放射性核素标记技术
五.标记方法 原料为简单化合物如3H2,Ba14CO3,Na125I等 1) 同位素交换法
2)化学合成法
3)生物合成法
多肽或蛋白质的碘化标记
125I-Na在氧化剂的作用下氧化成碘分子,与蛋白质或 多肽分子中的酪氨酸残基发生碘化作用,从而使蛋白或多 肽碘化.所以只要含有酪氨酸或人为的接上酪氨酸的化合 物均可用放射性碘标记,除此而外组氨酸,色氨酸残基也可 生成碘化物.碘化标记有一氯化碘法,氯胺-T法,过氧化物酶 法,Iodogen法,电解标记法,连接标记法等这里仅介绍常用 的后四种方法.
放射性核素标记技术
实验核医学
一.几个概念 1.标记及标记化合物:通过一定的实验手段将某种放射性同位 素和某种生物活性化合物相连接,使之成为某示踪物的方法称之为 标记。其产物称之为标记化合物。 2.内源性标记:在有机或生物合成过程中,使放射性前身物掺 入到某生物活性分子一级结构内的标记方法。特点是标记化合物和 生物活性物质理化特性完全相同. 3.理想标记:当化合物中某原子被相同元素的放射性同位素所 取代,而取代后的分子性质不发生改变(如构型,旋光性等)这称之为 理想标记。它和内源性标记特点相似但方法不同。 4.非理想标记:在一定条件下,用组成化合物以外的放射性同 位素原子进行取代该化合物的某些原子的标记称之非理想标记。其 分子结构或性质均较原化合物有不同程度的改变。
2)非定位标记:标记分子中标记的原子没有特定的位置。
3)均匀标记:以"U"表示,指标记放射性原子在标记物分子中的 分布,相对于分子中所有碳原子而言具有统计学均一性.如U-14C葡 萄糖。 4)全标记:以"G"表示,通常指在氚标记的分子中所有的氢原子 位置均被氚所取代,它和均匀标记的区别是:前者指"C"而后者指 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G3H-胆固醇。
四.标记化合物的主要指标及检查方法
1. 核纯度: 所需放射性活度 核纯度%= 样品总放射性活度 半衰期测定法、能量测定、 2. 放化纯度: 特定形态的放射性活度 放化纯度%= ×100 样品总放射性活度 层析法、放射自显影 、 放射性扫描、HPLC、 分段切取测量 ×100
待测组分和原点的距离(I)
5.末端标记:用化学或酶的方法将放射性同位素连接在完整生 物活性分子上的方法。
6.双标记:在某生物活性分子中引进二种元素同位素原子或同 一元素的二种放射性同位素标记称之为双标记。 如T3,T4分别用125I,131I标记观察脱碘情况。 22Na ,24Na在细胞内外示踪观察Na流动情况。
优点:是在同一实验中可以观察多种指标及代谢变化,排除减少 个体实验误差。
7.标记化合物的术语及符号
1)定位标记:以"S"表示,标记分子中标记的原子局限于分子的
指定位置.用以追踪分子中某原子的去向。 A-X-B +C-X*-D ---------A-X-D +C-X*-B A-X-B +C-X*-D ---------A-X*-D +C-X-B 产物C-X*-B 1式正确.
三.关于被标记的生物活性物的选择:
被标记的生物活性物是根据实验所确定的,但用于标记的物质 必须是高纯度,所谓高纯度包括两个含义: 1.化学纯 2.其中所含的微量杂质不干扰实验内容,就放免而言纯品应有 足够的免疫纯;杂蛋白的掺入可因其被大量标记而使标记失去意义 ;类似结构的杂质可因和反应体系内某些物质交叉而干扰实验。
一.氯胺-T法. 1. 原理: 氯胺-T(对甲基苯磺胺的N-氯衍生物)是一种较温和 的氧化在水溶液中,产生次氯酸,它可以使阴离子 131I,125I在碘化反应过程中产生一种具有强氧化性的带 正电荷的碘原子对酪氨酸酚环上与负氧(羟基)邻位的碳 进行亲,电攻击,或对组胺酸咪唑环上与负氮邻位的碳进 行亲电攻击,产生取代反应而碘化多肽或蛋白质.这种取 代反应在某些情况下可以在组胺酰咪唑基或半胱胺酰巯 基上,对于非肽类激素,如甾体激素A环第二位的氢也可进 行取代.有关氯胺-T的作用原理尚不清楚,可能反应如下:
Rf=
流动相的前沿和原点的距离(L)
3)比活度:比活度=放射性活度/单位化学量 *每一种放射性核素都有一个比活度的理论值 比活度λN=0.693N/T1/2 N为一毫克原子(mA)的总原子数为 6.023×1020 =69.6×108/T1/2 GBq/mA 意义是每mA的某核素比活度的理论值,即每分子接上一个该 放射性核素原子的标记化合物的比活度理论值。 一些常用放射性核素比活度理论值 核素 14C 3H 35S 32p 125I 131I 半衰期 5730Y 12.33Y 87.4d 14.28d 60.2d 8.04d Bq/mmol 2.3G 1073G 55.2T 338.5T 80.3T 600T
5)准定位标记:以"N"表示,氚原子在预期标记ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
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: 1.比放射性:表示单位重量的元素或示踪所含的放射性多少,以 mCi/mmol或MBq/mmol等单位表示。由于放射性同位素的比放射 性相差悬殊,所以当某示踪中引进相同原子数目的不同种类的放射 性同位素,则单位时间内的核衰变数就有上千,上万倍的差异,可 见选用高比放射性的同位素进行标记有着重要意义。 2.丰度:类似于纯度的概念,代表了某示踪物中具有放射性部 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, 其次是要根据实验目的和时间而选择不同半衰期的放射性同位素。 4.稳定性和外辐射:标记用的放射性同位素应有较好的稳定性, 如131I较125I稳定性差,而且有β辐射,所以RIA分析常选用125I标 记。 5.探测仪器的计数效率:氚标记物需要用液闪测量不仅样品制备 烦琐,而且仪器计数效率低,致使其应用受限。 6.标记类型 同位素交换法、化学合成法、生物合成法、