核医学 放射性标记化合物.ppt

放射性核素标记化合物RadionuclideLabeledCompounds
放射性核素标记化合物是化合物分子中某一原子或某些原子被放射性核素原子所取代的化合物，是进行机体微量物质测定和示踪研究重要的分析试剂和示踪剂。
要求：引入放射性核素后应该保持化合物原有的理化、生物学性质不变。
标记物举例
①3H-TdR，研究细胞增殖；
②药物、蛋白、核酸的标记示踪研究；
③细胞标记：如RBC标记，将分离的RBC加入Na251CrO4约1850-2775KBq，室温放置30分钟，以生理盐水洗涤，就得51Cr-RBC，可测血容量或研究RBC寿命。一、放射性核素来源

主要通过人工核反应，从反应堆和加速器中产生，90%的放射性核素用于医学应用，放射性核素必须经过必要的分离纯化、等放射化学处理，经鉴定放射性核纯度，并测定比活度，才供使用。二、标记化合物的概念：

1、对放射性核素的选择：
①半衰期；
②射线类型和能量；
③价格、防护；
④标记难易程度；
⑤同位素标记和非同位素标记。
两个概念
同位素标记：
选用化合物中原有元素的同位素标记：如14C、3H标记。
非同位素标记：
采用非原化合物中所含元素的放射性核素，进行标记，如蛋白质用131I或125I标记。
须严格控制标记方法使生物学行为不改变或改变不大，方可用于示踪。2、标记位置及命名：
标记化合物命名，通常先指出标记部位再指出标记核素，最后列出化合物名称，三部分中以二短横线相联，如：1-14C-醋酸。
①定位标记（符号S）
1-14C-醋酸CH314C00H
2-14C-醋酸14CH3COOH
二者示踪基团不同，合成路线不同。②准定位标记（符号n）：预测可能在某一位置，但不以能保证。
③非定位标记
均匀标记（符号u）：
放射性原子均匀地分布于分子中；每一位置的标记概率相同。
全标记（符号G）：
如同位素交换制备氚标记，既不均匀，又不定位，某一类原子被取代的概率不相同，代表整个分子代谢，比活度高，制备方法多。
④双标记及多标记：
指在化合物分子的不同部位，引入

一种或二种以上元素的同位素原子或引入一种元素的两种或两种以上的同位素原子。
多标记的特点是：
示踪应用时，可在同一机体或离体组织中同时观察两个指标，不仅减少工作量，还可排除和减少由于个体差异引起的误差。

3、比活度：每毫摩尔所含放射性活度，mci或ci/mmol
应用注意：
1，利用分子量不同的化合物间比活度的比较。
2，当某些化合物分子量不确定时，则以单位重量所含放射性活度来表示。
制备和使用高比活度标记物注意：
a、受原料比活度和制备方法的限制；
b、比活度越高，制备操作越难；
c、比活度高时，氚标记物有辐射自分解。4、放射化学纯度：

指所需标记物的放射性（特定化学态）占总放射性的百分值，一般要求95%以上。
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。
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。

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。
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。
优点：
简便，不需制备前体，无复杂合成步骤；
待标记化合物用量少，（适于标记稀有昂贵的复杂有机物）；
可获较高比活度，放射性核素利用率高。缺点：
a、中心原子往往用该法难以标记上，如氚、碘常用于交换标记，而14C标记化合物由于反应条件高，不易用此法制备。
b、通常条件下能交换的系统，不一定都能制备标记物。
c、仅有几个位置可交换，专一性差。
d、原料含杂质也含交接位置，易形成放射性杂质。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。

全生物合成或酶促合成。
如：
14CO2→加入藻类细胞中
→产生的蛋白
含有16种标记的AA。
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。

利用核反应的反