第8章放射性标记化合物的制备及其应用
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标记化合物
间接法
• 避免了氧化剂和蛋白质的直接接触，对蛋 避免了氧化剂和蛋白质的直接接触，
白质的活性影响较小。 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， 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。 酪氨酸残基的蛋白质。 • 引入的载体要引起蛋白质分子的位阻效应， 引入的载体要引起蛋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。 <1万的蛋白质的标记 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。 碘的利用率和标记率均低于直接法。
• 4、选择适当的溶剂： 选择适当的溶剂： • 耐辐射、融解能力好、高度纯化 耐辐射、融解能力好、 • 5、纯化： 纯化： • 标记化合物长期储存时应定期纯化。 标记化合物长期储存时应定期纯化。
Байду номын сангаас
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： 化学合成法：
通过各种化学反应， 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。 待标记化合物特定位置上的标记方法。
• 2、降低比活度： 降低比活度： • 在不影响使用的前提下，降低标记化合物 在不影响使用的前提下，
的比放射性可以减少辐射自分解。 的比放射性可以减少辐射自分解。
• 3、清除氧自由基： 清除氧自由基： • 加入自由基清除剂如2%乙醇，并降温、避 加入自由基清除剂如2%乙醇，并降温、 2%乙醇
光保存。 光保存。
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
高中生物学涉及的放射性元素标记实验
高中生物学涉及的放射性元素标记实验放射性元素标记实验是一种高级生物学实验，其研究方法将放射性元素应用到生物学研究中，以获得有用的信息。
放射性元素可以被用来追踪一些活动物质的流动情况，例如调查细胞的代谢途径、病毒的传播情况以及生物大分子的合成过程。
本文将着重介绍放射性元素标记实验的原理，以及其在高中生物学中的应用。
放射性元素标记实验的原理是在生物实验中引入一种放射性元素，并采用放射性检测技术来跟踪这种元素在生物体内的转移情况。
在实验开始之前，实验者首先需要对放射性元素进行标记，可以使用专门的放射性标记剂或放射性高分子，以使放射性元素与生物样本有机混合，并且放射性元素可以均匀地被分配到生物样本中。
标记好放射性元素之后，实验者就可以开始实验了。
首先，需要根据实验要求准备好放射性检测仪器和设备，并运用合适的放射性检测技术。
接着，就可以在生物样品中检测放射性活性，以监测标记元素在生物样本中的转移情况。
放射性元素标记实验已经成功应用于高中生物学教学实验。
在高中生物学教学实验中，放射性元素标记实验可以用来研究生物细胞的代谢活动、能量代谢过程的调节机制、植物的生长发育、细胞的活性物质的运输、病毒的传播及其他生物活动等。
在实验中，学生可以用放射性元素检测仪器跟踪标记元素在生物样本中的转移情况，了解生物系统内部的相关过程。
此外，放射性元素标记实验还可以用来研究生物大分子的合成过程，例如蛋白质和核酸。
在实验中，学生可以采用放射性元素标记技术，观察标记元素在蛋白质和核酸的合成过程中的转移情况，从而推断生物大分子的合成过程。
总而言之，放射性元素标记实验已成功应用于高中生物学教学实验，且具有很高的科学价值、教育价值以及实践意义。
通过应用放射性元素标记实验，可以更好地解释知识点，使学生能更清楚地了解生物学的各种规律，并且可以培养学生的实验创新能力。
褚泰伟《应用化学基础》第八章 标记化合物
• 绝对动力学同位素效应
• 正同位素效应：α>1 或ε> 0
• 负同位素效应：α<1 或ε< 0
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18
稳定同位素分离
• 稳定同位素的生产实质上是把某元素内的 稳定同位素分开, 加以浓集, 故又称分离或 富集。
• 稳定同位素分离具有天然丰度低、分离系 数小、平衡时间长的特点, 因此富集十分困 难。为此工艺上采用长分离柱、或称塔、 多级级联方式, 操作连续化和自控装置。
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10
