靶向叶酸受体的正电子分子探针研究进展

叶酸能与多种肿瘤细胞膜表面的叶酸受体（FR）特异性结合,通过FR介导的内吞作用进入细胞,为放射性核素选择性载带提供良好的途径。基于受体和配体间的高度亲和性,可将多种放射性核素与叶酸分子及其衍生物偶联,制备核医学显像探针。本文主要对非金属正电子核素（¹⁸F、¹²⁴I）和金属正电子核素（⁶⁸Ga、⁴⁴Sc、¹⁵²Tb）标记的叶酸及其衍生物PET显像探针与炎症PET显像探针进行综述,并展望其临床前景。     

碘-124的生产、标记及在肿瘤PET分子影像的应用

~(124)I是一种半衰期较长的正电子核素(T_(1/2)=4.2 d),由于其生产工艺要求较高、复杂的衰变纲图以及辐射出的超高能量γ射线,在过去很长一段时间里限制了其临床应用。如今,随着回旋加速器生产核素技术的进步及正电子发射型计算机断层显像(PET)技术在肿瘤及药物药代动力学等研究中应用不断拓展,使得~(124)I核素标记的化合物成为具有应用价值的核医学PET分子探针。本文主要对~(124)I正电子核素的核性质、生产方式、常规标记方法以及在PET分子影像方面的临床应用进行阐述。     

68Ga标记药物研究进展

正电子发射型计算机断层显像(positron emission tomography, PET)是核医学领域重要的诊断及显像工具，在基础医学诊断、新药研发和疗效评价等各方面发挥越来越重要作用。¹⁸F是PET显像最常用的核素，但¹⁸F需要加速器生产。⁶⁸Ga为PET显像核素，可以从长寿命的⁶⁸Ge/⁶⁸Ga发生器装置获得，不必依赖加速器。随着配位化学的发展，各种双功能螯合剂用于⁶⁸Ga的标记，可将⁶⁸Ga与多种化学结构及生物分子连接并且可以药盒化⁶⁸Ga标记药物。本文主要介绍近期⁶⁸Ga标记放射性药物的研究进展。     

肿瘤诊断64Cu标记药物临床研究进展

正电子发射型计算机断层显像（positron emission computed tomography, PET）是核医学重要的诊断及显像工具,具有良好的灵敏度、分辨率和安全性,广泛应用于肿瘤、心脑血管等疾病的诊断。⁶⁴Cu核素因其适宜的半衰期（12.7 h）、独特的衰变性质（β⁺衰变、β^-衰变、电子俘获）,以及可与多种配体配位形成配合物等特点,现已成为PET分子探针及诊疗一体化药物领域的研究热点。目前,有30多项针对⁶⁴Cu标记药物的临床研究正在开展,主要集中在神经内分泌肿瘤、肿瘤乏氧、前列腺癌等方面;结果表明,⁶⁴Cu标记药物的PET显像具有较高的分辨率、检出率,以及良好的安全性,另外⁶⁴Cu相对较长的半衰期使得⁶⁴Cu核素及其药物可运输至距离较远的医疗单位,方便药物制备及临床使用。本文对近十年来⁶⁴Cu标记药物在肿瘤诊断方面的临床研究进展进行了总结,以期为今后⁶⁴Cu标记药物的研发提供参考及思路;预期在不久的未来,将会有⁶⁴Cu标记药物获批应用于神经内分泌肿瘤、前列腺癌等疾病的诊断。     

用于制备高纯度123I的124Xe气体靶系统研制

在CIAE-30加速器上建立了用于制备高纯度¹²³I的¹²⁴Xe气体靶系统。该系统包括¹²⁴Xe气体靶站和与之相连的30 MeV质子束流传输线、靶密封窗和束流线真空窗的He冷却循环系统、水冷却系统、靶腔真空系统、¹²⁴Xe处理系统和¹²³I化学处理系统,以及外围的¹²⁴Xe气体保留系统、液氮传输系统、氦气配送系统和¹²⁴Xe气体补充系统,还有辐射防护和检测系统、加速器束流调节、测量和气体靶控制系统。系统调试及批量试生产结果显示,该系统生产¹²³I的批产能达111~148 GBq（3~4 Ci）,产额大于296 MBq/(μA•h) (8 mCi/(μA•h))。¹²³I核纯度大于99.8%,放化纯度大于95%,满足规模化生产的要求。     

