Astatin, kimyasal simgesi At ve atom numarası 85 olan radyoaktif bir kimyasal elementtir ve Dünya’nın kabuğunda nadir bulunan doğal elementtir. Dünya üzerinde çeşitli ağır elementlerin bozunma ürünü olarak görülür. Tüm izotopları kısa ömürlüdür; En istikrarlı astatin-210, yarılanma ömrü 8.1 saattir. Herhangi bir makroskopik numune, radyoaktif ısıtmasıyla hemen buharlaşacağı için elemental astatine hiç bakılmamıştır. Bu engeli yeterince soğutmayla aşabileceğini henüz tespit etmedik.
Astatinin toplu özellikleri kesin olarak bilinmemektedir. Bunların çoğu, iyotun daha ağır bir analoğu olan periyodik tablo pozisyonuna ve florin, klorin, bromin ve iyot gibi elementlerin oluşturduğu halojenlere dayanılarak tahmin edilmiştir. Karanlık veya parlak bir görünüme sahip olma olasılığı yüksektir ve yarıiletken veya muhtemelen bir metal olabilir; Muhtemelen iyotunkinden daha yüksek bir erime noktasına sahiptir. Kimyasal olarak, astatinin birkaç anyonik türü bilinmekte ve çoğu bileşimi iyoduna benzemektedir. Aynı zamanda, sulu çözeltide (daha açık halojenlerden farklı olarak) kararlı bir monotomik katyon oluşturabilen bazı metalik davranışlar gösterir.
Dale R. Corson, Kenneth Ross MacKenzie ve Emilio G. Segrè, elementi 1940’ta Berkeley Kaliforniya Üniversitesi’nde sentezledi ve adı “istikrarsız” Yunan astatosundan sonra yazdı. Astatinin dört izotopu daha sonra doğada bulunur; bununla birlikte, doğal olarak bulunan elementlerin en az bulunurluğu vardır ve Dünya’nın kabuğundaki herhangi bir zamanda bir gramdan çok daha az mevcut bulunmaktadır. Ne en istikrarlı izotop astatin-210 ne de tıbbi açıdan yararlı astatin-211 doğal olarak gerçekleşmez. Bunlar sadece bizmut-209’u alfa parçacıklarıyla bombardıman ettikçe sentetik olarak üretilebilirler.
Astatin Kullanım Alanları ve Önlemleri
Alfa radyasyonun dokular yoluyla kısa yarılanma ömrü ve sınırlı nüfuz gücü, “tümör yükü düşüktür ve / veya habis hücre popülasyonları temel normal dokulara çok yakın konumda” bulunduğu durumlarda avantaj sağlar. Hücre kültüründe belirgin morbidite Insan kanserlerinin modelleri, hücre başına bir ila on astatin-211 atomu ile bağlanmıştır.
Kanser tedavisi için astatine dayalı radyofarmasötiklerin geliştirilmesinde çeşitli engeller ile karşılaşıldı. İkinci Dünya Savaşı, on yılı aşkın bir süredir araştırmayı erteledi. İlk deney sonuçları, bir kanser seçici taşıyıcının geliştirilmesi gerektiğini ve 1970’li yıllara kadar monoklonal antikorların bu amaçla kullanılabileceğini gösterdi. İyotun aksine, astatin, özellikle sp3 karbon bölgeleri (sp2 bölgelerinden daha az olduğu gibi) gibi moleküler taşıyıcılardan dehalojenasyon eğilimi gösterir. Vücutta biriken ve tutulan astatinin toksisitesi göz önüne alındığında, bu, konak molekülüne bağlı kalmasını sağlamak için gereken ihtiyacı vurguladı. Yavaş metabolize olan astatin taşıyıcıları etkinlikleri açısından değerlendirilebilirken, daha hızlı metabolize olmuş taşıyıcılar, nükleer tıpta astatinin değerlendirilmesinde önemli bir engel olmaya devam etmektedir. Kimyasal ve taşıyıcı moleküllerin etiketlenmesinde astatinin neden olduğu radyolizin etkilerini azaltmak, daha fazla gelişme gerektiren diğer bir alandır. Astatinin kanser tedavisi olarak pratik bir uygulaması potansiyel olarak “şaşırtıcı” sayıda hasta için uygun olabilir; İstenilen miktarda astatinin üretimi bir sorun olmaya devam etmektedir.
Hayvan çalışmaları, astatinin, iyotuna benzer şekilde, daha az oranda olmasına rağmen, tercihan tiroit bezinde yoğunlaştığını göstermektedir. İyotun aksine, astatin akciğerler ve dalak tarafından alınma eğilimi göstermektedir, çünkü muhtemelen At- At + ‘ın vücut içi oksidasyonu nedeniyle. [46] Bir radokoloit formunda uygulandığı zaman, karaciğere konsantre olma eğilimi gösterir. Sıçanlarda ve maymunlarda yapılan deneyler, astatin-211’in, nodülün tekrarlayan enjeksiyonu ile bezin içinde nekroz ve hücre displazisi ile sonuçlanarak tiroid bezine iyot-131’e karşı çok daha fazla zarar verdiğini göstermektedir. Erken araştırma, kadın kemirgelere astatinin enjeksiyonunun göğüs dokusunda morfolojik değişikliklere neden olduğunu ve bu sonucun yıllarca tartışmalı kaldığını ileri sürdü. Daha sonra, bunun, muhtemelen, yumurtalıkların ışınlanması nedeniyle hormonal değişikliklerle birlikte göğüs dokusu ışınlamasının etkisiyle oluştuğu genel anlaşmaya vardılar. Astatinin az miktarda bulunması, iyi havalandırılmış olması durumunda, davlumbazlarda güvenli bir şekilde ele alınabilir; Elementin biyolojik alınması önlenmelidir.