有機(jī)標(biāo)記化合物課件

醫(yī)用放射性標(biāo)記化合物顯像治療標(biāo)記化合物（labeledcompound）：化合物中某一個(gè)或多個(gè)原子或其化學(xué)基團(tuán)，被其易辨認(rèn)的同位素或其它易辨認(rèn)的核素，或其基團(tuán)所取代而得到的產(chǎn)物。標(biāo)記包括同位素標(biāo)記和非同位素標(biāo)記。一、概述標(biāo)記化合物的命名

無(wú)機(jī)化合物：只要在化合物名稱前面標(biāo)記核素的符號(hào)（如：131I-NaI），也可在分子式中直接注明標(biāo)記核素（如：Na131I）。

有機(jī)標(biāo)記化合物：采用前置方括號(hào)命名法。即在標(biāo)記化合物名稱中表示標(biāo)記核素所處部位之前，加一方括號(hào)，標(biāo)明核素標(biāo)記的位置與數(shù)目，希臘字母或詞頭以及標(biāo)記核素的符號(hào)（如：25-羥基[26，27-甲基-T]維生素D3）。分類種類無(wú)機(jī)標(biāo)記物(131I-NaI)有機(jī)標(biāo)記物([99Tcm]-DTPA)生物標(biāo)記物(125I-SOD)標(biāo)記核素同位素標(biāo)記物(89Sr-SrCl2)非同位素標(biāo)記物(125I-各種抗體)標(biāo)記物的溶解度液體標(biāo)記物(Na131I溶液)膠體(32P-磷酸鉻膠體)固體標(biāo)記物(90Sr玻璃微球）基本概念同位素標(biāo)記（isotopiclabeling）化合物中的原子被其同位素原子取代，稱為同位素標(biāo)記。又稱理想標(biāo)記。如：131I-OIH和3H-TdR（3H-thymidine,3H-胸腺嘧啶）。非同位素標(biāo)記（non-isotopiclabeling）用化合物組成以外的原子標(biāo)記，稱非同位素標(biāo)記，又稱非理想標(biāo)記。如：131I-甲胎球蛋白，99Tcm–DTPA。定位標(biāo)記（specificlabeling）(S)

95%以上的標(biāo)記原子限定在指定位置在指定位置。如：S-[5-T]尿嘧啶。名義定位標(biāo)記（nominallabelling）(n)

標(biāo)記過(guò)程中從標(biāo)記方法預(yù)測(cè)，標(biāo)記原子應(yīng)該在某特定的位置上，而實(shí)際結(jié)果未作鑒定，或特定位置上的標(biāo)記物不能肯定大于95%。如：[6,7(n)-T]

雌二醇。全標(biāo)記（generallabeling）(G)

它是指標(biāo)記分子中所有穩(wěn)定位置上的氫原子都可能被標(biāo)記原子所取代，只是程度不同。如：[G-T]膽固醇。

均勻標(biāo)記（uniformlabeling）(U)

統(tǒng)計(jì)學(xué)上標(biāo)記原子均勻分布在標(biāo)記化合物分子中。如[U-14C]葡萄糖。全標(biāo)記和均勻標(biāo)記皆為非定位標(biāo)記，可得到較高比活度，但不能觀察分子上特定原子的行為。雙標(biāo)記（doublelabeling）與多標(biāo)記（multiplelabeling）

化合物分子中的原子被兩種或多種元素的同位素的原子以及被同一種元素的兩種或多種同位素所取代。如：

14C3H314CO13COOH

15NH214CH2COOH可同時(shí)觀察兩個(gè)或多個(gè)指標(biāo)，減少工作量，但制備難，價(jià)格貴。放射性核素的選擇研究的目的（基礎(chǔ)研究、診斷、治療）診斷（、）治療（、、e俄歇、eIT）核素的性質(zhì)（物理化學(xué)性質(zhì)、核性質(zhì)）標(biāo)記化合物的質(zhì)量（標(biāo)記率、比活度、純度、測(cè)量）其它（價(jià)格、毒性）

在化合物標(biāo)記過(guò)程中，應(yīng)優(yōu)先考慮同位素標(biāo)記，也可用非同位素標(biāo)記。醫(yī)用放射性標(biāo)記化合物的特點(diǎn)與制備要求

特點(diǎn)：放射性標(biāo)記具有時(shí)間性操作時(shí)需注意放射性污染和防護(hù)問(wèn)題廢物處理很重要

不穩(wěn)定性（包括分解、脫落、位移等）

要求：標(biāo)記率高，回收未標(biāo)記的放射性核素

濃度低，需要微量及超微量技術(shù)（包括標(biāo)記、分離、鑒定技術(shù)）

盡量在標(biāo)記的最后階段引入放射性核素

純化放射性標(biāo)記化合物的制備方法化學(xué)合成法(ChemicalSynthesisMethod)生物合成法(BiosynthesisMethod)同位素交換法(IsotopeExchangeMethod)金屬絡(luò)合法(MetalComplexingMethod)其它標(biāo)記方法