物理的同位素效应
• 元素的同位素之间在物理性质上存在差异。 • 如扩散速率不同导致的重力分布差异：地
球大气高层14N富集，下层15N较多； • 油田中较浅的油井的硫32S/34S比值高，说
明深层的H232S扩散到上层。
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11
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12
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13
热力学的同位素效应
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21
精馏法
• 一般而言, 精馏法通量大, 适合于大规模生产,是目前 生产C-13、O-18、N-15等 同位素的重要方法。
• 碳同位素分离:分离C-13主 要采用CO低温精馏法。操 作温度在-195℃时, 分离系 数α(13C/12C)=1.008-1.010 。
81.54
12C
98.892
捷克扑利兹石灰石
13C
1.108
14N
99.635
大气中的氮气
15N
0.365
16O
99.759
大气中的氧气
17O
0.0374
18O
0.2039
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7
同位素 12N 13N 14N 15N 16N 17N 18N
放射性标记化合物的应用
放射性标记化合物的应用
放射性标记化合物的特点在于应用了放射性元素所发射的射线。
放射性核素是指具有自发地放出粒子或其它射线或发生自发裂变，这个过程就是放射性核素的放射性衰变。
放射性的强度也叫活度，单位是居里。
衰变的射线可以方便的用仪器来探测，如：液体闪烁液。
又因放射性核素的比活度高，也即单位质量上的放射性强度。
氚的放射性比活度可以合成的很高，达到上百居里/毫克分子，假如是碘-125，其放射性的比活度更高，达到了上千居里/毫克分子。
这样的话，其检测的生命活性物质分子的浓度可以达到pmol或甚至fmol量级。
因此，氚或碘-125标记的化合物可以应用于配体受体的竞争结合实验中，应用于药物的筛选。
放射性标记化合物的另一个应用是在于新药的药代研究，如：药时曲线、药物的组织分布、药物的排泄及药物的代谢途径等，因为放射性的灵敏性检测，可以完全帮助研究创新药物的给药前后的物料平衡。
利用氚或碳-14标记的化合物可以研究其化合物在动物体内的生理途径，进行生理药理的研究。
所以，放射性标记化合物在生命科学的研究中有着很广的用武之地，是不可或缺的重要试剂。
农业、工业方面也都有着氚或碳-14标记化合物的用武之地，如农药的残留、作用机理等。
第8章放射性标记化合物的制备及其应用
稳定同位素在两种不同化学状态之间发生交换反应来 制备标记化合物。
AX+BX* AX*+BX 目前同位素交换法是制备氚标记化合物的重要方
法，它也可用于放射性碘、磷、硫的标记。
有：气相曝射交换法；液相催化交换法。
3号项目扩试试验简介
该项目是在某种催化剂的作用下，利用电解重水 所得的氘气用同位素交换法将重水（D2O、T2O、 DTO）中的氚交换出来，其反应式如下：
主要用于很难用于直接标记法得到产品或直接标记 法能得到产品但损伤较大。
对于许多金属放射性核素，要将它们标记到蛋白质 特别是单克隆体(McAb)上去，都必须借助于具有双功 能基团的螯合剂进行间接标记。
（2）生物合成法 生物合成法是利用动物、植物、微生物的生理代
谢过程或酶的生物活性，将简单的放射性物质在体内 或体外引入化合物中而制得所需标记物。
(1) 放射性核素标记单克隆抗体的技术
单克隆抗体目前用得最多的放射性核素是111In、 99Tcm、131I，其次是67Ga、68Ga、90Y、186Re、32P、 77Br等。
1）直接标记法
它是通过放射性核素与蛋白质上的碳原子形成 共价 键来实现的。但在许多情况下，放射性核素是金属， 只有当这些金属类核素对蛋白质具有很强的亲和性或 能与蛋白质稳定结合时，才能进行直接标记。少数金 属能直接与蛋白质结合，但稳定性不够。
素等标示性符号：114C CH3COOH 、 1,214C CH3COOH 。
对结构复杂的标记化合物，当一般命名还不足以说 明问题或易被误解时，宜在命名的同时附以标明位置 的结构式。
（2）标记化合物的分类 按标记化合物的种类不同可分为：
无机标记化合物，如 131I NaI ；
有机标记化合物， 如 14C 葡萄糖 ；
AX+BX* AX*+BX 目前同位素交换法是制备氚标记化合物的重要方
