级研究生生第四章-放射性核素标记化合物
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第四讲 放射性同位素标记物
二、化学合成法：化学合成制备标记化合物最主要的 方法，此法基于化学合成反应的原理，利用简单的放射 性化合物作原料来制备所需的标记化合物．原则上凡能 用化学合成法合成的化合物，均可用化学合成法制备标 记化合物，其机理和方法与一般化合物合成没有本质区 别。然而，毕竟制备的是放射性核素标记物，且在标记 位臵、活度、放化纯度等方面有特殊要求，因而与普通 化学合成又有许多不同处． 首先，在选用原料方面，制备标记化合物的起始原料大 多只能用简单的无机物 ； 其次，在选择合成路线时，要根据所需要的标记位臵专 门设计，力求使标记原子在分子中较稳定的位臵或特定 的位臵上，并需考虑如何使放射性得率最高 ； 另外，制备高比活度的标记化合物，需采用微量合成及 分离纯化技术，一般需设计专门的微量合成装臵，尽量 采用低温、真空技术和避免高温、高压等剧烈反应，以 减少放射性沾污 。
非定位标记(Non—specific labeling)：又可分为均匀标记 (Uniform labeling)和全标记(General labeling)． 均匀标记是指放射性原子均匀地分布淤分子中，如用 14C0 通过植物光合作用制得的14C－葡萄糖，其分子中 2 六个碳原子从统计学上看，被均匀地标记上14C，故可 写成14C－萄萄糖(u)，或u-14C－葡萄糖． 全标记则既非均匀标记，又非定位标记，如用同位素交 换法制备氚标记化合物，往往标记物分子中所有氢原子 都可被取代，但几率各不相同，则用符号G来表示，如G －3H－胆固醇(或3H－胆固醇(G)）． 非定位标记化合物不能用于观察分子上特定基团或原子 的去向，而只是代表整个分子的代谢、分布等状况。非 定位标记可以得到较高的比活度．因为在一个分子中， 可能存在几个标记原子，且制备方法的选用面也较宽．
第四讲 放射性同位素 标记化合物
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
放射性标记化合物的制备及其应用优质内容
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（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。
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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
有两大类：全生物合成法和酶促合成法。
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全生物合成法 是利用完整的生物或其某一个器官的生理代谢过
程来进行标记的。 常用的生物有：细菌、绿藻、酵母等低等生物。 14C-标记物。
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海绿藻合成14C均匀标记的多种氨基酸： 1、海绿藻避光24h，造成“光饥饿”； 2、通入14CO2，光照36h，使14CO2随光合作用
或其原子团所置换而达到标记目的的方法。 此法常用于氚和放射性碘的标记。
RX T2 催化剂,碱性溶液 RT TX RH 2131I 氧化剂R131I H 131I
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4）间接标记法： 把放射性核素先标记在某种易与欲标记物反应的
试剂，然后再与欲标记物偶联；
借助于具有双功能基团的螯合剂进行标记，先把某 种双功能螯合剂结合到欲标记分子上，再将放射性核 素核素标记到此螯合剂上，由此形成稳定的放射性核 素-螯合剂-欲标记化合物复合物。
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。
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表 几种重要的放射性标记核素
核素 T1/2
无载体时的比活度 主要射线种类及能量，MeV
3H 14C 32P 35S 99Tcm 123I 125I 131I