新型固体靶核素89Zr的制备、标记和临床前应用研究进展

利用正电子核素标记抗体进行PET免疫显像是筛选适合抗体靶向治疗的重要方法,正电子核素锆-89(89Zr)由于其较长的半衰期使其成为PET免疫显像的理想核素,同时89Zr核素还可用于制备纳米粒子、微球等,其在临床上的应用越来越广泛。本文对固体靶核素89Zr的制备、标记以及临床前应用等进行调研,了解国内外89Zr的制备方法和工艺,探索先进的标记方法,并讨论其在肿瘤临床诊疗的应用价值。     

肿瘤PET分子探针3-O-(2-18F-氟乙基)-L-多巴的合成及初步生物学评价

正电子类氨基酸显像剂是¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖（¹⁸F-Fluorodeoxyglucose,¹⁸F-FDG）在临床肿瘤PET显像应用中的重要补充。针对6-¹⁸F-氟-L-多巴（¹⁸F-FDOPA）前体制备及标记过程的复杂性，本研究设计合成了一种新型¹⁸F-标记的氨基酸类肿瘤PET显像剂3-O-(2-¹⁸F-氟乙基)-L-多巴（3-O-(2-¹⁸F-fluoroethyl-L-DOPA,¹⁸F-FEDOPA），并对其内生物分布及肿瘤PET显像进行了评价。以L-多巴（L-DOPA）为原料经多步反应合成标记前体化合物-N-叔丁氧羰基-(3-O-甲苯磺酸酯乙基-4-O-叔丁氧羰基)-L-多巴甲酯，通过¹⁸F-亲核取代反应实现放射性标记，经半制备高效液相色谱纯化、盐酸水解、NaOH中和后得到¹⁸F-FEDOPA注射液。放化合成时间为90 min，放化产率（33±6）%（n=10，衰减校正），放射性比活度为55 GBq/μmol，放化纯度>99％，4 h后测定放化纯度>95%，稳定性良好。小鼠体内生物分布表明，¹⁸F-FEDOPA主要经肾脏代谢，心脏和脑组织摄取值较低，骨骼摄取随时间无明显变化。microPET/CT显像显示，¹⁸F-FEDOPA在H22和S180肿瘤组织有明显摄取；与¹⁸F-FDG相比，¹⁸F-FEDOPA在注射60 min时肿瘤与心（或脑）的比值高。因此，¹⁸F-FEDOPA有望成为一种新型氨基酸代谢类肿瘤PET显像剂。     

~(89)Zr标记放射性药物应用进展

正电子发射计算机断层显像(PET)具有灵敏度高、可定量等优点,是当前发展迅速的分子显像技术。~(89)Zr是一种新型正电子显像核素,半衰期及能量适中,适于大分子生物活性物质的标记及临床应用。本文对~(89)Zr的生产、标记方法以及~(89)Zr标记化合物的研究进展进行综述。     

靶向PSMA放射性小分子药物研究进展

前列腺癌(PCa)是男性死亡的常见诱因,严重危害着人们的生命健康。随着靶向前列腺特异性膜抗原（PSMA）的放射性药物在PET/CT和SPECT/CT中的应用,前列腺癌诊断的灵敏度与精确度得到了有效提高。本文首先对靶向PSMA小分子药物的核心结构单元进行介绍,然后重点介绍基于脲基发展而来的靶向PSMA放射性药物（放射性核素包括：⁶⁸Ga、¹⁸F、¹¹C、^99mTc、⁶⁴Cu、¹²³I、¹²⁵I、¹³¹I、¹⁷⁷Lu、²²⁵Ac、²¹³Bi和²¹²Pb等）,以及在前列腺癌中的诊断与治疗研究进展,最后对该研究领域进行总结与展望。     

