實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章

1、實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 第四章 放射性核素標(biāo)記化合物 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 第一節(jié) 基本概念 1.放射性濃度放射性濃度單位體積溶液中含有的放射性活單位體積溶液中含有的放射性活 度，度，Bq/L、Bq/ml。 2.放射化學(xué)純度放射化學(xué)純度放射性標(biāo)記化合物的放射性活放射性標(biāo)記化合物的放射性活 度占該樣品的總放射性活度的百分比。度占該樣品的總放射性活度的百分比。 3.放射性比活度放射性比活度單位質(zhì)量放射性物質(zhì)的放射性單位質(zhì)量放射性物質(zhì)的放射性 比活度。重要參數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。比活度。重要參數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 4.同位素標(biāo)記同位素標(biāo)記各種化合物上的元素被該種元各種化合物上的元素被該種元

2、 素的放射性同位素所取代的標(biāo)記。素的放射性同位素所取代的標(biāo)記。 5.非同位素標(biāo)記非同位素標(biāo)記利用性質(zhì)接近的放射性核素利用性質(zhì)接近的放射性核素 代替需標(biāo)記化合物上的元素的標(biāo)記。代替需標(biāo)記化合物上的元素的標(biāo)記。 6.定位標(biāo)記定位標(biāo)記把放射性核素標(biāo)記到化合物指定把放射性核素標(biāo)記到化合物指定 位置上的標(biāo)記。位置上的標(biāo)記。 7.非定位標(biāo)記非定位標(biāo)記無法確定放射性核素標(biāo)記到化無法確定放射性核素標(biāo)記到化 合合物上的某部位的標(biāo)記。物上的某部位的標(biāo)記。 全標(biāo)記（一般標(biāo)記）全標(biāo)記（一般標(biāo)記）標(biāo)記化合物上原子被標(biāo)記化合物上原子被 取代的機(jī)會(huì)均等的標(biāo)記。取代的機(jī)會(huì)均等的標(biāo)記。 準(zhǔn)定位標(biāo)記準(zhǔn)定位標(biāo)記在定位標(biāo)記時(shí)，由于中

3、間過程，在定位標(biāo)記時(shí)，由于中間過程， 可能也標(biāo)記在其它位置上的標(biāo)記。可能也標(biāo)記在其它位置上的標(biāo)記。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 第二節(jié) 標(biāo)記化合物的制備 一、放射性核素的選擇一、放射性核素的選擇 1.基本不改變?cè)谢衔锏奈锢砘瘜W(xué)性質(zhì)；基本不改變?cè)谢衔锏奈锢砘瘜W(xué)性質(zhì)； 2.標(biāo)記核素與化合物的結(jié)合牢固、穩(wěn)定性好；標(biāo)記核素與化合物的結(jié)合牢固、穩(wěn)定性好； 3.合適的半衰期；合適的半衰期； 4.射線容易測量；射線容易測量； 5.其它，標(biāo)記難易、價(jià)格、防護(hù)等。其它，標(biāo)記難易、價(jià)格、防護(hù)等。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 二、考慮因素二、考慮因素 1.原材料及其價(jià)格；原材料及其價(jià)格； 2.標(biāo)記物的穩(wěn)定性；標(biāo)記物的穩(wěn)定性；

4、3.微量操作技術(shù)；微量操作技術(shù)； 4.冷試驗(yàn)；冷試驗(yàn)； 5.防護(hù)措施及防污染、廢物處理方案。防護(hù)措施及防污染、廢物處理方案。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 三、基本方法三、基本方法 1.同位素交換法：某一放射性核素或其化合物與待標(biāo)同位素交換法：某一放射性核素或其化合物與待標(biāo) 記化合物中相同元素的非放射性核素進(jìn)行交換反應(yīng)。記化合物中相同元素的非放射性核素進(jìn)行交換反應(yīng)。 2.化學(xué)合成法：應(yīng)用放射性核素的原原料，通過各種化學(xué)合成法：應(yīng)用放射性核素的原原料，通過各種 化學(xué)反應(yīng)，將放射性核素合成到待標(biāo)記化合物的特定化學(xué)反應(yīng)，將放射性核素合成到待標(biāo)記化合物的特定 位置上。位置上。 3.生物合成法：全生物合成生物合成法

