放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座

第8章放射性标识化合物制备及其应用标识化合物：是指化合物中某一个或多个原子或其化学基团被其易识别同位素或其它易识别核素或基团所取代而得到产物。这种取代过程称为标识。放射性标识化合物：若取代核素是放射性核素，则所得产物就称为放射性标识化合物。此标识过程称为放射性标识。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第1页8.1概述（1）标识化合物命名无机化合物：通常只要在化合物名称前面注明标识核素符号即可，如。也可在分子式中直接注明标识核素，；

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有机标识化合物：通常采取前置方括命名法，即在标识化合物名称中表示标识核素所处部位之前加一方括号，在其中标明核素标识位置与数目、希腊字母或词头以及标识核素等标示性符号：、。对结构复杂标识化合物，当普通命名还不足以说明问题或易被误解时，宜在命名同时附以标明位置结构式。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第3页（2）标识化合物分类按标识化合物种类不一样可分为：无机标识化合物，如；有机标识化合物，如；生物标识化合物，如。按标识核素不一样可分为：同位素标识物和非同位素标识物；金属标识物，如、和非金属标识物，如；

放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第4页还可按标识物状态不一样分为：液体标识物，；胶体标识物，；固体标识物，。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第5页（3）标识化合物若干基本概念1）同位素标识与非同位素标识同位素标识：化合物中原子被其同位素原子所取代，因为取代后化合物在物理、化学和生物学性质上不会引发显著差异，所以亦称理想标识。131I→127I；3H→1H；14C→12C等。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第6页非同位素标识（非理想标识）：用组成化合物以外原子进行标识，非同位素标识产物在性质上所引发改变比同位素标识要大，所以又称非理想标识。

131I→1H，甲胎球蛋白中H。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第7页2）定位标识与名义定位标识定位标识(S)：指标识原子处于标识化合物指定位置。书写时，可省备S。[5-T]-尿嘧啶，95%以上3H是在尿嘧啶分子第5位碳原子C-H键上。

名义定位标识(n)：又称准定位标识，指在标识过程中，从标识方法预测标识原子应该在某特定位置上，而实际标识结果未作判定，或判定结果在特定位置上标识原子数不能必定大于95%。[6，7(n)-T]-雌二醇。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第8页3）全标识与均匀标识它们均属于非定位标识。全标识：

用G表示，如[G-T]-胆固醇，指标识分子中全部稳定位置上氢原子都可能被标识原子所取代，但程度不一样。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第9页均匀标识：

用U表示，指标识原子从统计学看，均匀地分布在标识化合物分子中，14CO2光合作用标识葡萄糖，[U-14C]-葡萄糖。非定位标识化合物只能用于研究整个分子行为，不能用来观察分子上特定基因或原子行为。但此可得到较高比活度，且制备方法选择余地也较大，所以常被采取。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第10页4）双标识与多标识

双标识、多标识：若化合物分子中原子被两种或各种元素同位素原子以及被同一个元素两种或各种同位素原子所取代，称为双标识或多标识。如，、。利用双标识或多标识化合物可同时观察两个或多个指标，不但可降低工作量，还能够排除和降低因个体差异所引试验误差，这是单标识化合物难以到达，但其制备较难，价格也贵。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第11页（4）放射性核素选择在制备放射性标识化合物时，首先必须选择放射性核素。其标准是：

1、能否得到所需标识化合物；

2、用这种标识化合物能否得到预期研究结果或诊疗、治疗效果；

放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第12页3、核素物理、化学性质和核性质以及生产方式、产品纯度是不适当；

4、标识、测量、判定方法是否轻易；

5、试验周期长短，核素本身和杂质毒性以及价格等要进行考虑。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第13页表几个主要放射性标识核素核素T1/2无载体时比活度主要射线种类及能量，MeV3H12.3a1080GBq/mmolβ-,0.0186114C5730a2.3GBq/mmolβ-,0.15532P14.28d338TBq/mmolβ-,1.71135S87.4d55TBq/mmolβ-,0.67499Tcm6.02h1.94×104TBq/mmolγ,0.1405123I13h8.9×103TBq/mmolγ,0.1590125I60.2d64TBq/mmolγ,0.03548131I8.04d459TBq/mmolβ-,0.6065,0.336γ,0.2843,0.3645,0.6370放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第14页5）放射性标识化合物特点与制备要求

最大特点是：放射性；不稳定性：本身衰变、自辐射分解、标识核素脱落、易位等。如用3H标识过化合物较不稳定。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第15页要求：

1、制备放射性标识化合物原料起源不易，制备中应充分利用，未标识上要回收；

2、生产规模限制在微量水平，通常在10-6~10-3mol，在制备、分离、判定过程中要用到微量或超微量技术，操作中尽可能降低放射性核素稀释，防止引入无须要载体；

3、要求标识流程步骤少，时间短，尽可能在标识最终阶段引入放射性核素，以降低其损失、副反应发生以及防护上困难；（可做冷试验）

4、放射性核素引入到化合物指定位置并进行纯化等。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第16页8.2放射性标识化合物制备方法（1）化学合成这是制备有机放射性标识化合物经典方法之一。主要有以下几个：