低浓缩铀靶辐照后裂变核素产量的理论研究

用低浓缩铀靶代替高浓缩铀靶辐照进行⁹⁹Mo、¹³¹I等医用放射性核素生产是一个必然的趋势。本文利用输运计算程序DRAGON研究了靶件²³⁵U富集度、中子注量率、辐照时间对⁹⁹Mo、¹³¹I、⁹⁰Sr、⁹⁵Zr、²³⁹Pu等核素比活度变化的影响,以及不同²³⁵U富集度下裂变体系组成和总比活度的变化规律。计算结果表明,本文考察的10余种核素比活度的变化随辐照时间的不同而有所不同,其中⁹⁹Mo、¹³¹I、¹⁴⁷Nd和¹³³Xe等核素的比活度可快速达到饱和,⁸⁹Sr、¹⁰³Ru、⁹⁵Zr和¹⁴¹Ce等缓慢达到饱和,而⁹⁹Tc、⁸⁵Kr和⁹⁰Sr、²³⁹Pu在计算时间内达不到饱和,但所有核素的比活度随时间的变化趋势与靶件²³⁵U富集度无关;⁹⁹Mo、¹³¹I、⁹⁰Sr、⁹⁵Zr等核素的比活度均随靶件²³⁵U富集度提高而增加,而²³⁹Pu比活度则随着靶件富集度的减少而显著增加,提示改用低浓缩铀靶进行⁹⁹Mo、¹³¹I等医用放射性核素生产时应特别关注²³⁹Pu带来的影响;核素比活度随中子注量率的增加而线性增加,且斜率基本相同;靶件辐照时间的改变不会明显影响裂变体系的组成,在低浓缩铀（²³⁵U含量≤20%）区域,靶件²³⁵U富集度对裂变体系的组成影响很小。     

克量级铀中微量铕和铽的放化分离方法研究

为提高中子诱发铀裂变时低产额裂变产物¹⁵⁶Eu和¹⁶¹Tb产额测量的精度，需获得放化纯的¹⁵⁶Eu和¹⁶¹Tb样品。本工作建立了氢氧化物共沉淀法除铝、氟化钙共沉淀法除铀、TRPO萃取法提取稀土元素、阳离子交换色谱法从混合稀土元素中分离Eu和Tb的流程，可用于大量铀、铝和裂变产物中微量Eu和Tb的分离。在待分离样品中含2 g铀、0.65 g铝和裂变产物的条件下，该流程对Eu、Tb的化学回收率均大于80%，对U、²³⁹Np、⁹⁵Zr、¹⁰³Ru、¹³¹I、¹³²Te、¹⁴⁰Ba、¹⁴⁰La、¹⁴¹Ce、¹⁴⁷Nd等主要干扰物质的去污因子达到106。该方法可满足中子诱发铀裂变时¹⁵⁶Eu和¹⁶¹Tb产额精确测量的要求。     

M310核电站含氢废气处理系统容量分析及优化

核岛含氢废气来自一回路,含有氢气和裂变产生的放射性核素,放射性核素主要是惰性气体包括⁸⁵Kr、^85mKr、⁸⁸Kr、¹³³Xe、¹³⁵Xe,还有少量¹³¹I、¹³²I、¹³³I、¹³⁵I、¹³²Te等。M310核电站广泛使用压缩贮存衰变工艺处理含氢废气,出现了衰变箱容量紧张的问题,制约了一回路吹扫操作,影响大修进程,也形成了安全隐患,亟需改造优化。本文以含氢废气中氢气产生的源头为重点,调查研究各种运行工况及操纵规程、规范,分析气体产生量和组份,判断出关键因素为停堆时容控箱气相空间吹扫过程,通过计算得到气体流量的峰值、总体积和氢气的含量。经过比较分析,在满足放射性衰变前提下,提出了针对各类工艺方案需要配备的合理的系统容量,且具有较好的经济性,避免过大冗余造成浪费,解决了工艺优化的难题。     

碘［131I］原料液瓶中放射性废气收集装置的研制和应用

碘［¹³¹I］放射性药品生产过程中放射性原料液瓶开启时,瓶内积存的放射性废气集中释放,易造成放射性废气污染,以至排放超标。为实现放射性废气的半自动收集与暂存,本研究结合实际生产条件,克服热室尺寸受限、耐辐照、可操作性及通用性等难点,研制一套碘［¹³¹I］原料液瓶中放射性废气收集装置,并对收集的放射性废气进行测量和分析。结果表明,装置运行稳定可靠;通过收集并测量22批次的¹³¹I废气放射活度,表明收集量与环境温度存在一定相关性;使用三个收集瓶可充分收集储存。碘［¹³¹I］原料液瓶中放射性废气收集装置可有效收集碘［¹³¹I］原料液瓶开启过程中集中释放的放射性废气,降低对操作人员和环境的辐射影响。以上结果对其他碘［¹³¹I］放射性药品生产机构控制碘［¹³¹I］排放有一定借鉴意义。     

