锕 | 7440-34-8

• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相锕系化合物
• 中文名称: 锕
• 中文别名: 锕AC
• 英文名称: actinium
• CAS: 7440-34-8
• 化学式: Ac
• 分子量: 227.028
• InChiKey: QQINRWTZWGJFDB-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  1050 ±50°
• 沸点：
  bp ~3300°
• 密度：
  d25 10.07
• 颜色/状态：
  Cubic crystal /Actinium metal/
• 溶解度：
  Forms insol salts, e.g. carbonate, oxalate, phosphate /Actinium/
• 稳定性/保质期：
  面心立方结构，晶胞参数为 a=(5.311±0.010) Å（1 Å=0.1 nm）。该结构包含两种天然放射性同位素：>(_227_Ac_(半衰期约22年)_和_(_228_Ac_(半衰期约6小时)。其化学性质与稀土金属相似，在潮湿空气中会迅速氧化，表面形成一层白色氧化膜，这层膜能起到一定的保护作用，阻止进一步氧化，并且它能够与草酸、碳酸等物质生成不溶性盐类。它的化合物比镧系化合物更显碱性，通常存在于沥青铀矿中。_

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.0
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

制备方法与用途

制备方法

锕是1899年由法国人André Debierne在沥青铀矿中发现的一种放射性元素。锕可以从自然矿物中通过其与稀土金属在溶解性的差异来富集，也可以在核反应堆中由镭的蜕变人工制备出毫克量的纯锕。

制备227Ac的方法包括以下步骤：

1. 首先用含有2%噻吩甲酰三氟丙酮(thenoyltrifluoroacetone)的苯溶液萃取0.1mol/L盐酸中的锕，此时钍（Th）会进入有机相并被除去。
2. 将Ac和Ra混合物通过阳离子树脂(Dowex-50)交换柱吸附，用4mol/L硝酸淋洗柱子，首先拉脱Ra，然后再用6mol/L的硝酸淋洗，收集下来的Ac溶液含有树脂及溶解于树脂中的杂质。
3. 蒸发溶液至干，将残留固体溶解在0.1mol/L硝酸中，通过草酸沉淀锕，大部分树脂留在溶液中。然后将草酸锕溶解于8mol/L硝酸中，浓缩、干燥，并在空气中约1000℃灼烧使之转化为氧化物，同时除去所有有机物质。
4. 将Ac2O3溶解于6mol/L盐酸，用滴管吸取并移入装置的A点处，加入浓氨水得到Ac(OH)3沉淀。使用细钽棒将其研磨成粉末，然后振入毛细管中，在抽空后的装置上加热毛细管及接管至250℃，赶走过量的NH4Cl，无水AcCl3留在毛细管尖。
5. 用钾蒸气还原AcCl3得到纯净的锕金属：在相同装置内通入氦气使压力稍高于大气压，取下7/15锥形帽加入预先经过除气处理的钾金属。抽真空后用焊炬加热使钾熔化，并流经管道狭窄部分进入与毛细管连接的管中，密封狭窄部分管道并加热至350℃以扩散钾蒸气到毛细管中，从而还原AcCl3得到纯锕。

合成制备方法

同样地，锕是从自然矿物中通过其与稀土金属在溶解性的差异来富集或在核反应堆中由镭的蜕变人工制备出毫克量的纯锕。具体步骤如下：

1. 首先用含有2%噻吩甲酰三氟丙酮(thenoyltrifluoroacetone)的苯溶液萃取0.1mol/L盐酸中的锕，钍（Th）会进入有机相并被除去。
2. 将Ac和Ra混合物通过阳离子树脂(Dowex-50)交换柱吸附，用4mol/L硝酸淋洗柱子，首先拉脱Ra，然后再用6mol/L的硝酸淋洗，收集下来的Ac溶液含有树脂及溶解于树脂中的杂质。
3. 蒸发溶液至干，将残留固体溶解在0.1mol/L硝酸中，通过草酸沉淀锕，大部分树脂留在溶液中。然后将草酸锕溶解于8mol/L硝酸中，浓缩、干燥，并在空气中约1000℃灼烧使之转化为氧化物，同时除去所有有机物质。
4. 将Ac2O3溶解于6mol/L盐酸，用滴管吸取并移入装置的A点处，加入浓氨水得到Ac(OH)3沉淀。使用细钽棒将其研磨成粉末，然后振入毛细管中，在抽空后的装置上加热毛细管及接管至250℃，赶走过量的NH4Cl，无水AcCl3留在毛细管尖。
5. 用钾蒸气还原AcCl3得到纯净的锕金属：在相同装置内通入氦气使压力稍高于大气压，取下7/15锥形帽加入预先经过除气处理的钾金属。抽真空后用焊炬加热使钾熔化，并流经管道狭窄部分进入与毛细管连接的管中，密封狭窄部分管道并加热至350℃以扩散钾蒸气到毛细管中，从而还原AcCl3得到纯锕。

用途简介

此处暂无详细信息。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  锕 、 2-[(4-异硫氰基苯基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸 在 四甲基醋酸铵 、 维生素 C 作用下， 生成
  参考文献：
  名称：

  [EN] ANTIBODIES CONJUGATED WITH ACTINIUM-225 AND ACTINIUM-227, AND RELATED COMPOSITIONS AND METHODS
  [FR] ANTICORPS CONJUGUÉS À L'ACTINIUM 225 ET L'ACTINIUM 227, COMPOSITIONS ET PROCÉDÉS ASSOCIÉS

