成都理工大学放射化学基础-第6章.ppt

成都理工大学放射化学基础-第6章.ppt放射化学基础
教师:刘晓辉
成都理工大学核技术与自动化工程学院
第6章标记化合物
,示踪技术已成为目前科学研究的重要手段之一。特别在生物学、医学和农业科学等领域中,已得到了广泛的应用。
20世纪40年代后期,由于反应堆和加速器的出现,可实现人工放射性核素的大规模生产,这为制备放射
性标记化合物提供了条件。采用放射性标记化合物进行示踪,具有方法简便、易于追踪、准确性和灵敏度高等特点,因而,在示踪技术中至今它仍占有主导地位。
近年来,快速制备方法与快速分离技术的发展,使制备短半衰期放射性标记化合物也成为可能。例如,为满足医学研究和临床
上的需要,短半衰期的11C、13N、15O、18F、67Ga、77Br、111In及123I等核素所制备的标记化合物的品种和数量已愈来愈多。
此外,生产稳定核素的方法不断改进,有效测定稳定核素的质谱仪和核磁共振谱仪技术的发展,以及某些元素缺少合适的放射性核素进行示踪等原因,使稳定同位素标记化合物又重新引起人们的重视。目前常用的稳定同位素标记化台物是由2H、13C、15N、17、18O、33、34S等示踪原于所标记的。
第1节标记化合物的命名和特性
1. 标记化合物的命名
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)规定:
同位素(组成)未变化合物(isotopically pound ):指化合物中所有元素的宏观同位素组成与它们的天然同位素组成相同的化合物。
其分子式和名称按照通常方式写,如CH4、 CH3— CH2—OH等。
同位素(组成)改变的化合物(isotopically pound ):指该化合物的组成元素中至少有一种元素的同位素组成与该元素的天然同位素组成有可测量的差别。
同位素(组成)改变的化合物可分为两类:
(1) 同位素取代化合物( isotopically pound ) :指化合物所有分子在分子中特点位置上只有指定的核素,而分子的其它位置上的同位素组成与天然组成相同。
其分子式特定位置上需写出核素的质量数,其余位置按照通常方式写,如14CH4、 CH3— CH2H—OH等。
(1) 同位素标记化合物( isotopically pound ) :指同位素未变化合物与一种或多种同位素取代的相同化合物的化合物。
当在一种同位素未变化合物之中加入了唯一一种同位素取代的相同化合物,则称为定位标记化合物(specifically pound )。
在这种情况下,标记位置(一个或多个)及标记核素的数目都是确定的。其分子式标记位置需用方括号标出核素符号,其余位置按照通常方式写,如[14C]H4、 CH3— CH[2H]—OH等。
定位标记化合物中包括:
同位素取代化合物——示踪剂(tracer)
同位素未变化合物——被示踪物(tracee)
广义的标记化合物是指原化合物分子中的一个或多个原子、化学基团,被易辨认的原子或基团取代后所得到的取代产物。
根据示踪原子(或基团)的特点,可将标记化合物分成以下几类:
①放射性标记化合物——用放射性核素作示踪剂的标记化合物;
②稳定核素标记化合物——用稳定核素作示踪剂的标记化合物;
③非同位素标记化合物——用非同位素关系的示踪原子取代化合物分子中的某些原子;
④单标记化合物——在化合物分子中引入一种示踪核素的一个原子;
⑤多重标记化合物——在化合物分子中引入一种示踪核素的两个或多个原子;
⑥混合标记化合物/多标记化合物——在化合物分子中引入两种或两种以上示踪核素的原子;
⑦“外来”标记化合物——将其他标记基团连接到所研究的分子上。
定位标记化合物的符号以“S”表示,名称中要注明示踪原子的名称、标记的位置与数目。
2. 标记化合物的特性
(1)对标记化合物的选择
示踪原子应标记在化合物分子的稳定位置上,不至于在示踪过程中发生脱落或因同位素交换等因素而失去标记。
示踪原子应标记在化合物的合适位置上。
选择合适的示踪原子进行标记。
选择放射性标记化合物时需考虑到放射性核素来源的难易、释放出射线的类型和能量、半衰期的长短以及它的毒性和可能引起的辐射损伤,还应注意到标记化合物自辐解的稳定性及示踪时同位素效应的影响.