物質介紹
從 1945年反應堆首次提供高豐度碳14(加工成BaCO形式)開始,碳14標記的各種化合物的製備和套用日益發展,1949年E.卡爾文著《碳同位素》一書的出版和1961年J.R.卡奇著《碳14化合物》一書的出版都是最好的說明。從那時起,其製備技術日趨完善,套用範圍不斷擴大,近年來發展更快。80年代初,國際市場上提供的碳14標記化合物,如碳14標記的胺基酸類、肽類、蛋白質類、糖類、類脂類、神經藥物、核酸類、類固醇類,以及生物學研究中感興趣的各種化合物近千種。80年代中期,碳14標記化合物已成為探索化學和生命科學微觀運動的不可缺少的工具。
儘管碳14標記化合物種類繁多,但都是採用高豐度碳14的BaCO或CO為原料,通過常規有機化學合成路線或生物化學方法將碳14標記到化合物分子中的特定位置或所有位置上而得到的。近來也有人探索使用像製備短壽命碳11標記藥物那樣的快速合成法或利用輻射來實現CO與羧基碳12的同位素交換而獲得碳14標記化合物。(見放射性標記方法)
命名規則
對於碳14標記化合物的命名,英、美的化學會和許多生化雜誌所採用的是“方括弧在前面”的命名體系,其方法是將同位素符號放在方括弧內,再將它放在所要表示的含有同位素基團之前,如【C】甲酸鈉、鹽酸【C】甲胺、【1-C】乙酸、【2-C】乙酸、【u-C】乙酸等。
碳14標記的化合物在某些探測儀器(如液體閃爍計數器、正比計數器和乳膠板等)的監測下,可以作為示蹤劑來追蹤該化合物分子中碳原子的行為。這在化學反應機理的研究中,特別在生命科學的研究領域中具有獨特意義。從示蹤套用的角度,將核素碳14與氚比較可見:碳14具有較長的半衰期(5730年),雖有核素利用率低、摩爾比活度低等缺點(故在 DNA順序的研究和放射免疫分析等方面不採用碳14標記化合物),但在使用中無需對其衰變進行校正;碳14的β粒子的能量比氚的高;雖然其自顯影的解析度較低,但計數效率高;碳在分子中所處位置與氫不同,碳14標記的位置較氚穩定,所以純度易於保持。但碳14標記化合物的製備流程較長,產品成本偏高,所以在許多場合,往往以氚、硫35或磷32等標記化合物代替碳14標記化合物,作為碳結構的示蹤劑。