法，它也可用于放射性碘、磷、硫的标记。
有：气相曝射交换法；液相催化交换法。
3号项目扩试试验简介
该项目是在某种催化剂的作用下，利用电解重水 所得的氘气用同位素交换法将重水（D2O、T2O、 DTO）中的氚交换出来，其反应式如下：
主要用于很难用于直接标记法得到产品或直接标记 法能得到产品但损伤较大。
对于许多金属放射性核素，要将它们标记到蛋白质 特别是单克隆体(McAb)上去，都必须借助于具有双功 能基团的螯合剂进行间接标记。
（2）生物合成法 生物合成法是利用动物、植物、微生物的生理代
谢过程或酶的生物活性，将简单的放射性物质在体内 或体外引入化合物中而制得所需标记物。
(1) 放射性核素标记单克隆抗体的技术
单克隆抗体目前用得最多的放射性核素是111In、 99Tcm、131I，其次是67Ga、68Ga、90Y、186Re、32P、 77Br等。
1）直接标记法
它是通过放射性核素与蛋白质上的碳原子形成 共价 键来实现的。但在许多情况下，放射性核素是金属， 只有当这些金属类核素对蛋白质具有很强的亲和性或 能与蛋白质稳定结合时，才能进行直接标记。少数金 属能直接与蛋白质结合，但稳定性不够。
素等标示性符号：114C CH3COOH 、 1,214C CH3COOH 。
对结构复杂的标记化合物，当一般命名还不足以说 明问题或易被误解时，宜在命名的同时附以标明位置 的结构式。
（2）标记化合物的分类 按标记化合物的种类不同可分为：
无机标记化合物，如 131I NaI ；
有机标记化合物， 如 14C 葡萄糖 ；
章放射性标记化合物
1 放射性标记化合物的制备及其应用
标 记 化 合 物 (1abelled compound)是指化合物中某一个或 多个原子或其化学基团被其易辨 认的同位素或其它易辨认的核素 或基团所取代而得到的产物。这 种取代过程就称为标记(1abell)。
若取代的核素是放射性核素， 则所得产物就称为放射性标记 化合物，此标记过程就称为放 射性标记。
●用组成化合物以外的原子进行标 记，称为非同位素标记。
●非同位素标记的产物在性质上所 引起的变化比同位素标记要大，因 此又称为非理想标记。例如，I131原 子取代甲胎球蛋白中的氢原子所得 到的标记物131I——甲胎球蛋白就属 此类。
●只有严格选择标记方法和条 件使其标记物性质特别是生物 学性质改变不大，方可用于医 学研究与临床。
放射性核素可以直接作为示踪 剂，但大多数情况下，必须将 放射性核素制成标记化合物方 可应用。
பைடு நூலகம்
●对于标记化合物，目前尚无统 一的命名法
●对于无机化合物，通常只要在化 合物名称的前面注明标记核素的符 号即可，如131I-NaI
99Tcm—NaTcO4等。也可在分子式中 直接注明标记核素，如Na131I等。
③核素的物理化学性质和核性质(包 括射线的种类、能量、半衰期等)以 及生产方式、产品纯度是否合适；
④标记、测量、鉴定的方法是否容易；
⑤实验周期的长短，核素本身和杂质 的毒性以及价格等。标记前应依据这 些原则进行认真、慎密的考虑。
一般情况下应首选同位素标记。 由于有机物特别是人体内的有机物 大都含有氢和碳，因此氚和放射性 碳是应用十分广泛的标记核素。同 样，含磷、硫、碘等元素的化合物， 用 32P ， 35S ， 125I( 或 1311) 等 核 素 标 记也是比较理想的。
标 记 化 合 物 (1abelled compound)是指化合物中某一个或 多个原子或其化学基团被其易辨 认的同位素或其它易辨认的核素 或基团所取代而得到的产物。这 种取代过程就称为标记(1abell)。
若取代的核素是放射性核素， 则所得产物就称为放射性标记 化合物，此标记过程就称为放 射性标记。
●用组成化合物以外的原子进行标 记，称为非同位素标记。
●非同位素标记的产物在性质上所 引起的变化比同位素标记要大，因 此又称为非理想标记。例如，I131原 子取代甲胎球蛋白中的氢原子所得 到的标记物131I——甲胎球蛋白就属 此类。
●只有严格选择标记方法和条 件使其标记物性质特别是生物 学性质改变不大，方可用于医 学研究与临床。
放射性核素可以直接作为示踪 剂，但大多数情况下，必须将 放射性核素制成标记化合物方 可应用。
பைடு நூலகம்
●对于标记化合物，目前尚无统 一的命名法
●对于无机化合物，通常只要在化 合物名称的前面注明标记核素的符 号即可，如131I-NaI
99Tcm—NaTcO4等。也可在分子式中 直接注明标记核素，如Na131I等。
③核素的物理化学性质和核性质(包 括射线的种类、能量、半衰期等)以 及生产方式、产品纯度是否合适；
④标记、测量、鉴定的方法是否容易；