放射性标记化合物和放射性药物
有β-衰变，不利于制备诊断用药物，并且子核和母 核分离较为困难。
安徽医科大学
加速器生产 大部分为贫中子核素。通常发生β+衰变或电子俘获，有利
于核医学显像。
核素发生器
主要有99Mo-99mTc、188W-188Re、113Sn-113mIn发生器等。 生产简便，成本低廉，但洗脱效率低，洗脱曲线峰较宽，
注射液(99mTc-MAG3)、锝[99mTc]喷替酸盐注射液(99mTc-DTPA)等。
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碘、铬、碳标记的放射性药物
碘[131I]化钠胶囊(131I-Cap) 用于甲状腺吸碘功能测定
邻碘[131I]马尿酸钠(131I-Hipp) 用于肾功能测定
铬[131I] 酸钠(51Cr-Hipp) 用于测定红细胞寿命、血小板寿命、红细胞
锝[99Tc]亚甲基二膦酸盐(99Tc-MDP) 用于治疗类风湿性关节炎。
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五、单抗放射性药物
单抗放射性药物
多肽放射性药物
六、放射性药品的管理
放射性药物属处方药，按《放射性药品管理办法》和 《中华人民共和国药品管理法》进行管理，实行《放射性药品 使用许可证》制度。
一级许可证：使用市售体外放免试剂盒及直接使用 的放射性药品；
4) 注意事项
a. 必须确认层析条件能将样品中的各组分有效分开；
b. 高比活度的标记化合物，点样加载体； c. 低比活度的样品可多次点样，用氮气吹干。
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2. 标记物的分离纯化
1) 层析法
快速、简便，仅适用于少量体积的样品纯化。 2) 柱层析法
将固体相装填如一定体积的柱中，将样品加到固定相之上， 用洗脱液淋洗，样品中的各种化合物，由于吸附、分配的差异， 或由于离子所带电荷的数量、性质不同，或分子量的差异，在层 析柱淋洗过程的速度不同，各组分的洗出有前后之分，从而达到 分离目的。具有准确、高效、灵敏、应用范围广的特点。
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加速器生产 大部分为贫中子核素。通常发生β+衰变或电子俘获，有利
于核医学显像。
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主要有99Mo-99mTc、188W-188Re、113Sn-113mIn发生器等。 生产简便，成本低廉，但洗脱效率低，洗脱曲线峰较宽，
注射液(99mTc-MAG3)、锝[99mTc]喷替酸盐注射液(99mTc-DTPA)等。
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碘、铬、碳标记的放射性药物
碘[131I]化钠胶囊(131I-Cap) 用于甲状腺吸碘功能测定
邻碘[131I]马尿酸钠(131I-Hipp) 用于肾功能测定
铬[131I] 酸钠(51Cr-Hipp) 用于测定红细胞寿命、血小板寿命、红细胞
锝[99Tc]亚甲基二膦酸盐(99Tc-MDP) 用于治疗类风湿性关节炎。
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五、单抗放射性药物
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多肽放射性药物
六、放射性药品的管理
放射性药物属处方药，按《放射性药品管理办法》和 《中华人民共和国药品管理法》进行管理，实行《放射性药品 使用许可证》制度。
一级许可证：使用市售体外放免试剂盒及直接使用 的放射性药品；
4) 注意事项
a. 必须确认层析条件能将样品中的各组分有效分开；
b. 高比活度的标记化合物，点样加载体； c. 低比活度的样品可多次点样，用氮气吹干。
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2. 标记物的分离纯化
1) 层析法
快速、简便，仅适用于少量体积的样品纯化。 2) 柱层析法