5、：全生物合成利用生物的生理代謝利用生物的生理代謝 作用，將簡單的放射性原料轉(zhuǎn)化成所需的標(biāo)記物；作用，將簡單的放射性原料轉(zhuǎn)化成所需的標(biāo)記物； 酶促合成酶促合成利用酶的生物活性，將利用酶的生物活性，將 放射性前體轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧臉?biāo)記物。放射性前體轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧臉?biāo)記物。 4.4.絡(luò)合物絡(luò)合物/ /鰲合物生成法：將放射性金屬離子和具有鰲合物生成法：將放射性金屬離子和具有 特定功能的化合物進(jìn)行絡(luò)合或鰲合反應(yīng)。利用了金屬特定功能的化合物進(jìn)行絡(luò)合或鰲合反應(yīng)。利用了金屬 離子易生成絡(luò)合物或鰲合物的原理。離子易生成絡(luò)合物或鰲合物的原理。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 第三節(jié) 常用標(biāo)記化合物的制備 C、H生命物質(zhì)的主要組分，生命科

6、學(xué)生命物質(zhì)的主要組分，生命科學(xué) 中常用中常用14C、3H來標(biāo)記所需化合物。來標(biāo)記所需化合物。 125I 性質(zhì)活潑，易與蛋白質(zhì)和多肽發(fā)生 性質(zhì)活潑，易與蛋白質(zhì)和多肽發(fā)生 取代反應(yīng)，且發(fā)射的取代反應(yīng)，且發(fā)射的射線易測量。射線易測量。 P、S核酸、蛋白質(zhì)的組成元素，核酸、蛋白質(zhì)的組成元素， 32P、 33P、 、35S在在DNA測序等分子生物學(xué)中廣泛應(yīng)用。測序等分子生物學(xué)中廣泛應(yīng)用。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 一、一、14C標(biāo)記化合物的制備標(biāo)記化合物的制備 C的主要同位素的主要同位素 14C的特點(diǎn)： 的特點(diǎn)： 1.半衰期長；半衰期長； 2.發(fā)射的發(fā)射的-射線能量低，可用液閃測量，易防護(hù)；射線能量低，可用液閃

7、測量，易防護(hù)； 3.用于自顯影，影像清晰；用于自顯影，影像清晰； 4.14C的化合物較穩(wěn)定，輻射自分解速度慢。的化合物較穩(wěn)定，輻射自分解速度慢。 核素半衰期衰變方式 射線能量(MeV) 天然豐度生產(chǎn)核反應(yīng) 11C 20.38分+0.9608 11B(p,n) 12C 穩(wěn)定98.892 13C 穩(wěn)定1.108 14C 5730年-0.155 14N(n,p) 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 （一）（一）14C標(biāo)記化合物的化學(xué)合成標(biāo)記化合物的化學(xué)合成 起始原料：起始原料：Ba14CO3或或14CO2 中間體：由原料經(jīng)一步或兩步反應(yīng)制得簡單中間體：由原料經(jīng)一步或兩步反應(yīng)制得簡單14C標(biāo)記物標(biāo)記物 Ba 14C 2

8、 14CO 2 K 14CN 14CH14CH R 14CO O HH14CO O H Ba 14CO 2 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 例1：制備14C標(biāo)記的維生素K2 ICHOHCHCO 3 14HI 3 14ROH,LiAlH 2 14 4 Li 14CH3 14CH3I 0 CrO2 O O 14CH3 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 例2：1-14C-乙酸的制備 方法1： 方法2： COOHCHCNCH CNNaCOBa OHSOCH NaN 14 3 14 3 )( 14 3 14 2423 3 COOHCHCOOMgICH MgICHICHOHCH OHCO MgHI 14 3 14 3 333 22 1

9、4 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 核素標(biāo)記的位置一般根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩x擇。核素標(biāo)記的位置一般根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩x擇。 例例3： 例例4： -14C-絲氨酸絲氨酸 14C-甲酸甲酸 甘氨酸甘氨酸 COOHCHCNCHICH OHKCN 3 14 3 14 3 14 2 COOHNHCHCOOHHCOOHNHCHOHCH O )()()( 22 14)( 2 14 2 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 化學(xué)合成法的優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)合成法的優(yōu)點(diǎn)： 能定位標(biāo)記；能定位標(biāo)記； 純化較容易；純化較容易； 放射性比活度高。放射性比活度高。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 需特定的原料或中間體；需特定的原料或中間體； 需特殊的微量操作和射線防護(hù)技術(shù)；需特殊的微量操作