通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將放射性核素引入化合物中，可用來(lái)進(jìn)行定位標(biāo)記，但合成步驟較多。化學(xué)合成標(biāo)記法又可分為：逐步合成法加成法取代法間接標(biāo)記法化學(xué)合成法（chemicalsynthesismethod）逐步合成法：用最簡(jiǎn)單的含放射性核素的化合物按預(yù)定合成路線逐步合成復(fù)雜的有機(jī)化合物；反應(yīng)易控制，有較好的重復(fù)性；收率、比活度、化學(xué)純度、放射化學(xué)純度高；制備復(fù)雜化合物時(shí)，步驟多，副反應(yīng)產(chǎn)物多，純化困難。（繁瑣，但核素種類、位置、比活度可預(yù)先設(shè)計(jì)）加成法（不飽和鍵）RCH=CH2+T2RCHTCH2T取代法（置換法）有機(jī)化合物分子中的原子或原子團(tuán)被放射性核素或其原子團(tuán)取代，得到相應(yīng)的標(biāo)記化合物。

氚標(biāo)記：鹵氚置換法。碘標(biāo)記：氧化劑存在下，碘取代化合物中的氫。常用的氧化劑：H2O2,氯胺T(Chloramine-T,Ch-T),溴代琥珀酰亞胺(N-Bromosuccinimide,NBS),乳過(guò)氧化物酶（lactoperoxidase,LPO）,氯甘脲（Iodogen）。酪氨酸殘基的羥基鄰位發(fā)生碘化反應(yīng)影響蛋白質(zhì)碘化效率的因素蛋白質(zhì)分子中酪氨酸殘基的數(shù)量及它們?cè)诜肿又斜┞兜某潭龋ㄖ饕┑饣锏挠昧?、反?yīng)條件（pH、溫度、反應(yīng)時(shí)間等）以及所用氧化劑的性質(zhì)和量等。Ch-T(CH3C6H4SO2NClNa·χH2O,N-氯代對(duì)甲苯磺酸胺鈉鹽)。常用于標(biāo)記蛋白質(zhì)、肽和甾類化合物。Ch-T是強(qiáng)氧化劑，需加入還原劑偏重亞硫酸鈉終止反應(yīng)，標(biāo)記率高，但降低活性。蛋白質(zhì)(如HGH）5μg(溶于0.5mol/LpH=7.5磷酸鹽緩沖液)50μlNaI*74MBq50μlCh-T100μg50μl室溫反應(yīng)1min偏重亞硫酸鈉200μg100μl1%KI溶液1mg100μl標(biāo)記過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題Ch-T水溶液遇光及暴露于空氣中很不穩(wěn)定，需臨時(shí)配制Ch-T過(guò)量74MBq---100μgpH=7.3~7.8，磷酸鹽緩沖容量足夠反應(yīng)體積要小混勻反應(yīng)時(shí)間（1~10min)偏重亞酸鈉終止反應(yīng)的量約為Ch-T的量1.0~1.5倍溴代琥珀酰亞胺(N-Bromosuccinimide,NBS)蛋白質(zhì)(如HAb18）30μg(溶于0.5mol/LpH=7.5磷酸鹽緩沖液)15μlNaI*37MBq25μlNBS10μg10μl室溫反應(yīng)1min4%白蛋白20μlLPO法此法是利用LPO促進(jìn)微量H2O2氧化I*-進(jìn)行蛋白質(zhì)碘化反應(yīng)。蛋白質(zhì)2~10μg溶于10~50μl0.5mol/LpH=7.5磷酸鹽緩沖液NaI*37~370MBq5~50μlLPO20~100ng5~50μlH2O215~150ng4.5~45μl,分三次加入反應(yīng)時(shí)間30~60min,加巰基已醇或用緩沖液稀釋終止反應(yīng)LPO法注意事項(xiàng)：pH=4.0~8.5，范圍較寬LPO量最好不超過(guò)總蛋白質(zhì)用量的1%，以減少酶自身碘化而帶入放射化學(xué)雜質(zhì)過(guò)氧化氫應(yīng)保持低濃度，如高于0.1mmol/L，對(duì)酶的活性有抑制作用LPO的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和，標(biāo)記化合物能保持原有的生物和免疫活性缺點(diǎn)：標(biāo)記率較低，一般20~40%；LPO酶本身可能被碘化。Iodogen法：氯甘脲（Iodogen）不溶于水，易溶于二氯甲烷等有機(jī)溶劑。標(biāo)記之前，應(yīng)先涂管；標(biāo)記；終止標(biāo)記。優(yōu)點(diǎn)：固-液反應(yīng)體系；弱氧化劑；無(wú)需加入還原劑。主要用于標(biāo)記蛋白質(zhì)和多肽（酪氨酸殘基）。Iodogen標(biāo)記過(guò)程涂管碘化涂管溶有Iodogen的二氯甲烷氮?dú)獾饣?/p>