Full Automated Synthesis of18F-FDOPA and Preliminary PET/CT Imaging

¹⁸F-fluoro-L-dihydroxyphenylalanine (¹⁸F-FDOPA) as a dopamine neurotransmitter imaging agent has been widely used for diagnosis and therapy evaluation of Parkinson's disease, brain tumors and neuroendocrine diseases with positron emission tomography (PET) imaging in clinical setting and research. To meet the increasing clinical demand in oncology and neurology, a routine protocol for the automated synthesis of¹⁸F-FDOPA with a disposable cassette system on an imported multifunctional synthesizer was studied and discussed.¹⁸F-FDOPA was automatically synthesized via a multiple-step reaction, including fluorination, reduction, iodization alkylation and hydrolysis, following purification by using a semi-preparative high-performance liquid chromatography (HPLC) system which was built in the multifunctional synthesizer. After HPLC purification, the purified¹⁸F-FDOPA solution was collected and passed through a sterilizing filter into a collection bottle. The final¹⁸F-FDOPA injection was obtained for quality control (QC) determination. The QC indexes of the final products were detected： the injection was colorless and transparent, pH value was at 4 to 5.5, radiochemical purity >98%, radionuclide purity >99%, specific activity >1.9 GBq/μmol, K_2.2.2 content <50 mg/L, methanol content <0.01%, alcohol content <0.01%, dichloromethane content <0.01 mg/L, dimethylformamide content <15 mg/L, bacterial endotoxin test <0.100 EU/mL, sterility test 0 cfu/mL,and abnormal toxicity test was negative. PET/CT imaging of rats was performed by intravenous injection of¹⁸F-FDOPA half an hour after the intraperitoneal injection of carbidopa, PET/CT scan was performed after 100 min post-injection. The imaging of¹⁸F-FDOPA showed symmetry high uptake in the bilateral striatum of normal rats. The decay-corrected radiochemical yield of¹⁸F-FDOPA from the¹⁸F-fluoride was (63.1±3.8)% (n=10) at the end of synthesis (EOS), the radiochemical purity was no less than 98%, and the total radiosynthesis time was within 80 min. The quality control results demonstrated that the quality indexes of the final injection solution met the relevant requirements of radiopharmaceutlcals, which were well-suited for clinical application. An efficient and high reproducible automatic method for the radiosynthesis of¹⁸F-FDOPA with high radiochemical yields and good radiochemical purity is obtained and performed via a multi-step reaction on the multifunctional synthesizer.¹⁸F-FDOPA can be used for animal and human PET imaging.     

18F-NaF注射液的制备及新西兰兔骨折显像

由外伤或肿瘤骨转移造成的隐匿性骨折和愈合情况的准确诊断对制定合适的治疗方案具有非常重要的意义。为考查¹⁸F-NaF PET显像用于骨折诊断的诊断效能，本研究制备了¹⁸F-NaF注射液，并对其进行了质量控制和稳定性研究，然后建立新西兰兔骨折动物模型，模型建立约2周后进行了¹⁸F-NaF PET显像和⁹⁹Tc^m-亚甲基二磷酸盐（⁹⁹Tc^m-MDP）SPECT显像的自身对照实验，并对显像效果进行了比较。结果表明：¹⁸F-NaF的产量大于37 GBq，各项检验结果均符合质控要求，40 ℃下放置8 h和30 ℃下放置10 h所有检验结果均无明显变化；¹⁸F-NaF PET和⁹⁹Tc^m-MDP SPECT两种显像方式均可见全身骨骼，骨折部位呈明显放射性浓聚，但¹⁸F-NaF给药后30 min即可进行PET显像，骨折部位显示更为清晰，骨折部位与对侧正常骨骼的放射性摄取比（T/NT）明显高于⁹⁹Tc^m-MDP，而⁹⁹Tc^m-MDP需在给药后2 h才能进行SPECT显像。本研究表明¹⁸F-NaF PET对骨折的显像性能优于⁹⁹Tc^m-MDP，可明显提高检查流通量和诊断效能。     

Synthesis of 11C-CIC for PET Imaging of Multiple Sclerosis

Multiple sclerosis (MS) is an inflammatory neurodegenerative disorder of central nervous system. Imaging of myelin tracts in vivo would greatly improve the diagnosis and monitoring of MS. The ¹¹C-CIC was synthesized with¹¹C-CH₃-Triflate at high yields, and was confirmed by biodistribution and imaging. ¹¹C-CH₃-Triflate was distilled and trapped into a reaction vial containing the 2 mg precursor. The final production was purified by semi-HPLC to get¹¹C-CIC. The in vitro stability of¹¹C-CIC was studied at RT with or without Vc. The normal NH mice were sacrificed at different time after injection of¹¹C-CIC for biodistribution. The micro PET/CT was performed at 30 min post-injection. The radiochemical yield was 55% 65% decay corrected to¹¹CH₃-Triflate. The radiochemical purity was over 99% at specific activity of 60 GBq/μmoL. The HPLC showed the poor stability of¹¹C-CIC in vitro. The¹¹C-CIC was very stable after the 10 g/L Vc used as stabilizer. The initial uptake of the cerebrum was 2.78%ID/g. The radioactivity were excreted from the digestive system and urine. The micro PET/CT imaging showed good uptake in the cerebrum. The stability of¹¹C-CIC can be improved with Vc as stabilizer. The¹¹C-CIC was a candidate for imaging of myelin tracts for diagnosis or monitor MS.     

