放射性示蹤化合物

放射性示蹤化合物:放射性示蹤用於研究化學反應機理和化合物的結構匈牙利化學家海維西(GHevesy)首次將放射性示蹤劑用於化學研究,獲得了1943年諾貝爾化學獎。這裡通過一個簡單實例,說明示蹤劑用於研究反應機理和化合物結構的原理。過亞硫酸鹽與硫磺生成硫代硫酸鹽的反應。

介紹

需要回答的問題是,產物S2O32-離子中的兩個S原子是否處於同樣的化學環境。用普通硫磺(只含32S原子)作為反應物時不能回答該問題,但如果以放射性35S代替普通硫磺,同時確保另一個反應物亞硫酸鹽中的S原子是普通的32S原子,反應則可表達為:
35S(s)+32SO32-(aq)35S32SO32-(aq)實驗發現,硫代硫酸鹽加酸分解時只有沉澱出來的硫磺具有放射性(生成的SO2氣體沒有放射性):35S32SO32-(aq)+2H3O+(aq)3H2O(l)+32SO2(g)+35S(s)
這一實驗結果只能解釋為:加合反應中摻入的那個S原子(35S)與SO32-離子中原先存在的那個S原子(32S)處於不同的化學環境。陶布關於氧化還原反應機理的研究,如果沒有使用放射性氯離子,也就沒有這項獲得諾貝爾化學獎的研究成果。

同位素示蹤所利用的放射性核素(或穩定性核素)及它們的化合物,與自然界存在的相應普通元素及其化合物之間的化學性質和生物學性質是相同的,只是具有不同的核物理性質。因此,就可以用同位素作為一種標記,製成含有同位素的標記化合物(如標記食物,藥物和代謝物質等)代替相應的非標記化合物。利用放射性同位素不斷地放出特徵射線的核物理性質,就可以用核探測器隨時追蹤它在體內或體外的位置、數量及其轉變等,穩定性同位素雖然不釋放射線,但可以利用它與普通相應同位素的質量之差,通過質譜儀,氣相層析儀,核磁共振等質量分析儀器來測定。放射性同位素和穩定性同位素都可作為示蹤劑(tracer),但是,穩定性同位素作為示蹤劑其靈敏度較低,可獲得的種類少,價格較昂貴,其套用範圍受到限制;而用放射性同位素作為示蹤劑不僅靈敏度,測量方法簡便易行,能準確地定量,準確地定位及符合所研究對象的生理條件等。

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