衰期相匹配合适生物半衰期的靶向载体，决定了生物缀合物在体内的目的地。

理想情况下，在输送其有效载荷后，在对健康组织的任何损伤开始发生之前，它会迅速从体内排出。通常选择肽或抗体作为靶向载体，因为可与在癌细胞中过度表达的给定生物靶标相互作用，以确保将治疗递送到高度特异性的区域。螯合剂应与放射性核素形成惰性且坚固的复合物，以限制不需要的释放，螯合剂通过接头与靶向基团连接（图1）。

图1: 肿瘤小鼠模型中，典型的放射治疗方案（治疗+诊断=治疗）。

最后，根据放射性衰变途径（α、β或俄歇发射体）和放射性半衰期选择放射性核素。β粒子发射器，将用于杀死较大的肿瘤或细胞团，因为粒子可以移动更大的距离（0.1-10毫米）。α发射体用于较小的肿瘤，俄歇发射体用于单细胞或转移瘤，因为将能量沉积在小得多的面积上，传播距离较短（分别为40–80μm和几纳米）。

通常，f区元素具有非常长的半衰期（可能数千年）、复杂的电子结构和具有挑战性的放射化学性质，这限制了在核医学中的应用。尽管存在这些挑战，但同位素生产和分离方面的最新进展，使几种f区同位素用于靶向放射性核素治疗targeted radionuclide therapy (TRT)研究，其中几种在临床试验中，显示出了良好的前景，包括225Ac、227Th、177Lu和161Tb。

为此，该项研究，报道了过去一年中发表的这些研究进展，以彰显了最大限度地提高癌细胞杀伤潜力的创造性方法，以及用于治疗更晚期和侵袭性癌症的新的放射性递送方法。

文献链接

Rigby, A., Arino, T. Harnessing the power of f-block elements in radiopharmaceuticals. Nat Rev Chem (2024).

https://doi.org/10.1038/s41570-024-00601-6

https://www.nature.com/articles/s41570-024-00601-6

本文译自Nature 。

内容来源：今日新材料

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