Iodogen與蛋白質(zhì)最適摩爾比為8：1，pH值為6.0~8.5，反應(yīng)溫度為0~室溫，反應(yīng)時(shí)間為2~20min。Iodogen法特點(diǎn)標(biāo)記率高Iodogen不溶于水,直接對(duì)活細(xì)胞標(biāo)記終止反應(yīng)不加還原劑,損傷更小固相氧化,損傷小步驟簡(jiǎn)化,條件寬松另外，碘可與重氮化合物、有機(jī)硼化物和有機(jī)錫化物置換，實(shí)現(xiàn)碘標(biāo)記。間接標(biāo)記法

1）Bolton-Hunter碘標(biāo)記法：Ch-T法125I標(biāo)記酰化劑3-（4-羥基苯）丙酸琥珀酰亞胺脂，再與游離的氨基酸殘基（如賴氨酸殘基）的氨基縮合。

2）雙功能基團(tuán)的螯合劑連接的標(biāo)記（如90Y的標(biāo)記）生物合成法（biosynthesismethod）

.全生物合成法(利用完整的生物或其某一個(gè)器官的生理代謝過(guò)程進(jìn)行標(biāo)記。)

.酶促合成法

(利用生物組織中的特定酶促進(jìn)標(biāo)記前體物質(zhì)的合成反應(yīng)。)同位素交換法（isotopeexchangemethod）

AX+BX*=AX*+BX金屬絡(luò)合法（metalcomplexingmethod）

金屬放射性核素：99Tcm,67Ga,113Inm,201Tl等。

標(biāo)記特點(diǎn)：1直接標(biāo)記，形成絡(luò)合物。目前99Tcm許多標(biāo)記的藥物以試劑盒的形式存在，SnCl2作為還原劑。2標(biāo)記反應(yīng)對(duì)試劑濃度、pH值、離子強(qiáng)度等反應(yīng)條件極其敏感。

絡(luò)合物（complexcompound,orcoordinationcompound）

螯合物（chelate）其它標(biāo)記方法（略）放射標(biāo)記化合物的純化方法必要性

標(biāo)記化合物在標(biāo)記過(guò)程中引入了一些成份;

標(biāo)記化合物本身的不穩(wěn)定性。指標(biāo)

放射性純度、放射化學(xué)純度等。純化方法

醫(yī)用標(biāo)記化合物的分離一般采用色譜法和電泳法分離。質(zhì)量鑒定

質(zhì)量鑒定包括物理鑒定、化學(xué)鑒定和生物鑒定單克隆抗體的標(biāo)記（Monocloneantibodylabeling）

McAb由于具有特異的免疫反應(yīng)，可很好地定位，在核醫(yī)學(xué)得到了廣泛應(yīng)用，如放射免疫顯像（RII），放射免疫治療（RIT）。標(biāo)記技術(shù)

直接標(biāo)記法：是通過(guò)放射性核素與蛋白質(zhì)上的碳原子形成共價(jià)鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Ch-T------131I;99Tcm-McAb,預(yù)錫化，使得抗體中的二硫鍵斷開(kāi)，變成疏基基團(tuán)。

間接標(biāo)記法：借助于雙功能鍵，單抗與螯合劑連接，而放射性核素與螯合劑結(jié)合，從而放射性核素標(biāo)記抗體。在標(biāo)記過(guò)程中，可加入適當(dāng)?shù)呐潴w，防止放射性核素的水解。影響單克隆抗體標(biāo)記物的穩(wěn)定性的因素放射性核素從抗體上脫落螯合劑與蛋白質(zhì)之間共價(jià)鍵斷裂放射性核素非特異性結(jié)合到蛋白質(zhì)中絡(luò)合能力較弱的位置同螯合劑絡(luò)合的放射性金屬核素與其它蛋白質(zhì)或絡(luò)合劑結(jié)合。穩(wěn)定核素基本概念：核素：具有特定特征的某一種原子同位素：原子含有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的中子數(shù)同位素豐度：某一同位素在該元素中所占原子百分含量原子百分超：某同位素的標(biāo)本或某標(biāo)記物中，

某同位素豐度與該同位素天然