10、和射線防護(hù)技術(shù)； 合成步驟較多，對(duì)復(fù)雜化合物的標(biāo)記有困難。合成步驟較多，對(duì)復(fù)雜化合物的標(biāo)記有困難。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 （二）（二）14C標(biāo)記化合物的生物合成標(biāo)記化合物的生物合成 1.全生物合成全生物合成 采用一些低等生物，如細(xì)菌、綠藻、酵母等，利采用一些低等生物，如細(xì)菌、綠藻、酵母等，利 用它們的代謝活潑，繁殖迅速，可把簡單的放射性原用它們的代謝活潑，繁殖迅速，可把簡單的放射性原 料（如料（如14CO2）摻入到細(xì)胞內(nèi)，再進(jìn)一步處理得到所）摻入到細(xì)胞內(nèi)，再進(jìn)一步處理得到所 需標(biāo)記物。需標(biāo)記物。 核苷酸核酸 酶解 CC 1414 氨基酸蛋白質(zhì) 水解 CC 1414 葡萄糖和甘露糖多糖 水解 CC

11、1414 水解 小球藻C 14 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 方法簡單；方法簡單； 可制得結(jié)構(gòu)復(fù)雜化合物；可制得結(jié)構(gòu)復(fù)雜化合物； 保留化合物天然生物活性和天然構(gòu)型。保留化合物天然生物活性和天然構(gòu)型。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 無法控制定位；無法控制定位； 分離純化較難；分離純化較難； 標(biāo)記率較低標(biāo)記率較低。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 2.酶促合成酶促合成 利用特定的酶，通過一步或幾步反應(yīng)，將標(biāo)記前利用特定的酶，通過一步或幾步反應(yīng)，將標(biāo)記前 身物轉(zhuǎn)化為所需的標(biāo)記產(chǎn)物。身物轉(zhuǎn)化為所需的標(biāo)記產(chǎn)物。 2-14C-胸腺嘧啶胸腺嘧啶 尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 2-14C-胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷 尿嘧啶尿嘧啶 特點(diǎn)：特點(diǎn)：定位

12、標(biāo)記，可得生物活性、光學(xué)構(gòu)型的標(biāo)記物定位標(biāo)記，可得生物活性、光學(xué)構(gòu)型的標(biāo)記物 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需有相應(yīng)的前體和合適的酶需有相應(yīng)的前體和合適的酶 N O N C 14 O CH3 + N O NO dR 脫氧 核糖轉(zhuǎn)移 酶 N C 14 NO CH3 O dR + N O ON 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 二、氚標(biāo)記化合物的制備二、氚標(biāo)記化合物的制備 氫的同位素氫的同位素 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1.來源豐富，測量簡便；來源豐富，測量簡便； 2.能量弱，射程短，無需特別防護(hù)；能量弱，射程短，無需特別防護(hù)； 3.可獲高分辨率自顯影效果，可觀察亞細(xì)胞形態(tài)；可獲高分辨率自顯影效果，可觀察亞細(xì)胞形態(tài)； 4.制備較簡單，可獲高比

13、活度產(chǎn)物，靈敏度高；制備較簡單，可獲高比活度產(chǎn)物，靈敏度高； 5.半衰期長，易運(yùn)輸、貯存、安排實(shí)驗(yàn)。半衰期長，易運(yùn)輸、貯存、安排實(shí)驗(yàn)。 核素半衰期射線及能量(keV)天然豐度生產(chǎn)核反應(yīng) 1H(H)氕 穩(wěn)定99.9852 2H(D)氘 穩(wěn)定0.0148 3H(T)氚 12.33年-，18.6 14N(n,p) 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 1.3H在分子中易丟失；在分子中易丟失； 2.高比活度產(chǎn)物易發(fā)生輻射自分解；高比活度產(chǎn)物易發(fā)生輻射自分解； 3.標(biāo)記物與非標(biāo)記物質(zhì)量相差大，標(biāo)記位置可能標(biāo)記物與非標(biāo)記物質(zhì)量相差大，標(biāo)記位置可能 會(huì)影響反應(yīng)速率。會(huì)影響反應(yīng)速率。 同位素效應(yīng)：因同位素的原子質(zhì)量不

14、同而引起反同位素效應(yīng)：因同位素的原子質(zhì)量不同而引起反 應(yīng)速率改變的現(xiàn)象。應(yīng)速率改變的現(xiàn)象。 標(biāo)記位置遠(yuǎn)離反應(yīng)部位，可減少同位素效應(yīng)。標(biāo)記位置遠(yuǎn)離反應(yīng)部位，可減少同位素效應(yīng)。 常用標(biāo)記方法：常用標(biāo)記方法： 同位素交換法同位素交換法 化學(xué)合成法化學(xué)合成法 生物合成法生物合成法 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 （一）同位素交換法一）同位素交換法 RH+T2RT+HT 操作簡單，但氚常標(biāo)在不穩(wěn)定位置，難于定位，操作簡單，但氚常標(biāo)在不穩(wěn)定位置，難于定位， 產(chǎn)品比活度低，較難純化。產(chǎn)品比活度低，較難純化。 1.氚氣曝射交換法：氚氣曝射交換法： 將待標(biāo)記物均勻途布在反應(yīng)容器中，減壓真空，將待標(biāo)記物均勻途布在反應(yīng)容器中，減