  摘要：

  这项发明提供了一种物质组合物，包括治疗蛋白质群（如HuM195抗体群），其中（a）群中的每种治疗蛋白质与一个或多个锕原子结合，（b）每个锕原子为227Ac或225Ac，以及（c）组合物中227Ac与225Ac的摩尔比至少为1:1。此发明还提供了相关的合成组合物和方法，以及治疗血液恶性肿瘤的方法。

  公开号：

  WO2020113047A1

文献信息

• [EN] CHELATOR COMPOSITIONS FOR RADIOMETALS AND METHODS OF USING SAME<br/>[FR] COMPOSITIONS DE CHÉLATEUR POUR RADIOMÉTAUX ET LEURS PROCÉDÉS D'UTILISATION
  申请人：TRIUMF

  公开号：WO2021168567A1

  公开（公告）日：2021-09-02

  A chelator having the general structure (I) for chelating radiometals such as 225Ac under mild conditions is provided. (I) The chelator can be coupled to a biological targeting moiety to facilitate targeted delivery of the chelated radiometal in a mammalian subject.

  提供了一种具有如下一般结构（I）的螯合剂，用于在温和条件下螯合放射性金属，如225Ac。该螯合剂可以与生物靶向基团偶联，以促进在哺乳动物主体中靶向传递螯合的放射性金属。
• Advancing Chelation Chemistry for Actinium and Other +3 f-Elements, Am, Cm, and La
  作者：Benjamin W. Stein、Amanda Morgenstern、Enrique R. Batista、Eva R. Birnbaum、Sharon E. Bone、Samantha K. Cary、Maryline G. Ferrier、Kevin D. John、Juan Lezama Pacheco、Stosh A. Kozimor、Veronika Mocko、Brian L. Scott、Ping Yang

  DOI：10.1021/jacs.9b10354

  日期：2019.12.11

  spectroscopically, success has only been reported for simple inorganic ligands. Toward advancing understanding in Ac chelation chemistry, we have developed a method for characterizing Ac complexes that contain highly complex chelating agents using small quantities (μg) of 227Ac. We successfully characterized the chelation of Ac3+ by DOTP8- using EXAFS, NMR, and DFT techniques. To develop confidence and credibility

  在靶向 α 疗法（一种具有治疗疾病潜力的新兴技术）中实施 225Ac 面临的主要化学挑战是确定一种与体内应用兼容的 225Ac 螯合剂。目前尚不清楚如何为 Ac 结合定制螯合剂，因为 Ac 配位化学定义不明确。大多数 Ac 化学是从在微观尺度上进行的放射化学实验推断出来的。在少数已通过光谱表征的 Ac 化合物中，仅报道了简单无机配体的成功。为了加深对 Ac 螯合化学的理解，我们开发了一种使用少量 (μg) 227Ac 来表征包含高度复杂螯合剂的 Ac 复合物的方法。我们使用 EXAFS、NMR、和 DFT 技术。为了提高 Ac 结果的可信度和可信度，我们与可在 mg 级别处理的 +3 阳离子（Am、Cm 和 La）进行了比较。我们发现所有 M3+ 阳离子（M = Ac、Am、Cm、La）都完全封装在 DOTP8-大环的结合口袋中。计算结果突出了 M(DOTP)5-复合物的稳定性。
• [EN] MACROCYCLIC CHELATES AND USES THEREOF<br/>[FR] CHÉLATES MACROCYCLIQUES ET LEURS UTILISATIONS
  申请人：FUSION PHARMACEUTICALS INC

  公开号：WO2021142258A8

  公开（公告）日：2022-08-18
• WO2018200841A5
  申请人：——

  公开号：WO2018200841A5

  公开（公告）日：2022-06-06
• In vitro evaluation of ²²⁵ Ac-DOTA-substance P for targeted alpha therapy of glioblastoma multiforme
  作者：Agnieszka Majkowska-Pilip、Maria Rius、Frank Bruchertseifer、Christos Apostolidis、Mirjam Weis、Milton Bonelli、Marta Laurenza、Leszek Królicki、Alfred Morgenstern

  DOI：10.1111/cbdd.13199

  日期：2018.7

  Glioblastoma multiforme (GBM) is the most malignant form of brain tumors with dismal prognosis despite treatment by surgery combined with radiotherapy and chemotherapy. The neuropeptide Substance P (SP) is the physiological ligand of the neurokinin‐1 receptor, which is highly expressed in glioblastoma cells. Thus, SP represents a potential ligand for targeted alpha therapy. In this study, a protocol for the synthesis of SP labeled with the alpha emitter 225Ac was developed and binding affinity properties were determined. The effects of 225Ac‐DOTA‐SP were investigated on human glioblastoma cell lines (T98G, U87MG, U138MG) as well as GBM stem cells. A significant dose‐dependent reduction in cell viability was detected up to 6 days after treatment. Also, colony‐forming capacity was inhibited at the lower doses tested. In comparison, treatment with the conventional agent temozolomide showed higher cell viability and colony‐forming capacity. 225Ac‐DOTA‐SP treatment caused induction of late apoptosis pathways. Cells were arrested to G2/M‐phase upon treatment. Increasing doses and treatment time caused additional S‐phase arrest. Similar results were obtained using human glioblastoma stem cells, known to show radioresistance. Our data suggest that 225Ac‐DOTA‐SP is a promising compound for treatment of GBM.