⑤实验周期的长短，核素本身和杂质 的毒性以及价格等。标记前应依据这 些原则进行认真、慎密的考虑。
一般情况下应首选同位素标记。 由于有机物特别是人体内的有机物 大都含有氢和碳，因此氚和放射性 碳是应用十分广泛的标记核素。同 样，含磷、硫、碘等元素的化合物， 用 32P ， 35S ， 125I( 或 1311) 等 核 素 标 记也是比较理想的。
标记化合物资料教程
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
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。
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，γ射线要优于β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
• 氯胺T在水溶液中水解产生次氯酸，使碘的阴离子
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100-300μl • 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 。
核医学放射性标记化合物
核医学放射性标记化合物
核医学放射性标记化合物的应用广泛，它们是用于诊断和治疗许多疾病的重 要工具。本演示将介绍核医学放射性标记化合物的重要性和相关的技术。
放射性核素介绍
1 种类
2 半衰期
放射性核素有很多种 类，包括碘-131、技 術钪-99m和氟-18等。
放射性核素具有不同 的半衰期，从几分钟 到数天不等。
1
直接标记法
将放射性核素与药物直接结合，通常通过核反应或合成化学方法。
2
配体配位法
首先合成放射性配合物，然后将其与药物分子结合。
3
负载载体法
将已标记的放射性核素与载体分子结合，以增加稳定性和靶向性。
核医学放射性标记化合物的应用
诊断
核医学放射性标记化合物 可用于肿瘤、心血管和神 经系统等疾病的诊断。
治疗
某些核医学放射性标记化 合物可用于放射治疗和内 照射治疗。
研究
核医学放射性标记化合物 在生理研究和药物研发中 发挥着重要作用。
核医学放射性标记化合物的优点
高靶向性
核医学放射性标记化合 物可与特定细胞或组织 相结合，提高准确性。
灵敏度高
放射性标记使得核医学 化合物在低浓度下仍能 被检测到。
安全性
3 用途
放射性核素可用于病 理诊断、肿瘤治疗和 生理研究等方面。
核医学放射性标记化合物的定义
1 概念
2 示例
核医学放射性标记化合物是将放射性核 素与药物分子结合在一起，从而能被特 定的细胞、组织或器官吸收。
一些常见的核医学放射性标记化合物包 括技術钪-99m标记的白细胞和氟-18标 记的草酸。
制备核医学放射性标记化较低的毒副 作用。
核医学放射性标记化合物的安全性问 题
核医学放射性标记化合物的应用广泛，它们是用于诊断和治疗许多疾病的重 要工具。本演示将介绍核医学放射性标记化合物的重要性和相关的技术。
放射性核素介绍
1 种类
2 半衰期
放射性核素有很多种 类，包括碘-131、技 術钪-99m和氟-18等。
放射性核素具有不同 的半衰期，从几分钟 到数天不等。
1
直接标记法
将放射性核素与药物直接结合，通常通过核反应或合成化学方法。
2
配体配位法
首先合成放射性配合物，然后将其与药物分子结合。
3
负载载体法
将已标记的放射性核素与载体分子结合，以增加稳定性和靶向性。
核医学放射性标记化合物的应用
诊断
核医学放射性标记化合物 可用于肿瘤、心血管和神 经系统等疾病的诊断。
治疗
某些核医学放射性标记化 合物可用于放射治疗和内 照射治疗。
研究
核医学放射性标记化合物 在生理研究和药物研发中 发挥着重要作用。
核医学放射性标记化合物的优点
高靶向性
核医学放射性标记化合 物可与特定细胞或组织 相结合，提高准确性。
灵敏度高
放射性标记使得核医学 化合物在低浓度下仍能 被检测到。
安全性
3 用途
放射性核素可用于病 理诊断、肿瘤治疗和 生理研究等方面。
核医学放射性标记化合物的定义
1 概念
2 示例
核医学放射性标记化合物是将放射性核 素与药物分子结合在一起，从而能被特 定的细胞、组织或器官吸收。
一些常见的核医学放射性标记化合物包 括技術钪-99m标记的白细胞和氟-18标 记的草酸。
制备核医学放射性标记化较低的毒副 作用。
核医学放射性标记化合物的安全性问 题
核医学 放射性标记化合物指南
2、化学合成法：（常用14C标记） 最主要的方法 如 H235SO4 +NaOH---Na35SO4 +H2O
与普通化学反应不同之处：