15、壓真空， 通入純氚氣，密閉反應(yīng)數(shù)日數(shù)周，回收氚氣，純化通入純氚氣，密閉反應(yīng)數(shù)日數(shù)周，回收氚氣，純化 標(biāo)記物。一般適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜化合物（中藥有效成分）標(biāo)記物。一般適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜化合物（中藥有效成分） 的標(biāo)記。的標(biāo)記。 提高比活度，縮短反應(yīng)時(shí)間：提高比活度，縮短反應(yīng)時(shí)間： 活化氚氣，將氚分子解離為氚原子或氚離子；活化氚氣，將氚分子解離為氚原子或氚離子； 盡可能分散待標(biāo)記樣品，擴(kuò)大反應(yīng)接觸面；盡可能分散待標(biāo)記樣品，擴(kuò)大反應(yīng)接觸面； 加入催化劑，如鈀黑或鉑黑。加入催化劑，如鈀黑或鉑黑。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 缺點(diǎn)：不定位；缺點(diǎn)：不定位； 氚的利用率低；氚的利用率低； 易導(dǎo)致待標(biāo)記物化學(xué)鍵斷裂；易導(dǎo)致待標(biāo)記

16、物化學(xué)鍵斷裂； 分離純化較難。分離純化較難。 2.2.溶液中的催化交換法溶液中的催化交換法 （1）均相催化交換法均相催化交換法 氚化溶液：氚水、氚化溶液：氚水、3 3H-H-醋酸醋酸 催化劑：多為酸性試劑催化劑：多為酸性試劑乙酸、三氯乙酸、硫酸、乙酸、三氯乙酸、硫酸、 磷酸、過氯酸、氯化鋁等；磷酸、過氯酸、氯化鋁等； 一般需加熱數(shù)小時(shí)數(shù)十小時(shí)。一般需加熱數(shù)小時(shí)數(shù)十小時(shí)。 所需標(biāo)記物待標(biāo)記物氚化溶液 催化劑 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 （2）非均相催化交換法）非均相催化交換法快速、簡便快速、簡便 氚化溶液中的非均相交換氚化溶液中的非均相交換 操作簡便，反應(yīng)時(shí)間短，雜質(zhì)少，不飽和鍵一般操作簡便，反應(yīng)時(shí)間短，

17、雜質(zhì)少，不飽和鍵一般 不發(fā)生加氚反應(yīng)；但標(biāo)記位置難以預(yù)定，不適用熱不不發(fā)生加氚反應(yīng)；但標(biāo)記位置難以預(yù)定，不適用熱不 穩(wěn)定化合物。穩(wěn)定化合物。 氚氣在溶液中的非均相催化交換法氚氣在溶液中的非均相催化交換法 標(biāo)記物反應(yīng)產(chǎn)物 氚化溶液待標(biāo)記物 一系列處理 ，催化劑，真空，溶解 h241 標(biāo)記物 反應(yīng)系統(tǒng)待標(biāo)記物溶液催化劑 一系列處理數(shù)小時(shí)，室溫，真空， 混合 min20T2 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 可獲得高純度、高比活度標(biāo)記物，適用于芐基化可獲得高純度、高比活度標(biāo)記物，適用于芐基化 合物、雌激素、嘌呤核苷、嘌呤核苷酸及糖的標(biāo)記，合物、雌激素、嘌呤核苷、嘌呤核苷酸及糖的標(biāo)記， 不適用于不飽和鍵化合物、鹵代化

18、合物的標(biāo)記，標(biāo)記不適用于不飽和鍵化合物、鹵代化合物的標(biāo)記，標(biāo)記 位置不確定。位置不確定。 （二）化學(xué)合成法（二）化學(xué)合成法 是目前制備高比活度的定位標(biāo)記的最成熟、最重是目前制備高比活度的定位標(biāo)記的最成熟、最重 要的方法。要的方法。 合適的前體：烯烴、炔烴、有機(jī)鹵化物、腈、羧合適的前體：烯烴、炔烴、有機(jī)鹵化物、腈、羧 基化合物?；衔?。 還原劑：氚氣，氚化金屬（還原劑：氚氣，氚化金屬（NaBT4、LiBT4、 KBT4、LiAlT4） 方法：催化加氚法、催化鹵氚置換法、氚化金屬方法：催化加氚法、催化鹵氚置換法、氚化金屬 還原法。還原法。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 1.催化加氚法催化加氚法 適用于含不飽