将固体相装填如一定体积的柱中，将样品加到固定相之上， 用洗脱液淋洗，样品中的各种化合物，由于吸附、分配的差异， 或由于离子所带电荷的数量、性质不同，或分子量的差异，在层 析柱淋洗过程的速度不同，各组分的洗出有前后之分，从而达到 分离目的。具有准确、高效、灵敏、应用范围广的特点。
2012级研究生生第四章 放射性核素标记化合物2012-11-16
碘的利用率均较直接标记法低
二、核酸的放射性碘标记技术
放射性碘-----碱基
方法：解链 三氧化铊
碘-----碳共价键
第三节
放射性标记化合物的纯化与鉴定
一、标记化合物的提纯
• •
游离放射性核素 标记的杂质
•
辐射自分解
第三节
放射性标记化合物的纯化与鉴定
一、标记化合物的提纯 （一）标记率测定 1.基本原理 （1）纸层析(paper chromatography) （2）薄层层析(thin layer -----) 硅胶或氧化铝-----吸附力和分配系数 离子交换树脂---携带电荷 聚酰胺---氢键
上,
反应条件仍同于上述酶法。
1.直接标记法 (3)固相氧化剂法
② 氯甘脲(Iodogen)法 1，3，4，6-四氯3α ,6α -二苯甘脲
将氯甘脲用氯仿溶解后涂于反应管
底部，用N2气吹干，置-20oC冷藏备用。
1.直接标记法 (3)固相氧化剂法
③ Iodo-Beads法 将氯胺T的衍生物N-氯苯磺胺共价源自三）放射性核素标记化物的命名
（5）双标记或多标记 （Double labeling and multiped labeling）
C3H3-35S-CH2CH2CH(NH2)-COOH
13CH
-14COOH 3
（四）放射性比活度与放射化学纯度
放射性比活度 Specific activity 放射化学纯度
第三节 放射性标记化合物的纯化与鉴定 一、标记化合物的提纯 二、标记化合物的鉴定和质量控制 （一）放射化学纯度的测定
特定组分的放射性（cpm）
放射 化学纯度= ———————————×100% 各组分的放射性之和（cpm）
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
4、放射性核素标记化合物
以简单的放射化合物作原料，通过一定的化 学反应后，把放射性原子结合在指定的位置 上，得到所需要的，带放射性的化合物。该 法是放射性标记化合物制备的主要方法。 3、生物合成法 是将简单的放射性化合物在体内或 体外置于生物(动植物或微生物)生长的环境 中，利用生物体在代谢过程中对它的吸收利 用而制得某些标记化合物。
二、放射性碘标记化合物的制备 ( 一 ) 、碘的同位素及 125 I 的特性：碘 元素的同位素较多，常用的有131I和125I， 其次是 123I。125I是广泛用于体外放射分析 试剂的标记制备，它的特点是，① T1/2 为 60 天，②核丰度高 (>95%) ，③能发射 28 kev 和 35 kev 能量的γ射线 ( 能量不高 ) ， ④稳定好。 (二)、碘标记化合物的制备：碘标是 最常用的标记方法，除了生产单位生产碘 标记化合物，实验室还可自己标记。
3、放射性比活度：已讲过。 4、放射性核素纯度：是指特定的放射
性核素的放射性活度占总放射性活 度的百分比。 放射性核纯度(%)=特定放射性 核素的活度 / 样品的总放射性活度 ×100% 一般要求放射性核素纯度要达 到99%以上。
二、同位素标记与非同位素标记 1、同位素标记(isotopic labeling)： 指化合物中的某一稳定核素被其放 射性同位素置换。比如用3H取代化合物分 子中的1H。 2、非同位素标记(non-isotopic labeling)： 采用并非原化合物所含元素的放射 性核素进行标记而称之。如蛋白质用131I 或125I标记，所得标记物与原来化合物不 完全相同。
2 、 初 级 外 分 解 ( primary external decomposition): 标记核素所发出的射线 直接作用于标记化合物分子，造成电离、 激发或化学键断裂。比放射性愈高，标记 分子愈集中，这种作用愈明显。 3、次级分解(secondary decomposition) ：射线首先作用于标记化合物临近的分子 (如水分子)，使其产生激活物质或称自由 基，这些自由基化学性质活泼，可以作用 于标记化合物分子，产生断键、氧化及分 解作用。
