Aktinium-225

Aktinium-225 (225Ac, Ac-225) je izotop aktinia s poločasem přeměny 9,92 dne. Přeměňuje se alfa rozpadem na francium-221 a je součástí neptuniové rozpadové řady (začínající u 237Np). Mimo stopová množství vznikající v přírodě v rámci této řady je zcela syntetický.

Vlastnosti rozpadu aktinia-225 jej činí využitelným při cílené alfa terapii; klinické testy ukázaly možnost použití radiofarmak obsahujících 225Ac k léčbě různých druhů nádorů; nutnost vyrábět tento izotop v cyklotronech ovšem jeho používání omezuje.

Rozpad a výskyt

Actinium-225 je součástí neptuniové rozpadové řady.

Aktinium-225 má poločas 9,92 dne a přeměňuje se vyzářením částice alfa. Je součástí neptuniové rozpadové řady, společně s neptuniem-237 a jeho dceřinými produkty, jako jsou uran-233 a thorium-229. +more Jedná se o poslední nuklid v této řadě s poločasem delším než den před předposledním, bismutem-209, jehož poločas přeměny činí 1,9*1019 roků. Konečným, stabilním, produktem je thalium-205.

Protože je součástí neptuniové řady, tak se přirozeně nevyskytuje, kromě stopových množství vytvořených záchytem neutronů na 232Th a 238U. Je mnohem vzácnější než 227Ac, vznikající rozpadem uranu-235 a 228Ac, vznikající z thoria-232. +more Jeho výskyt se odhaduje na méně než 1,1*10−19 oproti 232Th a přibližně 9,9*10−16 vůči 230Th.

Objev

Aktinium-225 bylo objeveno v roce 1947 jako součást do té doby neznámé neptuniové přeměnové řady, nalezené po syntéze 233U. O objev se zasloužila skupina fyziků z Argonne National Laboratory, kterou vedl F. +more Hagemann, jež také popsala poločas rozpadu kolem 10 dnů.

Jiná skupina, vedená A. C. Englishem, nezávisle objevila stejný způsob rozpadu.

Výroba

Protože se 225Ac nevyskytuje v přírodě ve využitelných množstvích, tak musí být vyráběno v jaderných reaktorech. Většina 225Ac vzniká alfa rozpadem 229Th, ale tento zdroj je omezen dlouhým poločasem rozpadu (7932 let) a tedy i pomalou přeměnou. +more Další možnost představuje získávání 225Ac z radia-226 reakcí 226Ra(p,2n). Výroba 225Ac prostřednictvím 226Ra byla poprvé uskutečněna v roce 2005; získávání a skladování 226Ra ovšem naráží na potíže spojené s nákladností a s nebezpečími produktů jeho rozpadu, jako je radon-222.

225Ac lze vytvořit i tříštivými reakcemi 232Th s vysokoenergetickými protony. V současnosti lze takto získávat řádově milicurie 225Ac, to ale musí být izolováno od ostatních produktů. +more Izolace se provádí tak, že se nechají rozpadnout některé nuklidy s kratšími poločasy, izotopy aktinia se následně chemicky přečistí v horkých článcích a 225Ac se zakoncentruje. Je třeba se vyhnout kontaminaci déle žijícím, beta radioaktivním, izotopem 227Ac.

Dlouhou dobu se většina 225Ac vyráběla na jediném místě - v Národních laboratořích v Oak Ridge, což omezovalo jeho dostupnost i přes malé příspěvky z jiných míst.

Další 225Ac se nově vyrábí z 232Th v národní laboratoři Los Alamos a v v Brookhaven National Laboratory. Bylo také uzavřeno strategické partnerství ohledně výroby 225Ac mezi TRIUMF a laboratořemi v Chalk River.

Nízké množství vyrobitelného 225Ac omezuje jeho využití ve výzkumu a při léčbě rakoviny. Podle odhadů umožňují dostupné zdroje 225Ac kolem 1000 léčebných použití ročně.

Použití

Zdroje záření alfa, jako je aktinium-225, se při léčbě rakoviny upřednostňují, protože jeho krátké dráhy v tkáních (několik průměrů buněk) a vysoká energie z nich činí účinný prostředek pro ničení nádorových buněk-částice alfa jsou velmi účinné při ničení DNA. 10denní poločas přeměny 225Ac je dostatečně dlouhý, aby bylo možné provést léčbu, ale dostatečně krátký, aby po měsících v těle zbylo jen malé množství. +more Tímto se 225Ac liší od jiného zkoumaného izotopu 213Bi, jehož poločas, přibližně 46 minut, vyžaduje přípravu na místě a okamžité použití. 225Ac má také o několik řádů vyšší smrtelnou dávku než 213Bi, což je způsobeno delším poločasem a následným vyzařováním alfa částic z produktů jeho rozpadu. Každý rozpad 225Ac na 209Bi uvolní čtyři částice alfa s vysokými energiemi, což výrazně navyšuje jeho účinnost.

I přes omezenou dostupnost tohoto izotopu bylo provedeno několik studií, které prokázaly vysokou účinnost 225Ac při cílené alfa terapii. Komplexy obsahující 225Ac, například protilátky značené 225Ac, byly testovány u několika druhů nádorů, jako jsou leukémie, karcinom prostaty a karcinom prsu. +more Jedno experimentální léčivo založené na 225Ac se ukázalo účinným při léčbě akutní myeloidní leukémie, aniž by poškozovalo pacienty. Další výzkum v této oblasti probíhá.

Odkazy

Reference

Související články

Izotopy aktinia * Radium-223

225 Kategorie:Radiofarmaka Kategorie:Experimentální protinádorová léčiva