19、和鍵前體的標(biāo)記，及嘌呤類核苷酸、適用于含不飽和鍵前體的標(biāo)記，及嘌呤類核苷酸、 核苷酸、激素等標(biāo)記，對(duì)還原糖可定位標(biāo)記在醛基上，核苷酸、激素等標(biāo)記，對(duì)還原糖可定位標(biāo)記在醛基上， 對(duì)含芐基的化合物，可定位在亞甲基上。對(duì)含芐基的化合物，可定位在亞甲基上。 2.催化鹵素置換法催化鹵素置換法 一般還在反應(yīng)中加入有機(jī)胺類的添加劑，可中和一般還在反應(yīng)中加入有機(jī)胺類的添加劑，可中和 反應(yīng)產(chǎn)物鹵化氫反應(yīng)產(chǎn)物鹵化氫（3HX），），利于反應(yīng)進(jìn)行。利于反應(yīng)進(jìn)行。 簡便，可定位標(biāo)記，產(chǎn)物比活度較高，但需合適簡便，可定位標(biāo)記，產(chǎn)物比活度較高，但需合適 的鹵化物前體。的鹵化物前體。 CHTRCTCHTRCTCHRC T ，

20、 ，催化劑 22 2 HXHRHRX 33 2 3 催化劑 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 催化劑的使用：鉑、鈀及其氧化物。鈀更好。提高催化劑的使用：鉑、鈀及其氧化物。鈀更好。提高 催化效率，可加用活性炭、催化效率，可加用活性炭、BaSO4、CaCO3等載體，等載體， 增加有效表面活性，增加有效表面活性，5、10 Pd/C。 若氚水濃度高，輻射自分解重，需稀釋；氚氣無此若氚水濃度高，輻射自分解重，需稀釋；氚氣無此 問題，需專門真空系統(tǒng)中操作。問題，需專門真空系統(tǒng)中操作。 一般會(huì)產(chǎn)生放射化學(xué)雜質(zhì)，需純化處理。一般會(huì)產(chǎn)生放射化學(xué)雜質(zhì)，需純化處理。 3.氚化金屬還原法氚化金屬還原法 用氚化金

21、屬用氚化金屬(NaB3H4、LiB3H4、KB3H4、LiAl3H4) 選擇性地將羧酸、酯、酮、醛、腈類化合物還原成選擇性地將羧酸、酯、酮、醛、腈類化合物還原成 相應(yīng)的醇類、胺類。定位標(biāo)記。把氚加成到不飽和相應(yīng)的醇類、胺類。定位標(biāo)記。把氚加成到不飽和 鍵的碳原子上。鍵的碳原子上。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 （三）生物合成法（三）生物合成法 以氚的標(biāo)記物為底物，利用專一性很強(qiáng)的酶為催以氚的標(biāo)記物為底物，利用專一性很強(qiáng)的酶為催 化劑，將該標(biāo)記物轉(zhuǎn)化為另一所需的標(biāo)記物?；瘎?，將該標(biāo)記物轉(zhuǎn)化為另一所需的標(biāo)記物。 標(biāo)記物一般可定位標(biāo)記，且保留生物活性。標(biāo)記物一般可定位標(biāo)記，且保留生物活性。 2 RCHTNHNR

22、C CTOHRRCORR RCHTOH RCHO RCOOR RCOOH 氚化金屬 氚化金屬 氚化金屬 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 如3H-TdR的制備： 甲基甲基-3H胸腺嘧啶胸腺嘧啶 尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 甲基甲基-3H胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷 尿嘧啶尿嘧啶 N O NO CT3 + N O NO dR 脫氧 核糖轉(zhuǎn)移 酶 N NO CT3 O dR + N O ON 37，1h 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 三、放射性碘標(biāo)記物的制備 常用的放射性碘同位素 核素半衰期射線及能量(MeV)(%)主要生產(chǎn)方式 123I 13.06hEC：E0.159，85 121Sb(，2n) E0.564，18 125I 60d