二、放射性碘标记化合物的制备 ( 一 ) 、碘的同位素及 125 I 的特性：碘 元素的同位素较多，常用的有131I和125I， 其次是 123I。125I是广泛用于体外放射分析 试剂的标记制备，它的特点是，① T1/2 为 60 天，②核丰度高 (>95%) ，③能发射 28 kev 和 35 kev 能量的γ射线 ( 能量不高 ) ， ④稳定好。 (二)、碘标记化合物的制备：碘标是 最常用的标记方法，除了生产单位生产碘 标记化合物，实验室还可自己标记。
3、放射性比活度：已讲过。 4、放射性核素纯度：是指特定的放射
性核素的放射性活度占总放射性活 度的百分比。 放射性核纯度(%)=特定放射性 核素的活度 / 样品的总放射性活度 ×100% 一般要求放射性核素纯度要达 到99%以上。
二、同位素标记与非同位素标记 1、同位素标记(isotopic labeling)： 指化合物中的某一稳定核素被其放 射性同位素置换。比如用3H取代化合物分 子中的1H。 2、非同位素标记(non-isotopic labeling)： 采用并非原化合物所含元素的放射 性核素进行标记而称之。如蛋白质用131I 或125I标记，所得标记物与原来化合物不 完全相同。
2 、 初 级 外 分 解 ( primary external decomposition): 标记核素所发出的射线 直接作用于标记化合物分子，造成电离、 激发或化学键断裂。比放射性愈高，标记 分子愈集中，这种作用愈明显。 3、次级分解(secondary decomposition) ：射线首先作用于标记化合物临近的分子 (如水分子)，使其产生激活物质或称自由 基，这些自由基化学性质活泼，可以作用 于标记化合物分子，产生断键、氧化及分 解作用。
核医学 放射性标记化合物
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。
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3、生物合成法（常用14C）
全生物合成或酶促合成。 如：
5、标记化合物的不稳定性：
引入放射性原子增加了不稳定因素： ①放射性衰变； ②辐射自分解； ③放射性原子脱落、移位。
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三、制备标记化合物基本方法
由人工核反应制得放射性核素，均 为简单的化合物，为制得合适的分析试 剂或示踪试剂，需进一步以简单放射性 化合物为原料来制备或合成。
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1、同位素交换法
14CO 2→加入藻类细胞中
→产生的蛋白 含有16种标记的AA。
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优点：
对某些放射性标记物，特别是一些构 造复杂，化学合成难以制备或目前尚不可 能制备的有机化合物进行标记的有用手段。 标记产品具有生物体内原有的旋光性，特 别适合示踪。
缺点：生成物复杂，较多分离纯化，放
射性原料利用率低，难于标记于特定位置 上，标记率偏低。
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（二）碘标记方法及分类：
1、氯胺-T法：
标记原理
CH-T叫N-氯代对甲苯磺酰胺钠盐， 为温和氧化剂。它在水中产生次氯酸， 次氯酸可使碘离子变为碘分子125I2, 125I 可心置换酪氨酸残基苯环上的H，而 2 加入偏重亚硫酸钠可中止氧化反应。
5微克人生长激素 125 +74MBqNa I+100微克 CH-T反应一分钟，200 微克Na2S2O5 终止反应，
3H 同位素交换法：直接将 3H 气体引入
放射性标记化合物
功能测定 eg. Na131I, 测定甲状腺功能
热区：111In-McAb, 直肠癌 功能显像
冷区：11C-棕榈酸，心肌显像
刀
治疗
体外治疗
敷贴法： 90Sr, ,表皮毛细血管瘤 60Co针：治疗食道癌
Na131I, ，治疗甲状腺癌
体内治疗
32P-Na3PO4, , 白血病、淋巴瘤 BNCT, 10B(n,)7Li, 脑神经胶质瘤
Na131I, ，治疗甲状腺癌
体内治疗
32P-Na3PO4, , 白血病、淋巴瘤 BNCT, 10B(n,)7Li, 脑神经胶质瘤
一、医用放射性核素的来源
临床应用的放射性核素可通过加速器生产、反应堆生产、从裂 变产物中提取和放射性核素发生器（generator）淋洗获得。
