放射性標記方法

放射性標記方法

正文

用易於檢測的一種或兩种放射性核素給某種化合物分子打上“記號”的方法。作“記號”的放射性核素，如果是該化合物分子中固有元素的同位素，一般稱為同位素標記,否則稱為非同位素標記。標記後的化合物,除了具有特定的放射性並具有足夠的比活度（見活度）和放化純度外，其化學和生物學性質與無標記的相應化合物相同，或在實用意義上非常近似。
標記類型　根據放射性原子在分子中的分布情況，可分為以下五種：①特殊標記，放射性原子明確無誤地分布在分子中已知的特定位置上；②均勻標記，放射性原子以統計均勻的形式分布在整個分子中；③一般標記，放射性原子以一種不確定的形式分布在分子中；④標稱標記，放射性原子被標記的位置未經實驗證實；⑤雙標記，在標記分子中出現兩種不同的放射性原子或在分子中兩個不同的位置上出現同种放射性原子，或將單獨標記的兩種分子加以混合。
標記方法　20世紀初，特別從40年代起，人們一直在探索各種標記方法，如化學合成法、生物化學法、同位素交換法、輻射合成法、熱原子反衝標記法等，但常用的方法有：化學合成法、生物化學法、同位素交換法（見表）。

放射性標記方法

標記方法的選擇和分離、分析、儲存方法的確定，取決於以下因素：①所用核素的種類和它的起始原料、中間體的化學形式；②標記類型對產物的比活度、放化純度的要求；③操作過程中核衰變、自輻解、生物活性的保持，以及安全防護等。
化學合成法 是製備氚、碳14、磷 32、硫 35、碘 125等核素標記化合物的最有效的方法,主要特點是套用傳統的化學合成路線，在 2～10毫摩爾微量操作條件下，採用最簡短的放射性操作程式來完成標記的化學反應。常用的起始原料有：3HHO、 3H2、NaBH33H、Ba14CO3、14CO2、32PCl3、32P2S5、32P2O5、32PH3、35SO2、H335SO4、H335S和Na125I。幾種常用的化學合成反應如下：

化學合成法的優點是能控制標記原子在被標記分子中的位置（氚有例外）和產品的純度、比活度等，但它不能得到純的光學異構體形式，故對生物大分子的標記顯得無能為力。
生物化學法　基於單細胞生物(如藻類)和植物（如離體葉片），以及粗製酶或純酶的套用，近年來已成為製備高比活度、高產額並能保持其天然構型的標記化合物的重要方法。主要用於碳14的標記，其次是磷32、硫35的標記。例如，將植物葉片置於14CO2氣氛中培養，通過光合作用可以生成碳14均勻標記的胺基酸、核苷酸和糖類等多種化合物。
碳14生物化學法標記，一般可同時得到具有較高比活度的多種均勻標記的化合物，並能保持其生物活性。缺點是不能用來製備其他標記類型的標記化合物。在磷32或硫35生物化學法標記中，由於酶反應的專一性，標記反應可在極微量條件下進行，常用來製備具有較高比活度並保持生物活性的特殊標記類型的化合物。
同位素交換法　同位素交換反應可用下式表示：

該法特別有利於氚標記，80年代初國際市場上許多品種的氚標記化合物是採用此法製得的。該法也有利於碘125、硫35的標記。同位素交換法操作簡便，適宜於對天然化合物或結構複雜的藥物的標記，其缺點是放射性核素的利用率低，標記位置常常不可預知，比活度低，產品純化困難等。隨著微波放電法和低壓氚化粒子束等方法的套用和改進，該法可望有新的進展。
　

儀器

　標記化合物的純化和分析　標記化合物的純化、分析及其穩定性的研究是標記方法本身的延續。評價任何一種標記程式（方法）的好壞，最重要的指標是是否具有能分離出高放化純度和化學純度產物的能力。色譜法，如柱色譜、薄板色譜、紙色譜以及高效液相色譜等，是一類常用的分離純化標記化合物的方法。但它們對於結構類似的化合物的分離有時也會遇到困難，因此產物純度的確證仍需要直接的實驗測試。標記化合物純度的分析，指放化純度、化學純度（兩者通常都要求達到95％以上）的分析和標記的位置、生物活性等的測定。所用的方法中，除了一般常規的熔點、沸點、折光、鏇光、紫外、紅外、核磁、氣-液色譜外,目前對於非揮發性樣品的檢定，最重要的是各种放射性色譜技術和反相同位素稀釋法，而對於揮發性樣品的檢定，則採用放射性氣相色譜法及高效液相色譜法。最佳的方法為高效液相色譜法與反同位素稀釋法的匹配使用。對於放射性強度的測定和標記位置的確定，通常採用放射性液體閃爍譜儀和核磁共振譜儀等手段。
參考書目
　E. A. Evans,Isotopes: Essential Chemistry and Applications,The Chemical Scciety, London,1980.
　E.A.Evans,Synthesis of Radiolabelled Compounds，Journal of Radioanalytical Chemistry,Vol.64,No,1～2, 1981.

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