1、选用原料，简单无机物，选料受限。 2、选择合成路线，并做冷试验。
优点：高比活度，高纯度，而又是定位标 记的标记物。
17
3、生物合成法（常用14C）
全生物合成或酶促合成。 如：
AX + BXO = AXO + BX 如：制备[G-3H]-河鱼屯毒素
可逆反应，反应速度的快慢与反应条件 有关，常以交换半值期作为选择最适反应条 件的指标。 交换半值期的物理意义：产物的浓度等于交换 反应达到平衡时产物浓度的1/2所需时间。
13
一般反应3-5个半值期即可。 影响交换反应速率的因素： 温度、酸度、压力，所用溶剂 性质，反应的浓度及选用合适的催 化剂等。
常用测定方法：
1、纸层析法：混合样品中各组分的性质不同，
在固定相上的吸附能力和在流动相中的溶解度 不同，因此它们各自的移动速度不同，可在特 殊纸片上分离开。 常用：比移值Rf表示各组分的移动速度快慢。
Rf =
待测组分到原点的距离I 流动相前沿到原点距离L
意义：某标记物的 Rf 值在相同条件下稳 定不变。纸层析（薄板）层析示意图见 P90。标记率图见P91
19
4、热原子反冲标记 及加速离子标记
利用核反应的反冲能，如14N（n,p） 14C等，14C具有反冲能与周围化合物可进 行相互作用而形成标记物。如果把核素 加速，轰击待标记物也能标记。
优点：可制备复杂化合物。 缺点：得率低，较繁杂。
20
3 氚标记化合物合成（ H）
1.3H介绍：β，18.6KeV。。。。 2.氚的优点：来源丰富、弱-β、ARG 分辨率高，可观察亚细胞形态，标 记简单，得率高、比活度高、 T1/2 长、易运输、贮存安全。
检验核医学：放射性核素标记化合物
Eγ=0.027(119)
Eγ=0.031(26)
稳定
无辐射
8.04d
β-: Eβ=0.336(13)
Eβ=0.336 (86)
γ: Eγ= (81)
Eγ= (7.2)
氯胺－T法原理
氧化剂使碘化物（125I－)氧化成分子态碘（125I2）， 而碘原子在0价或1价状态时就能直接取代肽链酪 氨酸分子羟基旁边的氢原子。
放射性浓度（radioactive concentration) 单位体积的溶液中含有的放射性活度.Bq/ml
放射性比活度： 单位质量放射性核素标记化合物中所含的放 射性活度。MBq/mmol
SA A • Y W
A 放射性活度 Y 标记率 W 化学量 生物活性和免疫活性的测定
四、放射性标记化合物的辐射自分解与贮存
锝 碘
镭 磷 钇 砹 铊 钐 铼
核素 3H 11C 14C 99mTc 123I 125I 131I 226Ra 32P 90Y 211At 201Tl 153Sm 186Re 188Re
几种常用的放射性核素
半衰期 12.33 年 20.38 分 5730 年 6.02 小时 13.0 小时 60.2 天 8.04 天 1600 年 14.28 天 64 小时 7.2 小时 74 小时 46.2 小时 90.6 小时 17.0 小时
β－
β－
0.0186 0.156 0.167 1.711
12.33y 5730y 87.4d 14.28d
γβ－ 0.365
8.04d
γ
0.0355 0.027
60.2d
2. 放射性标记化合物制备的基本方法
同位素交换法 将某一放射性核素或其化合物和待标记 的化合物中相同元素的非放射性核素进 行交换反应.
放射性标记化合物kejian
14N(n,p)14C等反应中生成的放射性核
素取代有机化合物分子中相的稳定性原子。
（二）几个常用的概念
1. 放射化学纯度(radiochemical purity)
是指以一定化学形式存在的放射性核素标记化合物的放 射性活度占样品的总放射性活度的百分比。
2. 放射核素纯度(radionuclide purity)
诊断用药 ——显像剂(示踪剂) 要求： γ射线，能量100-300Kev T1/2：10小时左右 组成： 放射性核素与被标记物 例: 99mTc – MDP
放射性核素 — 非放射性载体
(示踪)
(导向)
②治疗用放射性药物
(Therapeutic Pharmaceutical )
能够高度选择性浓集在病变组织产生局部电离辐射生物效应， 从而抑制或破坏病变组织发挥治疗作用的一类体内放射性药物。
特点
• 放射性药物的辐射作用有一定的范围，即使不直接进入 病变细胞内，也可对邻近的病变细胞产生致死杀伤作用。 • 由于放射性药物的选择性靶向作用，在体内可达到高的 靶/非靶比值，明显减少对正常组织的损伤。
• 放射性药物持续照射释放超分割的剂量，可以更有效地
杀伤肿瘤和减少正常组织的损伤。
3、应用：
环烃比直链烃易标记。
根据氧化剂的不同，分成各种碘标记方法。
125I 常用