1、加速器生产： ➢11C ➢13N ➢15O ➢18F ➢67Ｇa ➢201Tl
2、标记物的纯化：
最常用的有效方法是色谱法，或叫层析法。 主要有柱层析、薄层层析和纸层析，凝胶过滤法，高效液相色谱和气 相色谱也是目前常采用的方法。 其次还有透析法和电泳法等。
纸层析（paper chromatography, PC）纯化：
纸层析是以层析纸作为固定相，以适当的展开剂作为流动相，当样 品随着流动相从点样的下端沿着纤维素分子上行时，由于样品组分 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的不同， 各个组分在固定相上的移动距离也就不同，从而使各个组分能有效 地分开。
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。
核素标记化合物
第四章核素标记化合物第一节概述一、标记化合物的概念凡是分子中某一原子或某些原子（或基团）被放射性核素或稳定核素所取代，而成为一类易被识别的化合物，则称之为核素标记化合物（以下简称标记化合物）。
如 CH3·14COOH 是放射性14C的标记化合物；CH3·13COOH则是稳定核素13C的标记化合物。
其中14C和13C均为标记原子。
本章侧重介绍放射性标记化合物（radionuclide labeled compound）,仅在第三节中对稳定核素标记化合物和其他标记化合物作扼要说明。
二、常用的术语及标记化合物的命名(一) 标记化合物的分类按照取代原子与被取代原子的关系，可把放射性标记化合物分为两类：1．同位素标记化合物（isotopic labeled compound）化合物中某元素的稳定同位素原子被同一元素的放射性同位素或稳定同位素原子取代，称为同位素标记化合物，取代前后的化合物，在理化性质上完全相同（同位素效应除外），这类标记称为同位素标记（isotopic labeling）。
如葡萄糖分子中的C、H分别被14C、3H取代，二氧化碳中的碳被14C或13C取代，都得到同位素标记化合物。
2. 非同位素标记化合物（nonisotopic labeled compound）该类标记化合物是用化学性质相似或根本不同的放射性核素取代原化合物中所含的某元素的稳定核素原子, 这种标记称非同位素标记（nonisotopic labeling）。
此类标记化合物即非同位素标记化合物，如125I-IgG（免疫球蛋白）。
非同位素标记亦称非理想标记，得到的标记化合物在理化和生化性能上与原化合物有一定的差异，但严格控制质量，仍能在医学中得到广泛应用。
标记化合物也可按标记核素是放射性核素还是稳定核素分成放射性核素标记化合物和稳定核素标记化合物，统称为核素标记化合物。
(二) 标记化合物的命名及常用术语1．标记化合物的命名对放射性标记化合物的命名尚缺少统一法则。
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.
放射性核素标记技术PPT课件
氚,前者仅表示统计学的均一性,而后者则是完全或随机取代.如G-
3H-胆固醇。
2021
4
5)准定位标记：以"N"表示,氚原子在预期标记的位置上的分布 低于化合物总氚含量的95%。
8.标记位置及命名 如 1-14C-醋酸 ←标记化合物
↑↖ 标记位置 核素
2021
5
二.放射性同位素的选择
根据实验选择相应的同位素，应注意：
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2.LPO和CL-T法的比较:
LPO法由于过氧化氢的浓度低而副反应少，其标记位点限 于LPO能接近的位置，即蛋白分子的表面，远离活性中心；有 定向特征；其标记产物活性保存较好；LPO标记主要作用在立 体构型上有利于酶缔合的含有酪氨酰基和少量组氨酸残基的蛋 白或多肽，这和CL-T法相同。二者不同之处是:CL-T法不仅限 于分子表面，分子空间因子对标记的影响不大，而后者(LPO)则 受分子空间因子影响，CL-T法标记咪唑基困难，而LPO可以较 容易的标记组氨酸，除此而外LPO法可用以标记各种细胞及细 胞膜。