1）逐步合成法：用最简单含放射性核素化合物按预定合成路线一步一步合成复杂有机化合物。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第17页优点：放射性核素种类、标识位置、标识数量和比活度预先设计；反应易于控制，有很好重现性；放射性核素收率，产品比活度、化学纯度和放射化学纯度均较高，是制备放射性标识化合物最惯用一个方法。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第18页缺点：步骤繁，流程长，副反应多，纯化困难等。该法应用最多是14C标识有机化合物，其主要原料是反应堆提供Ba14CO3。

1、

2、依据需要，合成对应物质。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第19页2）加成法：利用含有双键或三键不饱和有机化合物作前体，将放射性核素或其简单化合物经过加成反应，结合到前体上，到达标识目标。最惯用是氚标识。如，此法主要用于有机物标识。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第20页3）取代法(置换法)：有机化合物分子中原子或原子团被放射性核素或其原子团所置换而到达标识目标方法。此法惯用于氚和放射性碘标识。

放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第21页4）间接标识法：把放射性核素先标识在某种易与欲标识物反应试剂，然后再与欲标识物偶联；借助于含有双功效基团螯合剂进行标识，先把某种双功效螯合剂结合到欲标识分子上，再将放射性核素核素标识到此螯合剂上，由此形成稳定放射性核素-螯合剂-欲标识化合物复合物。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第22页主要用于极难用于直接标识法得到产品或直接标识法能得到产品但损伤较大。对于许多金属放射性核素，要将它们标识到蛋白质上，尤其是单克隆体(McAb)上去，都必须借助于含有双功效基团螯合剂进行间接标识。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第23页（2）生物合成法生物合成法是利用动物、植物、微生物生理代谢过程或酶生物活性，将简单放射性物质在体内或体外引入化合物中而制得所需标识物。有两大类：全生物合成法和酶促合成法。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第24页全生物合成法是利用完整生物或其某一个器官生理代谢过程来进行标识。惯用生物有：细菌、绿藻、酵母等低等生物。

14C-标识物。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第25页海绿藻合成14C均匀标识各种氨基酸：

1、海绿藻避光24h，造成“光饥饿”；

2、通入14CO2，光照36h，使14CO2随光合作用掺藻体细胞内；

3、从标识海绿藻中提取蛋白质；

4、将其水解，用离子交换或薄层色谱法分离水解产物，可得到14C标识16种氨基酸。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第26页酶促合成法利用生物组织中一些特定酶促进标识前体物质合成反应，生成所需标识产物。酶促合成法也可作是应用物殊催化剂化学合成法。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第27页（3）同位素交换法同位素交换法是利用同一元素放射性同位素与稳定同位素在两种不一样化学状态之间发生交换反应来制备标识化合物。

AX+BX*AX*+BX

当前同位素交换法是制备氚标识化合物主要方法，它也可用于放射性碘、磷、硫标识。有：气相曝射交换法；液相催化交换法。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第28页气相曝射交换法原理：将欲标识物置于高比活度氚气中曝射，借助于氚衰变辐射能量诱导氚-氢发生交换反应，从而得到氚标识物。此法反应速度慢、能产生各种副反应和辐射分解产物。更正：一是用高频放电、X射等能量来激活或电离氚和被标识物；二扩大氚与被标识物接触面；

三反应体系中加入催化剂等。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第29页（4）金属络正当上述合成法多用于非金属放射性核素标识，而用于医用一些金属放射性核如、、、，金属放射性核素直接形成络合物。络合物又称配位化合物，它是由一定数目标能够给出孤对电子或多个不定域电子离子或分子与含有接收孤对电子或多个不定域电子空位原子或离子按一定组成和空间结构所形成化合物。

放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第30页

由两部分组成，即中心原子及配位体组成。[Cu(NH3)4]SO4Cu：中心原子；NH3：配位体；N：配位原子；4：配位数。

放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第31页螯合物

含有环状结构络合物为螯合物。

把能形成螯合物配位体称为螯合剂。螯合剂分子或离子含有两个或两个以上配位原子同量与一个中心离子或原子配位，形成一个或多个包含中心离子或原子在内环状结构，如铜离子与两个乙二胺分子配位时可形成螯合离子：放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第32页（5）其它标识方法热原子反冲标识法：利用核反应过程中产生放射性原子核强大反冲能量使其从原来化合物中摆脱出来，结合到被标识化合物上去。14N(n,p)14C14C与被标识物反应等。加速离子标识法：利用放射性核素或其它化合物经电离后形成离子，在电场中加速到一定能量，轰击欲标识物质，从而制得标识化合物。辐射合成法：利用有机化合物辐射分解产生各种自由基相互作用而得到一系列标识化合物。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第33页（6）放射性标识化合物纯化与质量判定1）必要性：副反应产生副产物；未标识放射性核素；欲标识物母体化合物；其它杂质；标识物自行脱落等。

要去除这些杂质，必须进行纯化。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第34页2）纯化方法：常量物质分离方法进行纯化：萃取法；沉淀法；蒸馏法等。微量纯化色谱法；电泳法进行。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第35页3）质量判定有物理判定、化学判定和生物判定。放射性标记化合物的制备和其应用专家讲座第36页8.3单克隆抗体标识用放射性核素标识单克