檢驗(yàn)核醫(yī)學(xué)系列課件標(biāo)記化合物與放射性藥物2

檢驗(yàn)核醫(yī)學(xué)系列課件標(biāo)記化合物與放射性藥物演示文稿第一頁(yè)，共七十五頁(yè)。（優(yōu)選）檢驗(yàn)核醫(yī)學(xué)系列課件標(biāo)記化合物與放射性藥物第二頁(yè)，共七十五頁(yè)。（1）放射性試劑（radioactiveagent）第三頁(yè)，共七十五頁(yè)。（2）放射性藥物(radiopharmaceuticals)定義：凡引入體內(nèi)用作診斷和治療的放射性核素及其標(biāo)記化合物。第四頁(yè)，共七十五頁(yè)。①診斷用放射性藥物

(DiagnosticPharmaceutical)用于獲得體內(nèi)靶器官或病變組織的影像或功能參數(shù)，進(jìn)行疾病診斷的一類體內(nèi)放射性藥物。也稱為顯像劑(imagingagent)或示蹤劑(tracer)。診斷用放射性藥物多采用發(fā)射γ光子的核素及其標(biāo)記物。第五頁(yè)，共七十五頁(yè)。診斷用藥——顯像劑(示蹤劑)

要求：

γ射線，能量100-300KevT1/2：10小時(shí)左右

組成：放射性核素與被標(biāo)記物例:99mTc–MDP

放射性核素—非放射性載體

(示蹤)(導(dǎo)向)第六頁(yè)，共七十五頁(yè)。第七頁(yè)，共七十五頁(yè)。第八頁(yè)，共七十五頁(yè)。第九頁(yè)，共七十五頁(yè)。②治療用放射性藥物

(Therapeutic

Pharmaceutical)

能夠高度選擇性濃集在病變組織產(chǎn)生局部電離輻射生物效應(yīng)，從而抑制或破壞病變組織發(fā)揮治療作用的一類體內(nèi)放射性藥物。治療用放射性藥物主要利用的是：放射性核素發(fā)出射線產(chǎn)生的生物效應(yīng)的機(jī)制達(dá)到治療目的。第十頁(yè)，共七十五頁(yè)。要求：

β-

射線T1/2

較長(zhǎng)如32P（1711keV，14天）

131I（336keV，8天）適宜的射線能量和在組織中的射程是選擇性集中照射病變組織而避免正常組織受損并獲得預(yù)期治療效果的基本保證。第十一頁(yè)，共七十五頁(yè)。特點(diǎn)

放射性藥物的輻射作用有一定的范圍，即使不直接進(jìn)入病變細(xì)胞內(nèi)，也可對(duì)鄰近的病變細(xì)胞產(chǎn)生致死殺傷作用。由于放射性藥物的選擇性靶向作用，在體內(nèi)可達(dá)到高的靶/非靶比值，明顯減少對(duì)正常組織的損傷。放射性藥物持續(xù)照射釋放超分割的劑量，可以更有效地殺傷腫瘤和減少正常組織的損傷。

第十二頁(yè)，共七十五頁(yè)。核醫(yī)學(xué)診斷治療體外診斷體內(nèi)診斷體外治療體內(nèi)治療刀敷貼法：

90Sr,,表皮毛細(xì)血管瘤

60Co針：治療食道癌Na131I,，治療甲狀腺癌32P-Na3PO4,,白血病、淋巴瘤BNCT,10B(n,)7Li,腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤放射免疫分析放射性自顯影功能測(cè)定eg.Na131I,測(cè)定甲狀腺功能功能顯像熱區(qū)：111In-McAb,直腸癌冷區(qū)：11C-棕櫚酸，心肌顯像照相，SPECT,PET免疫放射分析受體的放射配基結(jié)合分析3、應(yīng)用：第十三頁(yè)，共七十五頁(yè)。顯像藥物：201TlCl心肌顯像劑異氰類：MIBI,TBI-99mTcTcN類，NOET焦磷酸類：Tc-P53硝基咪唑類腦顯像劑18F-FDGHMPAO123I-多巴胺受體11C-螺旋哌啶酮腫瘤顯像劑99mTc/111In/186Re-McAb123I/99mTc-受體,Octra肽第十四頁(yè)，共七十五頁(yè)。顯像劑第十五頁(yè)，共七十五頁(yè)。治療藥物第十六頁(yè)，共七十五頁(yè)。一、醫(yī)用放射性核素的來(lái)源臨床應(yīng)用的放射性核素可通過(guò)加速器生產(chǎn)、反應(yīng)堆生產(chǎn)、從裂變產(chǎn)物中提取和放射性核素發(fā)生器（generator）淋洗獲得。

第十七頁(yè)，共七十五頁(yè)。1、加速器生產(chǎn)：11C13N15O18F67Ｇa201Tl18O(p,n)18F貧中子核素，無(wú)載體，價(jià)格高第十八頁(yè)，共七十五頁(yè)。

RDSEclipse回旋加速器

第十九頁(yè)，共七十五頁(yè)。醫(yī)用回旋加速器（cyclotron）和其它各種正電子顯像儀器的問(wèn)世及推廣應(yīng)用，11C、13N、15O和18F等短半衰期放射性核素的應(yīng)用也逐年增多，在研究人體生理、生化、代謝、受體等方面顯示出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。第二十頁(yè)，共七十五頁(yè)。常用的正電子放射性核素的制備第二十一頁(yè)，共七十五頁(yè)。2、反應(yīng)堆生產(chǎn)：99Mo125I131I32P14C98Mo(n,)