40标记化合物贮存状态贮存温度贮存浓度14c标记化合物氨基酸核苷酸碳水化合物与核苷甾体化合物h标记化合物氨基酸核苷酸碳水化合物与核苷甾体化合物32p核苷酸35s氨基酸125125i甲状腺素555gbqmg185gbqmg148gbqmg冷冻干燥体含2乙醇的灭菌水溶液含50乙醇的缓冲溶液冷冻干燥固体含2乙醇的灭菌水溶液含510乙醇的苯溶液冷冻干燥固体含2乙醇的水溶液含2乙醇水溶液含2乙醇的水溶液含乙醇的苯溶液含50乙醇的溶液水溶液冲氮气水溶液含01巯醇乙醇
分的比例。丰度的高低直接或间接地影响标记产物的比放射性。
3.半衰期：半衰期对标记反应的影响首先是对比放射性的影响,
核医学第4章放射性核素标记化合物
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二、同位素标记与非同位素标记
同位素标记：指化合物中的某一稳定核素被其放射性同位素置换的方法。如用3H取代化合物分子中的1H。 非同位素标记：采用并非原化合物所含元素的放射性核素(一般选用性质比较接近的放射性核素)进行标记的方法。如蛋白质用131I或125I标记，所得标记物与原来化合物不完全相同。
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三、定位标记与非定位标记
准定位标记
非定位标记：标记原子的结合部位无法确定。分为均匀标记和全标记。 均匀标记：指放射性原子均匀地分布于分子中，以“U”表示。如用14CO2通过植物光合作用制得的14C-葡萄糖其中分子六个碳原子从统计学上看被均匀标记上14C，故可写成14C-葡萄糖(U)或u-14C-葡萄糖。 全标记：是指放射性核素的原子随机地无严格定位地分布于被标记化合物分子结构上，以“G”表示。如G-3H-胆固醇，标记分子中的所有氢原子都可被取代，但机率各不相同。 非定位标记化合物不能用于观察分子上特定基团或原子的去向，而只是代表整个分子的代谢、分布等状况。非定位标记可以得到较高的比活度．因为在一个分子中，可能存在几个标记原子，且制备方法的选用面也较宽
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A=
3. 放射性比活度 放射线核素的理论比活度:当该种核素的丰度是100%时其放射性活度。它的大小只取决于核素的半衰期。 A理论=λ×N阿伏加德罗常数=0.693/T1/2×6.02×1023 标记化合物的放射性比活度: 该化合物上的放射线核素活度(Bq) 化合物质量(g)或摩尔数(mol)
35S
32P
35S
32P
子代
分离蛋白质外壳及DNA内核，并测量放射性
蛋白质外壳无放射性，DNA上有放射性！
DNA是遗传物质！
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为什么要用放射性核素作为示踪剂？
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二、放射性核素标记化合物 （一）放射性核素标记化合物的特点 （二）同位素标记与非同位素标记
（1）同位素标记(isotopic labelling)：
被标记化合物中固有元素被其放射性 核素的同位素取代所形成的标记。 • 有机化合物：14C 、3H • 硫、磷化合物：35S 、 32P
特点：所得化合物的物理化学及生 物特性与原化合物基本相同
1.直接标记法 (3)固相氧化剂法
① 固相酶法
② 氯甘脲(Iodogen)法
③ Iodo-Beads法
1.直接标记法 (4)N-溴替丁二酰亚胺 (N-Bromosuccinimide) 原理： 溴代瑚玻酰亚胺的作用与氯胺T
和Iodogen法相似。
特点：标记率高、操作简单、快、安全
可标记较低浓度蛋白质
1.直接标记法 (3)固相氧化剂法
原理：将氧化剂交联在琼脂糖凝胶上或 涂在塑料管或塑料珠子表面,形成不溶性 的固相氧化剂。
特点：能简化标记 中止反应不需加还原剂
1.直接标记法 (3)固相氧化剂法
① 固相酶法 将乳过氧化物酶或葡萄糖氧化酶
交联到琼脂糖凝胶（Sepharose 4B） 上, 反应条件仍同于上述酶法。
一、放射性核素标记技术和放射性核素 标记化合物的含义
放射性核素标记化合物是化合物的 分子结构中某一分子或原子被放射性核 素原子取代后的化合物。 14C-尿素------14CO2 〔 γ -32P〕ATP 〔 1-14C〕乙酰胆碱
二、放射性核素标记化合物 （一）放射性核素标记化合物的特点
•结合牢固 •有合适的放射性物理半衰期 •容易测量