23、EC：E0.0335，6.7 124Xe(n,) 125Xe(EC) E0.027，119 E0.031，26 127I 穩(wěn)定無輻射天然豐度100 131I 8.04d-：E 0.336，13 130Te(n,) 131Te(-) E 0.607，86 EC：E0.364，81 E0.637，7.2 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 化學(xué)性質(zhì)活潑，標(biāo)記技術(shù)易掌握；化學(xué)性質(zhì)活潑，標(biāo)記技術(shù)易掌握； 所需設(shè)備簡單所需設(shè)備簡單 特別適用于蛋白質(zhì)、多肽的碘標(biāo)記；特別適用于蛋白質(zhì)、多肽的碘標(biāo)記； 半衰期適中，易于商品化、貯存、廢物處理；半衰期適中，易于商品化、貯存、廢物處理； 發(fā)射低能發(fā)射低能射線，易測量；

24、射線，易測量； 輻射自分解較小，標(biāo)記物較穩(wěn)定；輻射自分解較小，標(biāo)記物較穩(wěn)定； 比活度較高，靈敏度高。比活度較高，靈敏度高。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 （一）同位素交換法（一）同位素交換法 RI+Na*IR*I+NaI 方法簡單，產(chǎn)物易純化，可得較高比活度的標(biāo)記方法簡單，產(chǎn)物易純化，可得較高比活度的標(biāo)記 物，但須合適的前體，及特定的條件（溫度、壓力、物，但須合適的前體，及特定的條件（溫度、壓力、 酸堿度）。酸堿度）。 碘碘-溴交換法，可得高比活度、高純度產(chǎn)物。溴交換法，可得高比活度、高純度產(chǎn)物。 CH2NHCNH2 I NH +Na131I (NH4)2SO4 140 ,30min I 131 CH2N

25、HCNH NH +NaI H2SO4 1 2 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 （二）蛋白質(zhì)、多肽的碘標(biāo)記技術(shù)（二）蛋白質(zhì)、多肽的碘標(biāo)記技術(shù) 前提：前提： 1.待標(biāo)記物要有易被碘原子結(jié)合或取代的基團(tuán)（酪氨待標(biāo)記物要有易被碘原子結(jié)合或取代的基團(tuán)（酪氨 酸、組氨酸、色氨酸）；酸、組氨酸、色氨酸）； 2.必須先把必須先把125I-氧化成氧化成125I2。 酪氨酸酪氨酸 組氨酸組氨酸 色氨酸色氨酸 OH CH2CHCOOH *I N CH2CHCOOH *I N CH2CHCOOH NH2 NH2 NH2 *I 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 影響碘化反應(yīng)因素影響碘化反應(yīng)因素： 1.可結(jié)合基團(tuán)數(shù)量，及暴露程度；可結(jié)合基團(tuán)數(shù)量，及暴

26、露程度； 2.氧化劑性質(zhì)、反應(yīng)條件氧化劑性質(zhì)、反應(yīng)條件(pH、濃度、溫度、反應(yīng)時(shí)間、濃度、溫度、反應(yīng)時(shí)間)。 一般來說，在保證一定標(biāo)記率得前提下，盡可能減一般來說，在保證一定標(biāo)記率得前提下，盡可能減 少氧化物得用量，以保證標(biāo)記物得生物活性和免疫活性。少氧化物得用量，以保證標(biāo)記物得生物活性和免疫活性。 碘化反應(yīng)種類碘化反應(yīng)種類： 1.氯胺氯胺-T法：法： 方法簡便，標(biāo)記率高，重復(fù)性好，試劑易得，是迄方法簡便，標(biāo)記率高，重復(fù)性好，試劑易得，是迄 今最常用方法之一。今最常用方法之一。 Cl-T（N-氯代對(duì)甲苯磺酰胺鈉鹽）：性質(zhì)溫和，在氯代對(duì)甲苯磺酰胺鈉鹽）：性質(zhì)溫和，在 水溶液中水解產(chǎn)生次氯酸，次氯

27、酸氧化碘離子成碘分子。水溶液中水解產(chǎn)生次氯酸，次氯酸氧化碘離子成碘分子。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 氧化劑氧化劑Cl-TCl-T不穩(wěn)定，臨用時(shí)配置；不穩(wěn)定，臨用時(shí)配置； 用量適當(dāng)；用量適當(dāng)； 反應(yīng)完需用等量的還原劑偏重亞硫酸鈉（反應(yīng)完需用等量的還原劑偏重亞硫酸鈉（NaNa2 2S S2 2O O5 5) ) 中和中和, ,臨用時(shí)配置；臨用時(shí)配置； pHpH在在7 78 8，常用，常用0.20.20.5M0.5M磷酸緩沖液；磷酸緩沖液； 反應(yīng)體積適當(dāng)，反應(yīng)體積適當(dāng)，5050300300l； 溫度和時(shí)間，室溫溫度和時(shí)間，室溫1 13min3min，若，若4 4，增加時(shí)間；，增加時(shí)間；

