缺氧靶向放射性示踪剂对比：

¹⁸F缺氧靶向放射性示踪剂：

¹⁸F是一种应用广泛的正电子发射放射性同位素，合适的理化性质等特点使它成为PET扫描的理想选择。¹⁸F的生产需要高成本的回旋加速器，尽管如此，18F仍然是制备低氧靶向放射性药物中最广泛应用的放射性同位素。从第一种用于缺氧成像的放射性示踪剂[¹⁸F]FMISO问世开始，各种¹⁸F标记的2-硝基咪唑缺氧类似物在临床前和临床中都引起了广泛关注。¹⁸F成为无处不在的靶向放射性药物的领先之选。

含硝基咪唑基团的常用缺氧PET显像剂的化学结构。

近年来，含有硝基咪唑基团的化合物在检测体内缺氧微环境方面发挥了重要作用，科研人员可以使用PET或SPECT成像技术来可视化缺氧微环境，在临床前和临床研究中，已经有一些示踪剂像[¹⁸F]FMISO、[¹⁸F]FAZA、[¹⁸F]EF5和[¹²⁵I]IAZA等在缺氧微环境示踪方面得到了广泛应用，然而，这些放射性示踪剂还存在一些不足之处，理想的乏氧放射性示踪剂还应该具备多种物理化学和生物学特性，例如，应具备高的靶本比，还应该具备低毒甚至无毒的特点、且易于制备和使用，以及具有良好的亲脂性。此外，除了缺氧组织外，正常组织中示踪剂的降解应该只产生非特异性代谢物，这些代谢物不会在组织中滞留。，为了提高现有放射性药物的有效性，尤其是在药代动力学和生物分布方面，科研人员正在致力于开发各种新的放射性示踪剂。

99mTc缺氧靶向放射性示踪剂

99mTc是一种发射伽马射线的放射性核素，被广泛用于SPECT成像。这种核素具有半衰期为6小时，光子能量低至140 keV的特点。相较于¹⁸F，^99mTc的获取更加便捷，可以通过使用更小、更廉价的商用⁹⁹Mo/^99mTc发生器从高锝盐酸盐（^99mTcO4−）中快速获得，^99mTc的合成标记通常也是非常容易的，且收率也很高，但是，由于螯合物的作用，所得的放射性标记产物可能与其标记前体化合物在物理和生物特性上有明显差异。此外，我们还需关注^99mTc标记配合物的降解和转位问题，因为这些因素可能会影响配合物的稳定性和放射性药物应用。

¹³¹I-/¹²⁵I缺氧靶向放射性示踪剂

放射性碘与¹⁸F一样，也可以直接掺入靶向的配体药物分子中，且不改变其生物特性。其中，¹²⁴I拥有长达4天的半衰期，使得其在远距离配送和长周期PET示踪研究成为可能。而131I则以β辐射为特点，常用于制备SPECT示踪剂，¹²⁵I作为另一种SPECT放射性核素，虽然发射光子辐照，但其半衰期比¹²⁴I长得多（长达59.5天）。考虑到人体长时间暴露于辐射的风险，¹²⁵I的长半衰期可能对体内SPECT成像并不理想。

值得注意的是，与¹⁸F等放射性卤素相比，放射性碘化反应的产率可能并不理想，这也限制了放射性碘的应用。此外，放射性碘主要通过回旋加速器生产，这也带来了一定的技术挑战。尽管如此，放射性碘仍然为我们提供了远距离配送和长周期示踪成像的窗口。通过研究和发展更高产率的碘放射性核素的合成方法，以及不断改进回旋加速器技术，我们可以进一步拓展放射性碘的应用领域，深入探索分子与生物体之间的交互关系。

⁶⁴Cu缺氧靶向放射性示踪剂

铜同位素⁶⁴Cu是一种放射性物质，被广泛用于肿瘤成像和放射治疗。它具有合适的半衰期（约12.7小时），因此可以用作标记PET成像中的示踪剂，以帮助我们更好地对癌症进行诊断。为了制备⁶⁴Cu标记的示踪剂，我们通常需要使用各种螯合剂来配合⁶⁴Cu，而⁶⁴Cu可以从回旋加速器或反应堆中获得，但是，与其他同类型的放射性位素类似，⁶⁴Cu的配位可能不太稳定，这将会影响示踪剂在人体内的稳定性。此外，回旋加速器生成⁶⁴Cu的过程并不容易，这也是使用⁶⁴Cu标记示踪剂面临的挑战之一。

结论与展望：

[¹⁸F]FMISO是PET成像的示踪剂，在许多临床研究中被用于评估缺氧状况，也在许多研究中被用作缺氧的对照。然而，尽管它的应用广泛，但仍有一些缺点，比如肿瘤摄取速度慢、肿瘤靶本比低以及在机体内会产生非特异性代谢产物的问题。因此，开发具有更好物理化学和生物特性的新型放射性示踪剂，提高缺氧成像效能是未来临床成功应用的必要条件。

近期研究表明，调整放射性示踪剂的亲水性，可以实现更好的肿瘤摄取和肿瘤/背景的对比度。高亲水性的示踪剂具有快速清除、增强图像对比度的优势，但由于肿瘤细胞对示踪剂的摄取速度慢，而无法发挥最佳成像效果。与此相反，高度亲脂性的示踪剂可以在癌症和正常组织中保留较长时间，从而降低了肿瘤靶本比和图像对比度。因此，在开发新型缺氧放射性示踪剂时，调整示踪剂的亲水性，以寻找亲水性和药代动力学的最佳平衡非常重要。这也为肿瘤缺氧微环境显像示踪剂在未来的发展提供了关键性的启示。

放射性示踪剂在癌症临床研究中发挥着重要作用。然而，现有的放射性示踪剂在不同肿瘤类型中的普适性和生物分布方面存在一些问题。为此，科研人员致力于研发新一代放射性示踪剂，以应对这些挑战。近期，¹⁸F标记的放射性示踪剂成为了研究人员的关注焦点。例如，[¹⁸F]FMISO、[¹⁸F]FAZA和[¹⁸F]EF5等放射性示踪剂已经成功应用于临床研究，取得了一定的成果。然而，验证PET/SPECT成像示踪剂在缺氧诊断中的有效性面临着一些挑战。除了具备无毒、高吸收和快速清除等共同要求外，放射性示踪剂还需要在不同肿瘤类型中展现出适当的生物分布。一旦这些问题得到解决，放射性标记示踪剂将在临床研究中大显身手。新一代放射性示踪剂的出现将为癌症诊断和治疗提供更可靠的工具，为患者带来更多福音。期待着未来临床研究的更多突破！

研究机构：全北国立大学

    全北国立大学（전북대학교，JEONBUK NATIONAL UNIVERSITY）创建于1947年，是韩国国立旗舰大学之一，亦是其中历史最为悠久者，BK21工程重点建设高校 。学校坐落在韩国南部全罗北道的全州市，现有17个学院和14个研究生院，并与世界各地的各种机构合作，提供高质量的教育、研究和支持设施。