联结到一个小分子载 体上,再将这个小分子 物质与蛋白质结合。
2. 间接标记法优缺点
优点：◎ 避免了蛋白质和氧化剂直接接触 ◎ Bolton-Hunter试剂主要联接到
分类：直接标记法间接标记法
1. 直接标记法
Na *I
氧化剂
lao
*I2或*I+
酪氨酸残基
1.直接标记法
(1)氯胺T法
原理： 次氯酸使*I-氧化 特点： 简便、快速
便宜易得、 标记效率高、 重复性好、反应易控制 是使用最广泛的碘标记技术 还原剂：偏重亚硫酸钠（焦亚硫酸钠）
1.直接标记法
(1)氯胺T法
氯胺T法注意事项 ① 氯胺T溶液应新鲜配制 ② 氯胺T 用量应严格控制 ③ 偏重亚硫酸钠也应新鲜配制、
1.5-2倍于氯胺T ④ pH7.4-7.8, 0.2-0.5M磷酸缓冲液 ⑤ 减少反应体积 ⑥ 反应时间：10s-3min ⑦ 室温进行
1.直接标记法 （2）乳过氧化物酶法
原理：当少量H2O2存在时,乳过氧化物酶与 H2O2结合,释放出新生氧,使*I-氧化。
放射性比活度 Specific activity 放射化学纯度 Radiochemical purity
（四）放射性比活度与放射化学纯度
（五）不稳定性 1.核衰变 2.辐射自分解 3.脱落 4.位移
第二节 蛋白质与多肽放射性碘标记
碘标记化合物的基本特性
125I、131I、123I: 半衰期、能量适宜
1.直接标记法 (3)固相氧化剂法
② 氯甘脲(Iodogen)法
1，3，4，6-四氯3α ,6α -二苯甘脲
将氯甘脲用氯仿溶解后涂于反应管 底部，用N2气吹干，置-20oC冷藏备用。
1.直接标记法 (3)固相氧化剂法
③ Iodo-Beads法
将氯胺T的衍生物N-氯苯磺胺共价 连接到无孔的聚苯乙烯小珠表面。
二、放射性核素标记化合物 （一）放射性核素标记化合物的特点 （二）同位素标记与非同位素标记
（2）非同位素标记(non-isotopic labelling) ：非固有元素 131I---蛋白质、 125I---蛋白质 125I---类固醇激素 特点： 组成不完全相同 物理化学及生物特性有所改变
（三） 放射性核素标记化物的命名
缺点：体内实验可能产术
1. 直接标记法
(1)氯胺T法 (2)乳过氧化物酶法 (3)固相氧化剂法 ① 固相酶法 ② 氯甘脲(Iodogen)法 ③ Iodo-Beads法 (4)N-溴替丁二酰亚胺
2. 间接标记法
3-丙酸-N-琥珀酰亚脂
又称联接标记法 是先将放射性碘
无机化合物：131I-NaI、35S-硫酸 有机化合物：1-14C-醋酸 （1）定位标记（Specific labeling ）
5(S)-3H-尿嘧啶 （2）准定位标记（Normal labeling）
6,7(n)-3H-雌二醇
（三） 放射性核素标记化物的命名
（3）均匀标记（Uniform labeling） U-14C-葡萄糖
125I、131I：价廉易得 125I：易于探测
Xian 氙
124Xe(n, γ) 125I 124Xe + 1n ------- 125I + γ
第二节 蛋白质与多肽放射性碘标记
碘标记化合物的基本特性 一、蛋白质与多肽的放射性碘标记技术 特点：苯环比直链易于标记且稳定 （一）基本原理 形式：Na*I--*I- --- *I2 或 *I+ （二）常用标记方法
特点：反应十分温和 放射性比活度高 能保持生物和免疫活性
缺点：标记率比氯胺T法低,30%～40%。
还原剂：缓冲液或半胱氨酸或巯基乙醇
乳过氧化物酶法注意事项
① H2O2应分次加入 ②乳过氧化物酶用量应控制
在标记蛋白量的1%以下 ③ 采用双酶标记法(葡萄糖氧化酶) ④ pH 3.0-8.0 ⑤反应时间：30-60min
（4）全标记 （General labeling） G-3H-胆固醇
（三） 放射性核素标记化物的命名
（5）双标记或多标记 （Double labeling and multiped labeling）
C3H3-35S-CH2CH2CH(NH2)-COOH 13CH3-14COOH
（四）放射性比活度与放射化学纯度
第四章 放射性核素标记化合物 第一节 概述
一、放射性核素标记技术和放射性核素 标记化合物的含义
放射性核素标记技术 Radionuclide labeled technique 放射性核素标记化合物 Radionuclide labeled compounds
第四章 放射性核素标记化合物 第一节 概述