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1、放射性核素标记化合物,与放射性药物,本章重点： 关于标记化合物的基本概念 放射性核素纯度和放射化学纯度 碘标记化合物的制备 放射性药物的定义和特点,第一节 基本概念,放射性核素标记化合物： 化合物分子内含有放射性原子，并保持原化合物的理化、生物学性质的化合物称放射性核素标记化合物。,一、标记化合物的纯度： 包括放射性核素纯度和放射化学纯度以及化学纯度。,1、放射化学纯度,指放射性核素标记化合物(特定结构的化合物）的放射性占总放射性的百分比。 既要考虑放射性核素部分，又要考虑化合物部分。,2、放射性核素纯度,指标记化合物中是否含有不同种的放射性核素及其含量多少。 以特定放射性核素的放射性占总放射
2、性的百分比表示。 主要针对的是放射性核素标记化合物的放射性核素部分。,二、标记方式,1、同位素标记（isotopic labeling） ：标记化合物中的放射性核素是原化合物中固有元素的同位素，则称为同位素标记。 例如：H14COOH的12C被14C取代。,2、非同位素标记：标记化合物中的放射性核素不是原化合物中固有元素的同位素。 如：125I标记蛋白质。,三、标记位置,1、定位标记： 2、非定位标记:,第二节 放射性核素标记化合物的制备,标记方法的不同大致可以分为两类： 1、直接标记：用放射性原子取代化合物分子中的某一原子或原子团，结构变化不大，理化性质和生物活性基本一致。,2、间接标记：先
3、将放射性核素标记到一个小分子的载体或以金属核素作为中心离子的络离子上面，再将小分子的载体或络离子与化合物连接形成标记化合物。,一、放射性核素的选择,前提：不改变原有机化合物的理化性质。 1、放射性核素和化合物的结合要紧密，稳定性要好。 2、要有合适的半衰期。 3、射线容易测量，射线要优于射线。 4、其它：,二、制备标记化合物的考虑因素,1、价格： 2、稳定性：化合物的稳定性 标记原子的稳定性 3、微量操作技术 4、预实验：冷实验,三、标记的基本方法,1、化学合成法： 通过各种化学反应，将放射性核素引入到待标记化合物特定位置上的标记方法。 优点：可以选择标记的核素、标记的位置、比放射性可以严格控
4、制，分离提纯容易。,2、同位素交换法： 利用同一元素的两种同位素之间的互相交换而制得所需标记化合物的方法 。 方法简便，易于操作，适宜于稀有、结构复杂的有机化合物的标记。 无进行定位标记，且有机化合物主链上的原子无法标记，标记物的比放射性标记低。,3、生物合成法： 利用生物活体（动、植物或细菌）的生理代谢或离体酶的生物活性将简单的放射性物质在活体内或试管中转化成为具有生物活性的放射性核素标记化合物的方法。 优点是可以合成一些化学合成法无法合成的化合物。,4、络合物/螯合物生成法： 将放射性金属离子与特点的化合物进行络合和螯合反应，标记到化合物分子上的方法。 操作简单、快速 但对标记化合物的活性
5、影响较大。,第三节 碘标记化合物的制备,一、原理： 放射性碘标记蛋白质或多肽的基本原理是将离子碘氧化成单质碘，单质碘的性质很活波，可以与蛋白质或多肽分子中的酪氨酸、组氨酸或色氨酸残基上的苯环或咪唑环反应，取代上面的氢，形成放射性碘标记化合物。,标记方法,直接法：直接用氧化剂将I-氧化成I+的活性形式，再标记到蛋白质分子的酪氨酸残基的苯环上，形成单碘酪氨酸或双碘酪氨酸。 间接法：将碘离子先结合到小分子载体上，再将载体与蛋白质结合的方法。,二、直接法氯胺T法,氯胺-T（Chloramine-T），化学名叫：N-氯代对甲苯磺酰胺钠盐，是一种较温和的氧化剂 。 氯胺T在水溶液中水解产生次氯酸，使碘的阴