• 碘标记容易，在一般的实验室内即可进行。 • 125I 半衰期60d，足够标记生产，运输，使用，有足够的 货架期。 • 125I 放出X线和γ射线，测量容易。 • 125I 放出俄歇电子，可做病变组织局部内放射治疗。
（一）直接标记法
放射性标记化合物
（radionuclide labeled compound）
素取代有机化合物分子中相的稳定性原子。
（二）几个常用的概念
1. 放射化学纯度(radiochemical purity)
是指以一定化学形式存在的放射性核素标记化合物的放 射性活度占样品的总放射性活度的百分比。
2. 放射核素纯度(radionuclide purity)
诊断用药 ——显像剂(示踪剂) 要求： γ射线，能量100-300Kev T1/2：10小时左右 组成： 放射性核素与被标记物 例: 99mTc – MDP
放射性核素 — 非放射性载体
(示踪)
(导向)
②治疗用放射性药物
(Therapeutic Pharmaceutical )
能够高度选择性浓集在病变组织产生局部电离辐射生物效应， 从而抑制或破坏病变组织发挥治疗作用的一类体内放射性药物。
特点
• 放射性药物的辐射作用有一定的范围，即使不直接进入 病变细胞内，也可对邻近的病变细胞产生致死杀伤作用。 • 由于放射性药物的选择性靶向作用，在体内可达到高的 靶/非靶比值，明显减少对正常组织的损伤。
• 放射性药物持续照射释放超分割的剂量，可以更有效地
杀伤肿瘤和减少正常组织的损伤。
3、应用：
环烃比直链烃易标记。
根据氧化剂的不同，分成各种碘标记方法。
125I 常用
• 碘标记容易，在一般的实验室内即可进行。 • 125I 半衰期60d，足够标记生产，运输，使用，有足够的 货架期。 • 125I 放出X线和γ射线，测量容易。 • 125I 放出俄歇电子，可做病变组织局部内放射治疗。
（一）直接标记法
放射性标记化合物
（radionuclide labeled compound）
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优点：
放射性核素的种类、标记位置、标记数量和比活度 预先设计；
反应易于控制，有较好的重现性；
放射性核素的收率，产品的比活度、化学纯度和放 射化学纯度均较高，是制备放射性标记化合物最常用 的一种方法
缺点：
步骤繁，流程长，副反应多，纯化困难等。
该法应用最多的是14C标记的有机化合物，其主要原料 是反应堆提供的Ba14CO3。
3、要求标记流程步骤少，时间短，尽可能在标记的 最后阶段引入放射性核素，以减少其损失、副反应的发 生以及防护上的困难；（可做冷实验）
4、放射必核素引入到化合物指定位置并进行纯化等。
8.2放射性标记化合物的制备方法 （1）化学合成
这是制备有机放射性标记化合物经典方法之一。主 要有以下几种：
1）逐步合成法：用最简单的含放射性核素的化合物 按预定的合成路线一步一步合成复杂的有机化合物。
（3）标记化合物的若干基本概念
1）同位素标记与非同位素标记 同位素标记：
化合物中的原子被其同位素的原子所取代，由于 取代后化合物在物理、化学和生物学性质上不会引起
显著差异，因此亦称理想标记。131I→ 127I；3H → 1H； 14C → 12C等。
非同位素标记（非理想标记）：
用组成化合物以外的原子进行标记，非同位素标 记的产物在性质上所引起的变化比同位素标记要大，
生物标记化合物，如 51Cr 红细胞 。
按标记核素的不同可分为：
同位素标记物和非同位素标记物；
金属标记物，如51Cr 红细胞 、和非金属标记物， 如 131I 甲胎球蛋白 ； 还可按标记物状态的不同分为：
液体标记物， 131I NaI ； 胶体标记物，198Au 胶体 ； 固体标记物， 90Y 微球 。
素等标示性符号：114C CH3COOH 、 1,214C CH3COOH 。
对结构复杂的标记化合物，当一般命名还不足以说 明问题或易被误解时，宜在命名的同时附以标明位置 的结构式。
（2）标记化合物的分类 按标记化合物的种类不同可分为：
无机标记化合物，如 131I NaI ；
有机标记化合物， 如 14C 葡萄糖 ；
1.94×104TBq/mmol 8.9×103TBq/mmol
64TBq/mmol 459TBq/mmol
β-,0.01861 β- ,0.155 β- ,1.711 β- ,0.674 γ,0.1405 γ ,0.1590 γ ,0.03548 β- ,0.6065,0.336 γ ,0.2843,0.3645,0.6370
（1）标记化合物的命名
无机化合物：
通常只要在化合物名称的前面注明标记核素的符号 即可，如 131I NaI 。也可在分子式中直接注明标记核 素，Na99Tc mO4 ；