医用裂变99Mo分离纯化工艺中131I-和131IO-3的去除

为评价已建立的裂变⁹⁹Mo分离纯化工艺，即AgNO₃沉淀法、α-安息香肟沉淀法、阴离子交换色层法与活性炭色层法联用工艺流程，对放射性碘的去除效果，本研究以¹³¹I为放射性示踪剂，研究两种不同放射性碘化学形态¹³¹I^-与¹³¹IO^-₃在⁹⁹Mo分离纯化工艺中的行为及其去除效果。结果表明，对于¹³¹I^-，AgNO₃沉淀能够去除模拟溶液中98.2%¹³¹I^-，α-安息香肟沉淀法分离⁹⁹Mo工艺能够去除97.9%¹³¹I^-，AG1-×8树脂上阴离子与I-发生交换可以除去Mo样品中99.9%的¹³¹I^-，活性炭色层法通过吸附作用除去75%的¹³¹I^-，最终¹³¹I^-的累积去污系数为1.90×10⁶，¹³¹I^-的去除率大于99.99%。对于¹³¹IO^-₃，加入AgNO₃对其去除没有影响，ɑ-安息香肟沉淀法能除去99%以上的¹³¹IO^-₃，AG1-×8树脂上阴离子与¹³¹IO^-₃发生交换可以除去Mo样品中99.9%的¹³¹IO^-₃，活性炭色层法能除去约70%¹³¹IO^-₃，最终¹³¹IO^-₃的累积去污系数为2.52×10⁵，¹³¹IO^-₃的去除率大于99.99%。已建立的裂变⁹⁹Mo分离纯化工艺流程对¹³¹I^-与¹³¹IO^-₃均具有出色的去除效果。     

Alpha induced reactions on Sn: An experimental study of excitation functions and possible production pathways

In the frame of a systematic study of light ion induced threshold reactions on natural tin (Sn) excitation functions for alpha particles induced reactions are presented in a 12–38 MeV energy domain. Using a stacked foil activation method the following radioisotopes were identified: ¹¹⁶Te, ¹¹⁷Te, ¹¹⁸Te, ¹¹⁹Te, ¹²¹Te, ¹²³Te, ¹¹⁷Sb, ¹¹⁸Sb, ¹²⁰Sb, ¹²²Sb, ¹²⁴Sb, ¹²⁶Sb, ¹¹⁷Sn, ¹¹¹In. The experimental cross sections for these isotopes are presented for the first time in this energy range and a direct comparison with values calculated with the ALICE-IPPE code is discussed. Possible use of these data for production of some isotopes relevant in nuclear medicine is suggested.     

Preparation and Biological Evaluation of Novel 18F-labeled Phosphonuim Cation for Myocardial Perfusion Imaging with PET

In order to develop new PET myocardial perfusion imaging agent, a novel¹⁸F labeled phosphonium cation: (3-(［¹⁸F］fluoromethyl)benzyl) tris (2, 6-dimethoxyphenyl) phosphonium salt, ¹⁸F-2, had been designed and prepared. Biological evaluation of¹⁸F-2 had been performed in Kunming normal mice.¹⁸F-2 was obtained by a simple one-pot method and the radiochemical yield was (31±3)%. The total radio-synthesis time was less than 60 min and the radiochemical purity of final radiotracer was more than 95%. The biodistribution of¹⁸F-2 displayed a high heart uptake and good retention. The heart uptake of¹⁸F-2 at 5 and 60 min post-injection were (53.88±7.45)%ID/g and (23.93±3.28)%ID/g, respectively.¹⁸F-2 exhibited low radio-accumulation in non-target tissues and rapid clearance in liver, lung and blood. The heart to liver, heart to lungs and heart to blood ratio values were 3.99, 3.80 and 9.17, respectively. The results indicated that¹⁸F-2 could be as a promising myocardial perfusion imaging agent for PET imaging.