6、离子氧化成碘分子。 加入过量的还原剂偏重亚硫酸钠即可以终止反应。用量为氯胺T的1.5倍2倍左右。,注意事项,氯胺-T的用量要适当： 反应的体积不宜过大：一般在100-300l 氯胺T在光和空气中不稳定，需新鲜配制。 反应体系的pH值：最佳pH值在7-8之间 。,乳过氧化酶法： 少量过氧化氢存在时，乳过氧化酶能促使过氧化氢将碘离子I-转化为活性形式I+,而使蛋白质碘化。 优点：对蛋白质的损伤小。 缺点：标记率比较低。,间接法,避免了氧化剂和蛋白质的直接接触，对蛋白质的活性影响较小。 载体主要是联结到蛋白质分子表面的赖氨酸或蛋白质的N-末端，可以用来标记缺乏酪氨酸残基的蛋白质。 引入的载体要引起蛋
7、白质分子的位阻效应，故不用于分子量1万的蛋白质的标记。 碘的利用率和标记率均低于直接法。,三、碘标记对生物活性的影响,碘原子的掺入量：每一个蛋白质分子上标记的碘原子越多，对蛋白质生物、免疫活性的影响越大。最好保证单碘化。 蛋白质分子的化学损伤：多是由氧化剂直接引起的。 位阻效应：由于碘原子的半径较大，引入蛋白质分子后，可能影响其活性中心的构型而影响其活性发挥。,第四节 标记化合物的纯度鉴定,标记好以后的标记化合物一般要鉴定其纯度。 一般的鉴定包括三个步骤： 标记率的测定： 标记率=标记物的放射性/投入的总放射性X100% 分离纯化： 提纯方法主要有层析法，凝胶过滤法，树脂吸附法等。 标记物的鉴
8、定： 主要是测定标记物的生物学性质、放射性化学纯度、放射性比活度等。,第五节 标记化合物的辐射自分解,一、标记化合物的分解方式,由于标记化合物多是一些有机化合物，性质不稳定；加上射线对化合物分子的作用，所以使标记化合物很容易产生分解。 包括初级内分解、初级外分解、次级分解和化学分解。,1、初级内分解：由于标记原子的放射性衰变产生子核而导致原标记化合物组成改变。 初级内分解无法避免，半衰期越短，比放射性越高的标记化合物，越容易发生初级内分解。 若衰变的子核有放射性，则称为放射性杂质；若衰变的子核有放射性，则称为非放射性杂质。,2、初级外分解：由于射线作用于标记化合物分子，使其化合键断裂而引起的分
9、解。 相对来说，射程越短，能量越弱，初级外分解越强。、射线较之射线 更容易产生初级外分解。,3、次级分解：初级分解产生的自由基等化学性质活泼的基团作用于化合物分子而产生的分解。 4、化学分解：与放射性无关的氧化、水解以及光、微生物的作用而引起的分解。,二、影响辐射自分解的因素,1、射线的种类和能量： 2、比活度和浓度：影响初级外分解 3、溶剂：影响次级分解 4、样品的纯度：自由基的产生 5、温度：,三、标记化合物的储存,1、低温储存： 14C，32P，35S，卤素一般在-40。 标记氨基酸在-2保存比在-20保存效果要好。 苯作溶剂的标记化合物则以不使其冻结的温度为宜，一般以高于其熔点5-10保存。 3H标记化合物需用液氮快速冷冻保存。,2、降低比活度： 在不影响使用的前提下，降低标记化合物的比放射性可以减少辐射自分解。 3、清除氧自由基： 加入自由基清除剂如2%乙醇，并降温、避光保存。,4、选择适当的溶剂： 耐辐射、融解能力好、高度纯化 5、纯化： 标记化合物长期储存时应定期纯化。,