28、 不適用于生物活性不穩(wěn)定物質(zhì)，如一些補(bǔ)體、某些不適用于生物活性不穩(wěn)定物質(zhì)，如一些補(bǔ)體、某些 激素、酶、受體等。激素、酶、受體等。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 2.乳過氧化物酶法（乳過氧化物酶法（LPO）：）： 過氧化物酶作用于過氧化物酶作用于H2O2，放出新生態(tài)氧，氧化，放出新生態(tài)氧，氧化 125I-為碘分子。常用乳過氧化物酶。 為碘分子。常用乳過氧化物酶。 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 用量少，為待標(biāo)記蛋白的用量少，為待標(biāo)記蛋白的1 1； pHpH范圍較寬，范圍較寬，4 48.58.5； H2O2用量少；用量少； 反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間303060min60min 也能用于各種脂肪、細(xì)胞、細(xì)胞膜的標(biāo)記；也能用于各種

29、脂肪、細(xì)胞、細(xì)胞膜的標(biāo)記； 過氧化物酶來源困難，標(biāo)記率低；過氧化物酶來源困難，標(biāo)記率低； 酶本身也可能被標(biāo)記而產(chǎn)生雜質(zhì)。酶本身也可能被標(biāo)記而產(chǎn)生雜質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 3.固相氧化法：固相氧化法： 將氧化物或過氧化物酶以固體的形式，或制成固將氧化物或過氧化物酶以固體的形式，或制成固 體顆粒，進(jìn)行液體顆粒，進(jìn)行液-固氧化反應(yīng)。固氧化反應(yīng)。 目前常用目前常用Iodogen法。法。 Iodogen：1,3,4,6-四氯四氯3,6-二苯二苯-甘脲，氧化劑，甘脲，氧化劑， 與與Cl-T同屬氯酰胺類。同屬氯酰胺類。 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： Iodogen不溶于水，可用二氯甲烷溶解；不溶于水，可用二氯甲烷溶

30、解； 制備制備Iodogen涂管（涂管（525 g/管），封口冷藏；管），封口冷藏； 無需配置氧化劑、還原劑無需配置氧化劑、還原劑 將反應(yīng)液倒出或稀釋，即終止反應(yīng)；將反應(yīng)液倒出或稀釋，即終止反應(yīng)； 對(duì)標(biāo)記物損傷程度小，標(biāo)記率較高。對(duì)標(biāo)記物損傷程度小，標(biāo)記率較高。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 4.聯(lián)接標(biāo)記法： 間接標(biāo)記法。先將放射性碘標(biāo)記到較活潑試劑上，間接標(biāo)記法。先將放射性碘標(biāo)記到較活潑試劑上， 再聯(lián)接到待標(biāo)記化合物上。再聯(lián)接到待標(biāo)記化合物上。 常用常用Bolton-Hunter試劑，試劑，3-(對(duì)對(duì)-羥基苯羥基苯)丙酸丙酸-N- 琥珀亞胺酯（琥珀亞胺酯（HPNS）。）。 步驟：步驟：125 125I

31、I標(biāo)記 標(biāo)記HPNSHPNS；125 125I-HPNS I-HPNS上的?；c上的?；c 蛋白質(zhì)或多肽上的游離氨基發(fā)生縮合反應(yīng)。蛋白質(zhì)或多肽上的游離氨基發(fā)生縮合反應(yīng)。 可避免蛋白質(zhì)與氧化劑直接接觸，防止生物活性可避免蛋白質(zhì)與氧化劑直接接觸，防止生物活性 損傷；對(duì)于在體內(nèi)不穩(wěn)定的酪氨酸殘基碘標(biāo)記物，提損傷；對(duì)于在體內(nèi)不穩(wěn)定的酪氨酸殘基碘標(biāo)記物，提 供一種選擇。供一種選擇。 較麻煩，引入一較大基團(tuán)會(huì)影響示蹤性質(zhì)。較麻煩，引入一較大基團(tuán)會(huì)影響示蹤性質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 四、四、32P、33P和和35S標(biāo)記化合物的制備標(biāo)記化合物的制備 32P：射線能量較強(qiáng)（ ：射線能量較強(qiáng)（1.7MeV），易檢測

