检验核医学：放射性核素标记化合物

放射性核素标记化合物

RadionuclideLabeledCompounds几种常见的放射性核素标记化合物的制备放射性标记化合物的纯化与鉴定放射性标记化合物的辐射自分解与贮存

如何研究抗鼻咽癌细胞CNE2的单克隆抗体BAC5在荷瘤裸鼠体内的分布特性？制备标记化合物（包括标记、纯化和鉴定)体内示踪应用思考:概念放射性核素标记化合物:分子中某一原子或某些原子被放射性核素所取代的化合物.

mcAb125I-mcAbCaCl2

45CaCl2TdR3H-TdRDG14C-DG

特点：相同生物学特性稳定性可探测（追踪）一、放射性标记化合物的制备放射性核素的选择放射性标记化合物制备的基本方法1.放射性核素的选择射线性质：

显像：γ射线，E＝100～150keV，半衰期短

治疗：β、α射线，能量高,半衰期适中

实验研究：γ、β射线，能量低，半衰期长标记要求、价格标记物的稳定性

常用标记放射性核素主要性质核素3H14C35S32P131I125I衰变方式β－β－β－β－γβ－γ能量（MeV）0.01860.1560.1671.7110.3650.03550.027半衰期12.33y5730y87.4d14.28d8.04d60.2d2.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.RH+T2RT氚气曝射交换法：3H-秋水仙碱

K14CNH2OCH3CHOCH3-CH-14CNCH3-CH-14COOHNH3NH2NH2催化加氢、催化卤素置换、氚化金属还原化学合成标记应用放射性核素的原料，通过各种化学反应，将放射性核素标记到待标记化合物的特定位置。

H332PO4

DNA

DNA-32P

culture

生物合成标记利用动物、植物、酶和微生物的生理代谢过程或生物活性，将简单的放射性物质在体内或体外引入所需化合物。络合物/螯合物生成法根据金属离子容易生成络合物或螯合物的原理,将放射性金属离子和具有特定功能的化合物进行络合或螯合反应.二、几种常见放射性核素记

化合物的制备放射性碘标记物的制备14C标记化合物的制备氚标记化合物的制备核素半衰期主要射线及能量(MeV)(%)123I13.0hEC:Eγ=0.159(85)Eγ=0.564(18)125I60dEC:Eγβ=0.0355(6.7)Eγ=0.027(119)Eγ=0.031(26)127I稳定

无辐射131I8.04dβ-:Eβ=0.336(13)Eβ=0.336(86)γ:Eγ=(81)Eγ=(7.2)常用的放射性碘的同位素1.蛋白质（多肽）的碘标记

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。氯胺-T(Chloramine-T)

化学名:N-氯代对甲苯磺酰胺钠盐,是一种较温和的氧化剂,在水溶液中水解产生次氯酸,次氯酸使碘的阴离子氧化成碘分子.氯胺－T标记方法反应液的组成：

Na125I74MBq（10μl）

BAC55μg（10μl）磷酸盐缓冲液（pH7.4）30μl

氯胺－T100μg（10μl）混合，室温反应1～3min加Na2S2O5200μg（0.2ml）终止反应。固相氧化法(Iodogen法)

标记率高、反应体积小,可用低浓度的125I原料、活性损失小、稳定等优点，系常规的碘化方法之一。原理

Iodogen(四氯二苯基苷脲）与氯胺-T同属氯酰胺类,对I-离子的氧化反应原理相同.难溶于水,可用二氯甲烷溶解,涂于试管壁.

优点:标记过程中被标记样品不与Iodogen混合，标记后取出样品即停止反应，不使用任何还原剂。只在固相表面进行氧化反应,减少对标记物生物活性的损害.方法标记之前，先把Iodogen溶于有机溶剂，涂于管底，并使之干燥。标记时，将蛋白质溶液10～20μg/10μl(0.5mol/L,pH7.5PB)置于反应管中，反应管置于冰浴中。在温和的连续的搅拌下10min，从反应管中转移出反应混合液，使其反应停止。碘标记的两个前提:待待标记物有易被碘原子结合或取代的基团如酪氨酸残基等必须先把125I-氧化成125I2标记实验的特殊要求：制备原料价格较贵，必须充分利用。采用微量或超微量技术，操作规模通常限制在10-6～10-3摩尔的较微量的水平上应将放射性核素引入到化合物的稳定位置或指定位置上，并进行充分的分离和提纯。2.14C标记化合物的制备核素半衰期衰变方式射线能量(MeV)11C20.38分β+0.96812C稳定----13C稳定----14C5730年β-0.15514C标记化合物的化学合成例:[1-14C]-乙酸的制备:CH3OHCH3ICH3MgICH314COOMgICH314COOHHIMg14CO2需特定的原料或中间体;特殊微量操作和防护技术;合成步骤多,对复杂化合物的标记有困难.14C标记化合物的生物合成

14C-核酸14C-核苷酸小球藻14C-小球藻14C-蛋白质14C-氨基酸

14-多糖14C-葡萄糖和甘露糖14CO2光合作用酶解水解水解合成方法简单,可制备结构复杂,有天然活性的标记物;但分离纯化困难,标记率低,标记位置不能预先控制.3.氚标记化合物的制备核素半衰期射线及能量(keV)1H(H)氕稳定----2H(D)氘稳定----3H(T)氚12.33年β-(Emax=18.6)氢的同位素同位素交换法

RH+T2RT+HT化学合成法

RCH=CH2RCHTCHT

生物合成法如：3H－TdRT2三、放射性标记化合物的纯化与鉴定标记率的测定标记化合物的纯化、鉴定标记化合物的鉴定1.标记率（LabeledRate)的测定概念：放射性核素被标记到待标记化合物上的量占放射性核素投入量的百分比.

标记率（％）＝×100％放射性杂质的来源：

未被标记的游离的放射性核素;

待标记样品中的不纯物被标记上;

贮存时由于标记物本身的不稳定或者辐射自分解产生纸层析（paperchromatography)原理：展开液中不同组分的位移速度不同展开液(chromatographicsolution)：

2NHCl：5％KI＝1:1结果测量分段测量放射性扫描放射自显影SPECT2.标记化合物的纯化目的：分离得到高放化纯度的标记化合物。要求分离效率高、产品回收率高、条件温和、简便易行。分子筛效应。小分子物质速度慢，大分子物质速度快凝胶过滤层析法：凝胶层析过程层析柱：

sephadexG-25淋洗曲线淋洗液:PBS速度:自然状况检测:280nm(蛋白峰)

其它分离纯化方法3.标记化合物的鉴定放射化学纯度（radiochemicalpurity)

所指定的放射性标记化合物的放射性活度占该样品的总放射性活度的百分比.放化纯度(%)=×100%标记物的放射性活度样品总的放射性活度方法:

放射性纸层析或薄板层析放射性高效液相层析放射性凝胶电泳法放射性浓度（radioactiveconcentration)

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

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

辐射自分解的概念辐射自分解的方式影响辐射自分解的因素辐射自分解的控制1.概念

由于标记化合物分子所含放射性核素的电离辐射作用,致使标记化合物本身的结构被破坏而丧失原有特性的现象称为辐射自分解(Autoradiolysis）。

后果：产生放化杂质或化学杂质2.辐射自分解的方式初级内分解(primaryinternaldecomposition)

由核素本身的衰变引起,如14C衰变为14N,导致分子破坏初级外分解(primaryexternaldecomposition)

射线导致该分子或临近的同种分子化学键断裂次级分解(secondarydecomposition)

射线作用于溶剂分子,形成自由基等,导致分子的氧化和分解