有机标记化合物：
通常采用前置方括命名法，即在标记化合物名称中 表示标记核素所处部位之前加一方括号，在其中标明 核素标记的位置与数目、希腊字母或词头以及标记核
第8章 放射性标记化合物的制 备及其应用
标记化合物： 是指化合物中某一个或多个原子或其化学基团被
其易辨认的同位素或其它易辨认的核素或基团所取 代而得到的产物。这种取代过程称为标记。 放射性标记化合物：
若取代的核素是放射性核素，则所得产物就称为 放射性标记化合物。此标记过程称为放射性标记。
8.1 概述
表 几种重要的放射性标记核素及能量，MeV
3H 14C 32P 35S 99Tcm 123I 125I 131I
12.3a 5730a 14.28d 87.4d 6.02h 13h 60.2d 8.04d
1080GBq/mmol 2.3GBq/mmol 338TBq/mmol 55TBq/mmol
4）双标记与多标记
双标记、多标记 ：
若化合物分子中的原子被两种或多种元素的同位 素原子以及被同一种元素的两种或多种同位素原子所 取代，称为双标记或多标记。如，15NH214COOH 、
。 14C3H3NH 15NH 2 COOH
利用双标记或多标记化合物可同时观察两个或多 个指标，不仅可减少工作量，还可以排除和减少因个 体差异所引的实验误差，这是单标记化合物难以达到 的，但其制备较难，价格也贵。
因此又称非理想标记。 131I→ 1H，甲胎球蛋白中的H。
2）定位标记与名义定位标记
定位标记(S)：
指标记原子处于标记化合物的指定位置。书写时， 可省备S。[5-T]-尿嘧啶，95%以上的3H是在尿嘧啶 分子的第5位碳原子的C-H键上。
名义定位标记(n)：
又称准定位标记，指在标记过程中，从标记方法 预测标记原子应该在某物定位置上，而实际标记结 果未作鉴定，或鉴定结果在特定位置上的标记原子 数不能肯定大于95%。[6，7 (n)-T]-雌二醇。
3）全标记与均匀标记
它们均属于非定位标记。
全标记：
用G表示，如[G-T]-胆固醇，指标记分子中所有稳 定位置上的氢原子都可能被标记原子所取代，但程度 不同。
均匀标记：
用U表示，指标记原子从统计学看，均匀地分布 在标记化合物的分子中，14CO2光合作用标记葡萄糖， [U-14C]-葡萄糖。
非定位标记化合物只能用于研究整个分子的行为， 不能用来观察分子上特定基因或原子的行为。但此可 得到较高的比活度，且制备方法选择余地也较大，因 此常被采用。
（4）放射必核素的选择 在制备放射性标记化合物时，首先必须选择放射
性核素。
其原则是：
1、能否得到所需的标记化合物； 2、用这种标记化合物能否得到预期的研究结果 或诊断、治疗效果；
3、核素的物理化学性质和核性质以及生产方式、 产品纯度是不合适；
4、标记、测量、鉴定的方法是否容易； 5、实验周期的长短，核素本身和杂质的毒性以 及价格等要进行考虑。
5）放射性标记化合物的特点与制备 要求 最大的特点是：
放射性； 不稳定性：自身衰变、自辐射分解、标记核素脱 落、易位等。 如用3H标记过的化合物较不稳定。
要求：
1、制备放射性标记化合物的原料来源不易，制备中 应充分利用，未标记上的要回收；
2、生产规模限制在微量水平，通常在10-6~
10-3mol，在制备、分离、鉴定过程中要用到微量或超 微量技术，操作中尽量减少放射性核素的稀释，避免引 入不必要的载体；
放射性核素的种类、标记位置、标记数量和比活度 预先设计；
反应易于控制，有较好的重现性；
放射性核素的收率，产品的比活度、化学纯度和放 射化学纯度均较高，是制备放射性标记化合物最常用 的一种方法
缺点：
步骤繁，流程长，副反应多，纯化困难等。
该法应用最多的是14C标记的有机化合物，其主要原料 是反应堆提供的Ba14CO3。
3、要求标记流程步骤少，时间短，尽可能在标记的 最后阶段引入放射性核素，以减少其损失、副反应的发 生以及防护上的困难；（可做冷实验）
4、放射必核素引入到化合物指定位置并进行纯化等。
8.2放射性标记化合物的制备方法 （1）化学合成
这是制备有机放射性标记化合物经典方法之一。主 要有以下几种：
1）逐步合成法：用最简单的含放射性核素的化合物 按预定的合成路线一步一步合成复杂的有机化合物。
（3）标记化合物的若干基本概念
1）同位素标记与非同位素标记 同位素标记：
化合物中的原子被其同位素的原子所取代，由于 取代后化合物在物理、化学和生物学性质上不会引起
显著差异，因此亦称理想标记。131I→ 127I；3H → 1H； 14C → 12C等。
非同位素标记（非理想标记）：
用组成化合物以外的原子进行标记，非同位素标 记的产物在性质上所引起的变化比同位素标记要大，
