Изотопы лютеция

Изотопы лютеция — разновидности химического элемента лютеция с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы лютеция с массовыми числами от 150 до 184 (количество протонов 71, нейтронов от 79 до 113) и 18 ядерных изомеров.

Природный лютеций состоит из смеси двух изотопов. Одного стабильного:

¹⁷⁵Lu (изотопная распространённость 97,41 %)

И одного с огромным периодом полураспада, соизмеримым с возрастом Вселенной:

¹⁷⁶Lu (изотопная распространённость 2,59 %, период полураспада 3,78⋅10¹⁰ лет, бета-распад, дочерний изотоп гафний-176).

Благодаря радиоактивности ¹⁷⁶Lu природный лютеций обладает удельной активностью около 52 кБк/кг.[1]

Лютеций-176

Радиоактивный ¹⁷⁶Lu используется в одной из методик ядерной гео- и космохронологии (лютеций-гафниевое датирование).

¹⁷⁶Lu является исходным изотопом для синтеза ¹⁷⁷Lu. В России налажено получение ¹⁷⁶Lu изотопным обогащением из природного лютеция.[2]

Лютеций-177

Период полураспада лютеция-177 6,65 суток, схема распада β⁻-распад, дочерний изотоп стабильный гафний-177. Излучает бета-частицы с энергией до 0,5 МэВ и гамма-кванты с энергией 208 кэВ[3].

В 2010-х годах ¹⁷⁷Lu начали применять в медицине для лечения опухолевых заболеваний, в частности простаты и нейроэндокринных опухолей.[4][5] Препарат с содержанием лютеция-177 селективно накапливается в пораженных тканях, где бета-излучение изотопа оказывает локальное угнетающее действие на близлежащие ткани. На 2018 год в России на базе института реакторных материалов производят изотоп ¹⁷⁷Lu методом облучения нейтронами мишеней из высокообогащенного ¹⁷⁶Lu.[6] На 2020 год освоено промышленное производство прекурсора радиофармпрепаратов — трихлорида лютеция, соответствующего требованиям GMP.[7]

Один из докладов[8] на итоговом собрании Общества ядерной медицины и молекулярной визуализации (SNMMI) в 2019 году был полностью посвящен применению таргетной терапии с Лютецием-177-ПСМА при раке предстательной железы. За последние 10 лет количество клинических исследований этой методики выросло в 6 раз — с 17 исследований в 2010 году до более 110 исследований в 2019. На сегодняшний день пептидная рецепторная радионуклидная терапия (ПРРТ) входит в протокол высокотехнологичного лечения поздних стадий рака простаты. Согласно статистическим данным, полученным в ходе актуальных международных исследований VISION и LuPSMA, применение Лютеция-177 приводит к существенному улучшению результатов лабораторных анализов и ПЭТ-КТ (более 57 % пациентов), а также повышает качество (более 70 % пациентов) и продолжительность жизни (более 45 % пациентов).

Препараты: Lutetium Lu 177 dotatate.