32、，但輻射），易檢測，但輻射 危害大，半衰期短（危害大，半衰期短（14d），自顯影條帶有擴(kuò)散，分），自顯影條帶有擴(kuò)散，分 辨率低；辨率低； 35S：能量較低（ ：能量較低（0.167MeV），半衰期較長），半衰期較長(87d)， 自顯影條帶清晰，分辨率高，無需特殊防護(hù)，自顯影自顯影條帶清晰，分辨率高，無需特殊防護(hù)，自顯影 前需制成凝膠干膠板；前需制成凝膠干膠板； 33P：能量適中（ ：能量適中（0.25MeV），半衰期為），半衰期為25d，自顯，自顯 影清晰度、分辨率適中，無需特殊防護(hù)。影清晰度、分辨率適中，無需特殊防護(hù)。 制備方法：化學(xué)合成、生物合成、酶促法、同位制備方法：化學(xué)合成、生物合成、

33、酶促法、同位 素交換法?，F(xiàn)一般均有商品供應(yīng)。素交換法?，F(xiàn)一般均有商品供應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 第四節(jié) 純化與鑒定 放射性核素檢測的靈敏性，應(yīng)用時(shí)的微量，都必放射性核素檢測的靈敏性，應(yīng)用時(shí)的微量，都必 需要求標(biāo)記化合物的放射化學(xué)純度達(dá)到一定的高度需要求標(biāo)記化合物的放射化學(xué)純度達(dá)到一定的高度 （至少大于（至少大于95），這樣才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，結(jié)果才），這樣才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，結(jié)果才 可靠。可靠。 雜質(zhì)來源：雜質(zhì)來源： 未標(biāo)記上的游離放射性核素；未標(biāo)記上的游離放射性核素； 待標(biāo)記物的不純物被標(biāo)記上放射性核素；待標(biāo)記物的不純物被標(biāo)記上放射性核素； 貯存時(shí)，由于標(biāo)記物的不穩(wěn)定，或發(fā)生輻射自分解，貯存時(shí)，由

34、于標(biāo)記物的不穩(wěn)定，或發(fā)生輻射自分解， 產(chǎn)品性質(zhì)、結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。產(chǎn)品性質(zhì)、結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 一、標(biāo)記率的測定一、標(biāo)記率的測定 常用紙層析、常用紙層析、TLC法測定分析。法測定分析。 （一）原理：（一）原理： 樣品中各組分性質(zhì)不同，在固定相上的吸附能力樣品中各組分性質(zhì)不同，在固定相上的吸附能力 和在流動(dòng)相中的溶解度不同，隨流動(dòng)相的移動(dòng)速度也和在流動(dòng)相中的溶解度不同，隨流動(dòng)相的移動(dòng)速度也 就不同。就不同。 一般隨固定相的不同，而有不同的分離效果。一般隨固定相的不同，而有不同的分離效果。 投入的總放射性 標(biāo)記物的放射性 標(biāo)記率100(%) 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 （二）基本操作（二）基本操作

35、 1.固定相的選擇固定相的選擇 根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求或標(biāo)記物的性質(zhì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求或標(biāo)記物的性質(zhì)。 2.展開劑的選擇展開劑的選擇 重要因素，直接影響分離效果。根據(jù)標(biāo)記物的性重要因素，直接影響分離效果。根據(jù)標(biāo)記物的性 質(zhì)差異，通過各種極性不同的溶液配伍組成展開劑，質(zhì)差異，通過各種極性不同的溶液配伍組成展開劑， 以有效分離。以有效分離。 3.點(diǎn)樣與展開點(diǎn)樣與展開 樣品、參考樣，展開距離。樣品、參考樣，展開距離。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 （三）結(jié)果測量（三）結(jié)果測量 1.放射自顯影放射自顯影 一般不用。一般不用。 2.分段測量分段測量 常用手段。常用手段。 3.放射性掃描放射性掃描 快速、簡便、直觀，但要求一定的活度。快速、簡便、直觀，但要求一定的活度。 （四）注意事項(xiàng)（四）注意事項(xiàng) 1.分離條件要確保各組分有效分離。分離條件要確保各組分有效分離。 2.高比活度樣品需加適量載體，防止吸附。高比活度樣品需加適量載體，防止吸附。 3.放射性濃度低時(shí)，可重復(fù)點(diǎn)樣。放射性濃度低時(shí)，可重復(fù)點(diǎn)樣。 實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)第四章 二、分離純化二、分離純化 層析法層析法紙層析、薄板層析、柱層析紙層析、薄板層析、柱層析 透析法、電泳法透析法、電泳法 一般與標(biāo)記率測定的分離方法一樣，根據(jù)標(biāo)記物一般與標(biāo)記率測定的分