生物标记化合物，如 51Cr 红细胞 。
按标记核素的不同可分为：
同位素标记物和非同位素标记物；
金属标记物，如51Cr 红细胞 、和非金属标记物， 如 131I 甲胎球蛋白 ； 还可按标记物状态的不同分为：
液体标记物， 131I NaI ； 胶体标记物，198Au 胶体 ； 固体标记物， 90Y 微球 。
素等标示性符号：114C CH3COOH 、 1,214C CH3COOH 。
对结构复杂的标记化合物，当一般命名还不足以说 明问题或易被误解时，宜在命名的同时附以标明位置 的结构式。
（2）标记化合物的分类 按标记化合物的种类不同可分为：
无机标记化合物，如 131I NaI ；
有机标记化合物， 如 14C 葡萄糖 ；
1.94×104TBq/mmol 8.9×103TBq/mmol
64TBq/mmol 459TBq/mmol
β-,0.01861 β- ,0.155 β- ,1.711 β- ,0.674 γ,0.1405 γ ,0.1590 γ ,0.03548 β- ,0.6065,0.336 γ ,0.2843,0.3645,0.6370
（1）标记化合物的命名
无机化合物：
通常只要在化合物名称的前面注明标记核素的符号 即可，如 131I NaI 。也可在分子式中直接注明标记核 素，Na99Tc mO4 ；
有机标记化合物：
通常采用前置方括命名法，即在标记化合物名称中 表示标记核素所处部位之前加一方括号，在其中标明 核素标记的位置与数目、希腊字母或词头以及标记核
第8章 放射性标记化合物的制 备及其应用
标记化合物： 是指化合物中某一个或多个原子或其化学基团被
其易辨认的同位素或其它易辨认的核素或基团所取 代而得到的产物。这种取代过程称为标记。 放射性标记化合物：
若取代的核素是放射性核素，则所得产物就称为 放射性标记化合物。此标记过程称为放射性标记。
8.1 概述
表 几种重要的放射性标记核素及能量，MeV
3H 14C 32P 35S 99Tcm 123I 125I 131I
12.3a 5730a 14.28d 87.4d 6.02h 13h 60.2d 8.04d
1080GBq/mmol 2.3GBq/mmol 338TBq/mmol 55TBq/mmol
4）双标记与多标记
双标记、多标记 ：
若化合物分子中的原子被两种或多种元素的同位 素原子以及被同一种元素的两种或多种同位素原子所 取代，称为双标记或多标记。如，15NH214COOH 、
。 14C3H3NH 15NH 2 COOH
利用双标记或多标记化合物可同时观察两个或多 个指标，不仅可减少工作量，还可以排除和减少因个 体差异所引的实验误差，这是单标记化合物难以达到 的，但其制备较难，价格也贵。
因此又称非理想标记。 131I→ 1H，甲胎球蛋白中的H。
2）定位标记与名义定位标记
定位标记(S)：
指标记原子处于标记化合物的指定位置。书写时， 可省备S。[5-T]-尿嘧啶，95%以上的3H是在尿嘧啶 分子的第5位碳原子的C-H键上。
名义定位标记(n)：
又称准定位标记，指在标记过程中，从标记方法 预测标记原子应该在某物定位置上，而实际标记结 果未作鉴定，或鉴定结果在特定位置上的标记原子 数不能肯定大于95%。[6，7 (n)-T]-雌二醇。
3）全标记与均匀标记
它们均属于非定位标记。
全标记：
用G表示，如[G-T]-胆固醇，指标记分子中所有稳 定位置上的氢原子都可能被标记原子所取代，但程度 不同。
均匀标记：
用U表示，指标记原子从统计学看，均匀地分布 在标记化合物的分子中，14CO2光合作用标记葡萄糖， [U-14C]-葡萄糖。
非定位标记化合物只能用于研究整个分子的行为， 不能用来观察分子上特定基因或原子的行为。但此可 得到较高的比活度，且制备方法选择余地也较大，因 此常被采用。
（4）放射必核素的选择 在制备放射性标记化合物时，首先必须选择放射
性核素。
其原则是：
1、能否得到所需的标记化合物； 2、用这种标记化合物能否得到预期的研究结果 或诊断、治疗效果；
3、核素的物理化学性质和核性质以及生产方式、 产品纯度是不合适；
4、标记、测量、鉴定的方法是否容易； 5、实验周期的长短，核素本身和杂质的毒性以 及价格等要进行考虑。
5）放射性标记化合物的特点与制备 要求 最大的特点是：
放射性； 不稳定性：自身衰变、自辐射分解、标记核素脱 落、易位等。 如用3H标记过的化合物较不稳定。
要求：
1、制备放射性标记化合物的原料来源不易，制备中 应充分利用，未标记上的要回收；
2、生产规模限制在微量水平，通常在10-6~
10-3mol，在制备、分离、鉴定过程中要用到微量或超 微量技术，操作中尽量减少放射性核素的稀释，避免引 入不必要的载体；