Таблица изотопов лютеция

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа[9] (а. е. м.)	Период полураспада[10] (T_1/2)	Спин и чётность ядра[10]
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада[10] (T_1/2)	Спин и чётность ядра[10]
¹⁵⁰Lu	71	79	149,97323	43 мс	2+
^150mLu	34 кэВ			80 мкс	1
¹⁵¹Lu	71	80	150,96758	80,6 мс	11/2-
^151mLu	77 кэВ			16 мкс	3/2+
¹⁵²Lu	71	81	151,96412	650 мс	5-
¹⁵³Lu	71	82	152,95877	900 мс	11/2-
^153m1Lu	80 кэВ			1 с	1/2+
^153m2Lu	2,5025 МэВ			100 нс	23/2-
^153m3Lu	2,6329 МэВ			15 мкс	27/2-
¹⁵⁴Lu	71	83	153,95752	1 с	2-
^154m1Lu	58 кэВ			1,12 с	9+
^154m2Lu	2,562 МэВ			35 мкс	17+
¹⁵⁵Lu	71	84	154,954316	68,6 мс	11/2-
^155m1Lu	20 кэВ			138 мс	1/2+
^155m2Lu	1,7810 МэВ			2,70 мс	25/2-
¹⁵⁶Lu	71	85	155,95303	494 мс	2-
^156mLu	220 кэВ			198 мс	9+
¹⁵⁷Lu	71	86	156,950098	6,8 с	1/2+
^157mLu	21,0 кэВ			4,79 с	11/2-
¹⁵⁸Lu	71	87	157,949313	10,6 с	2-
¹⁵⁹Lu	71	88	158,94663	12,1 с	1/2+
^159mLu	100 кэВ			10 с	11/2-
¹⁶⁰Lu	71	89	159,94603	36,1 с	2-
^160mLu	0 кэВ			40 с
¹⁶¹Lu	71	90	160,94357	77 с	1/2+
^161mLu	166 кэВ			7,3 мс	9/2-
¹⁶²Lu	71	91	161,94328	1,37 мин	1-
^162m1Lu	120 кэВ			1,5 мин	4-
^162m2Lu	300 кэВ			1,9 мин
¹⁶³Lu	71	92	162,94118	3,97 мин	1/2+
¹⁶⁴Lu	71	93	163,94134	3,14 мин	1-
¹⁶⁵Lu	71	94	164,939407	10,74 мин	1/2+
¹⁶⁶Lu	71	95	165,93986	2,65 мин	6-
^166m1Lu	34,37 кэВ			1,41 мин	3-
^166m2Lu	42,9 кэВ			2,12 мин	0-
¹⁶⁷Lu	71	96	166,93827	51,5 мин	7/2+
^167mLu	0 кэВ			1 мин	1/2-
¹⁶⁸Lu	71	97	167,93874	5,5 мин	6-
^168mLu	180 кэВ			6,7 мин	3+
¹⁶⁹Lu	71	98	168,937651	34,06 ч	7/2+
^169mLu	29,0 кэВ			160 с	1/2-
¹⁷⁰Lu	71	99	169,938475	2,012 сут	0+
^170mLu	92,91 кэВ			670 мс	4-
¹⁷¹Lu	71	100	170,9379131	8,24 сут	7/2+
^171mLu	71,13 кэВ			79 с	1/2-
¹⁷²Lu	71	101	171,939086	6,70 сут	4-
^172m1Lu	41,86 кэВ			3,7 мин	1-
^172m2Lu	65,79 кэВ			332 нс	1+
^172m3Lu	109,41 кэВ			440 мкс	1+
^172m4Lu	213,57 кэВ			150 нс	6-
¹⁷³Lu	71	102	172,9389306	1,37 лет	7/2+
^173mLu	123,672 кэВ			74,2 мкс	5/2-
¹⁷⁴Lu	71	103	173,9403375	3,31 лет	1-
^174m1Lu	170,83 кэВ			142 сут	6-
^174m2Lu	240,818 кэВ			395 нс	3+
^174m3Lu	365,183 кэВ			145 нс	4-
¹⁷⁵Lu	71	104	174,9407718	стабилен	7/2+
^175m1Lu	1,3922 МэВ			984 мкс	19/2+
^175m2Lu	353,48 кэВ			1,49 мкс	5/2-
¹⁷⁶Lu	71	105	175,9426863	3,85⋅10¹⁰ лет	7-
^176mLu	122,855 кэВ			3,664 ч	1-
¹⁷⁷Lu	71	106	176,9437581	6,6475 d	7/2+
^177m1Lu	150,3967 кэВ			130 нс	9/2-
^177m2Lu	569,7068 кэВ			155 мкс	1/2+
^177m3Lu	970,1750 кэВ			160,44 сут	23/2-
^177m4Lu	3,90 МэВ			7 мин	39/2-
¹⁷⁸Lu	71	107	177,945955	28,4 мин	1+
^178mLu	123,8 кэВ			23,1 мин	9-
¹⁷⁹Lu	71	108	178,947327	4,59 ч	7/2+
^179mLu	592,4 кэВ			3,1 мс	1/2+
¹⁸⁰Lu	71	109	179,94988	5,7 мин	5+
^180m1Lu	13,9 кэВ			1 с	3-
^180m2Lu	624,0 кэВ			1 мс	9-
¹⁸¹Lu	71	110	180,95197	3,5 мин	7/2+
¹⁸²Lu	71	111	181,95504	2,0 мин	1
¹⁸³Lu	71	112	182,95757	58 с	7/2+
¹⁸⁴Lu	71	113	183,96091	20 с	3+

Примечания

Оценка радиологической значимости редкоземельных металлов, имеющих природные радиоактивные изотопы. Э. П. Лисаченко. Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева, Санкт-Петербург
Использование стабильных изотопов в ядерной медицине
Production of GMP-compliant lutetium-177: radiochemical precursor for targeted cancer therapy
Радиационные источники на основе иридия, радиофармацевтический прекурсор трихлорид лютеция и радиоизотоп йод-125 для ядерной медицины
Терапия изотопом лютеций 177-ПСМА
Крупный бизнес признал заслуги Росатома
ROSATOM and Apulia continue cooperation by testing lutetium-177 used in cancer treatment
Эффективность применения терапевтических радионуклидов (Лютеций-177) при раке простаты (рус.). Bookinghealth.ru (18 февраля 2020).
Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .
Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Оценка радиологической значимости редкоземельных металлов, имеющих природные радиоактивные изотопы. Э. П. Лисаченко. Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева, Санкт-Петербург

[2] Использование стабильных изотопов в ядерной медицине

[3] Production of GMP-compliant lutetium-177: radiochemical precursor for targeted cancer therapy

[4] Радиационные источники на основе иридия, радиофармацевтический прекурсор трихлорид лютеция и радиоизотоп йод-125 для ядерной медицины

[5] Терапия изотопом лютеций 177-ПСМА

[6] Крупный бизнес признал заслуги Росатома

[7] ROSATOM and Apulia continue cooperation by testing lutetium-177 used in cancer treatment

[8] Эффективность применения терапевтических радионуклидов (Лютеций-177) при раке простаты (рус.). Bookinghealth.ru (18 февраля 2020).

[AME2003-9] Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .

[Nubase2003-10] Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .