銅-64
基本 | |
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符號 | 64Cu |
名稱 | 銅-64、Cu-64 |
原子序 | 29 |
中子數 | 32 |
CAS号 | 13981-25-4 ![]() |
核素数据 | |
半衰期 | 12.701 h ± 0.002 h |
衰变产物 | 64Ni 64Zn |
原子量 | 63.92976420[1] u |
自旋 | 1+ |
衰變模式 | |
衰变类型 | 衰变能量(MeV) |
β- | 0.6529 |
β+ | 0.5785 |
铜的同位素 完整核素表 |
銅-64(64Cu)是銅的正電子和β發射同位素,可用於分子放射治療和正電子發射斷層掃描。對於正電子發射同位素,其異常長的半衰期使其在附著於各種配位基時對PET和PET-CT掃描越來越有用。
性質
[编辑]64Cu的半衰期為12.7小時,其中17.9%透過正電子發射衰變為64Ni,39.0%透過β衰變為64Zn,43.1%透過ε衰變為64Ni,0.475%透過γ輻射/內部轉換。這些輻射分別為β-電子、正電子和γ-電子的0.579 MeV、0.653MeV和1.35MeV。[2]
生產
[编辑]銅-64可以透過幾種不同的反應生產,最常見的方法是使用反應器或粒子加速器。熱中子可以透過銅-63(n,γ)銅-64反應產生低比活度(單位物質每秒的衰變次數)、低產量的銅-64。銅-64可在密蘇里大學研究反應器中心(MURR)使用高能量中子透過鋅-64(n,p)銅-64核反應生成,比活度高,但產量低。利用生物醫學迴旋加速器,鎳-64(p,n)銅-64核反應可以產生大量具有高比活性的核素。[3]
用途
[编辑]作為正電子發射體,銅-64已被用於生產用於一系列病症成像的實驗和臨床放射性藥物。它的β輻射也增加了其治療應用的可能性。與典型的PET放射性核種相比,它的半衰期相對較長,這有利於治療和對某些生理過程進行成像。[4][5]
PET成像
[编辑]骨轉移
[编辑]臨床前實驗工作表明,與甲膦酸鹽官能基連接的64Cu具有作為PET骨骼影像試劑的潛力。[6]
神經內分泌腫瘤(NET)在臨床上使用一系列基於DOTA的放射性藥物進行定位。對於PET成像,這些通常是基於鎵-68 的。自2020年起,商業化的64Cu-DOTA-TATE產品已被FDA核准用於生長抑素受體陽性NET的國產化。[7][8]
鈴蟾肽已被證明在前列腺癌的BB2受體中過度表達。CB-TE2A是一種穩定的64Cu螯合系統,與 Bombesin類似物結合用於前列腺癌的in vitro和in vivo研究。 PET-CT 影像研究表明,它選擇性地被前列腺腫瘤 異種移植物 攝取,而對非目標組織的攝取減少。其他臨床前研究表明,透過靶向胃泌素釋放肽受體,也可以檢測胰腺癌和乳腺癌。[9]
腎組織灌流
[编辑]雙縮氨基硫脲(ETS) 具有作為具有多種銅同位素的 PET 放射性藥物的潛在用途。64Cu-ETS 已用於實驗性臨床前心肌、腦和腫瘤灌注評估,腎臟攝取和血流量之間具有線性關係。 腎臟灌注也可以用CT或MRI代替PET進行評估,但有缺點:CT需要施用潛在的過敏造影劑。 MRI 避免使用電離輻射,但難以實施,並且經常受到運動偽影的影響。帶有 64Cu 的 PET 可以提供腎灌注的定量測量。[10][11]
肝豆狀核變性是一種罕見的病症,其中銅在體內過多滯留。銅的有毒水平會導致器官衰竭和過早死亡。64Cu已被用於研究患有這種疾病的受試者的全身銅保留。此技術還可以區分雜合子攜帶者和純合子正常人。[12]
癌症治療
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64Cu-ATSM(二乙醯基-雙(N4-甲硫基雙縮氨基硫脲))已被證明可以延長荷瘤動物的生存時間。低氧滯留區域已被證明對體外放射治療有抵抗力,因為缺氧減少了電離輻射的致命影響。 64Cu因其獨特的腐爛特性而被認為可以殺死這些細胞。在具有或不具有誘導缺氧的結直腸腫瘤的動物模型中,與常氧細胞相比,缺氧細胞優先吸收Cu-ATSM。 結果表明,與對照組相比,該化合物提高了荷瘤倉鼠的存活率。[13]
參見
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參考資料
[编辑]- ^ Copper, isotope of mass 64. PubChem. National Center for Biotechnology Information. [25 April 2021] (英语).
- ^ Bé, M.-M; Chisté, V; Dulieu, C; Mougeot, X; Chechev, V; Kuzmenko, N; Kondev, F; Luca, A; Galán, M; Nichols, A L; Lee, K B; Arinc, A; Pearce, A; Huang, X; Wang, B. Cu-64 (PDF). Bé, M.-M (编). Table of radionuclides (Volume 6). Sèvres: BIPM. 2006: 13. ISBN 978-92-822-2242-3.
- ^ Welch, Michael; Redvanly, Carol S. Handbook of Radiopharmaceuticals : radiochemistry and applications. New York: Wiley. 2003. ISBN 9780471495604. S2CID 94079329. doi:10.1002/0470846380.
- ^ IAEA. Cyclotron Produced Radionuclides: Emerging Positron Emitters for Medical Applications: 64Cu and 124I. Vienna: International Atomic Energy Agency. 2016. ISBN 978-92-0-109615-9 (英语).
- ^ Gutfilen, Bianca; Souza, Sergio AL; Valentini, Gianluca. Copper-64: a real theranostic agent. Drug Design, Development and Therapy. 2 October 2018, 12: 3235–3245. PMC 6173185
. PMID 30323557. doi:10.2147/DDDT.S170879
.
- ^ Sun, Xiankai; Wuest, Melinda; Kovacs, Zoltan; Sherry, Dean; Motekaitis, Ramunas; Wang, Zheng; Martell, Arthur; Welch, Michael; Anderson, Carolyn. In vivo behavior of copper-64-labeled methanephosphonate tetraaza macrocyclic ligands. Journal of Biological Inorganic Chemistry. 1 January 2003, 8 (1–2): 217–225. PMID 12459917. S2CID 22225650. doi:10.1007/s00775-002-0408-5.
- ^ DETECTNET. Drugs@FDA. Food and Drug Administration. [25 April 2021].
- ^ Eychenne, Romain; Bouvry, Christelle; Bourgeois, Mickael; Loyer, Pascal; Benoist, Eric; Lepareur, Nicolas. Overview of Radiolabeled Somatostatin Analogs for Cancer Imaging and Therapy. Molecules. 2 September 2020, 25 (17): 4012. PMC 7504749
. PMID 32887456. doi:10.3390/molecules25174012
.
- ^ Parry, Jesse J.; Andrews, Rebecca; Rogers, Buck E. MicroPET Imaging of Breast Cancer Using Radiolabeled Bombesin Analogs Targeting the Gastrin-releasing Peptide Receptor. Breast Cancer Research and Treatment. 13 July 2006, 101 (2): 175–183. PMID 16838112. S2CID 25579379. doi:10.1007/s10549-006-9287-8.
- ^ Green, Mark A.; Mathias, Carla J.; Willis, Lynn R.; Handa, Rajash K.; Lacy, Jeffrey L.; Miller, Michael A.; Hutchins, Gary D. Assessment of Cu-ETS2 as a PET radiopharmaceutical for evaluation of regional renal perfusion. Nuclear Medicine and Biology. April 2007, 34 (3): 247–255. PMID 17383574. doi:10.1016/j.nucmedbio.2007.01.002.
- ^ Welch, Michael J.; Redvanly, Carol S. Handbook of Radiopharmaceuticals: Radiochemistry and Applications. John Wiley & Sons. 2003: 407. ISBN 978-0-471-49560-4 (英语).
- ^ Reed, Emily; Lutsenko, Svetlana; Bandmann, Oliver. Animal models of Wilson disease. Journal of Neurochemistry. 2018, 146 (4): 356–373. PMC 6107386
. PMID 29473169. doi:10.1111/jnc.14323
.
- ^ Lewis, J. S.; Laforest, R.; Buettner, T. L.; Song, S.-K.; Fujibayashi, Y.; Connett, J. M.; Welch, M. J. Copper-64-diacetyl-bis(N4-methylthiosemicarbazone): An agent for radiotherapy. Proceedings of the National Academy of Sciences. 30 January 2001, 98 (3): 1206–1211. Bibcode:2001PNAS...98.1206L. PMC 14733
. PMID 11158618. doi:10.1073/pnas.98.3.1206
.