99Mo富中子核素，有載體，價(jià)格低3H89Sr133Xe186Re153Sm第二十二頁(yè)，共七十五頁(yè)。3、裂變產(chǎn)物提取99Mo131I133Xe第二十三頁(yè)，共七十五頁(yè)。4、放射性核素發(fā)生器：99Mo-99mTc發(fā)生器188W-188Re發(fā)生器

82Sr-82Rb發(fā)生器68Ge-68Ga發(fā)生器81Rb-81mKr發(fā)生器第二十四頁(yè)，共七十五頁(yè)。放射性核素發(fā)生器（radionuclidegenerator）

從放射性核素母子體系中周期性地分離出放射性子體的裝置。又稱“母?！?。99Mo-99mTc發(fā)生器：99Mo（T1/2=2.7d）→

99mTc(T1/2=6h)→

99Tc第二十五頁(yè)，共七十五頁(yè)。裂變型發(fā)生器：

Al2O3凝膠型發(fā)生器：

ZrMoO3第二十六頁(yè)，共七十五頁(yè)。99Mo-99mTc發(fā)生器第二十七頁(yè)，共七十五頁(yè)。第二十八頁(yè)，共七十五頁(yè)。洗脫液的質(zhì)量控制99Mo含量測(cè)定99Mo可增加對(duì)病人的輻射吸收劑量、影響顯像質(zhì)量，其含量應(yīng)低于0.1%。Al含量測(cè)定Al可影響放射性藥物的標(biāo)記和體內(nèi)分布，如可使某些放射性藥物在肝脾中濃聚，Al含量應(yīng)低于10g/ml。第二十九頁(yè)，共七十五頁(yè)。載體含量載體99Tc可由99Mo和99mTc衰變產(chǎn)生，其含量隨淋洗時(shí)間間隔和洗脫液放置時(shí)間增長(zhǎng)而增高。放化純度用快速紙層析法測(cè)定，應(yīng)＞98%。第三十頁(yè)，共七十五頁(yè)。99mTc核性能優(yōu)良，為純?chǔ)霉庾影l(fā)射體，能量140keV，T1/2為6.02h、方便易得、幾乎可用于人體各重要臟器的形態(tài)和功能顯像。第三十一頁(yè)，共七十五頁(yè)。

含帶有絡(luò)合基團(tuán)的藥物、還原劑SnCl2、保證pH值的緩沖物質(zhì)、輔劑的凍干品。99Mo-99mTc發(fā)生器配套藥盒第三十二頁(yè)，共七十五頁(yè)。二、被標(biāo)記化合物的合成

被標(biāo)記物是指由有機(jī)或無(wú)機(jī)化學(xué)合成和經(jīng)藥物檢測(cè)符合人體用藥要求的“凍干品”和/或藥盒，且經(jīng)各種化學(xué)和物理檢測(cè)方法（熔點(diǎn)測(cè)定、元素分析、紅外光譜、1H和13C核磁共振譜、化學(xué)或場(chǎng)解吸質(zhì)譜及X線晶體衍射分析等）對(duì)其進(jìn)行印證。第三十三頁(yè)，共七十五頁(yè)。三、放射性核素標(biāo)記技術(shù)

(radionuclidelabelingtechnique)：就是將放射性核素以一定的化學(xué)形式引入到物質(zhì)的分子之中，使之成為物質(zhì)分子中的重要組成成分的一門(mén)技術(shù)。它包括放射性核素的標(biāo)記、分離、純化和鑒定等步驟。第三十四頁(yè)，共七十五頁(yè)。（一）標(biāo)記常用方法同位素交換法、化學(xué)合成法、生物化學(xué)合成法熱原子反沖標(biāo)記法。第三十五頁(yè)，共七十五頁(yè)。利用不同化學(xué)狀態(tài)下，同一元素的兩種同位素之間的互相交換而制得所需標(biāo)記化合物的方法。只有在特定條件下（例：加熱、加壓或加催化劑等pH值）獲得的放射性核素標(biāo)記化合物，才能在常溫常壓下穩(wěn)定存在。1.

同位素交換法第三十六頁(yè)，共七十五頁(yè)。特點(diǎn)：同位素交換法制備標(biāo)記化合物不需要前體，方法簡(jiǎn)便，易于操作，適宜于稀有、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)化合物的標(biāo)記。但總體來(lái)說(shuō)，較難制得高比活度標(biāo)記化合物，其穩(wěn)定性也較差。第三十七頁(yè)，共七十五頁(yè)。2.化學(xué)合成法定義：通過(guò)各種化學(xué)反應(yīng)，將放射性核素引入到待標(biāo)記化合物特定位置上的標(biāo)記方法。是制備標(biāo)記化合物的主要方法。第三十八頁(yè)，共七十五頁(yè)。原則上凡能用化學(xué)合成法制備的各種化合物也可用相同的方法制備標(biāo)記化合物，二者原理相近，但也有差別。不同之處在于：①合成的路線可能不同。②合成所需要的前體常需自行合成。③需要考慮放射性核素標(biāo)記的位置。④為了提高放射性核素利用率，常在合成的最后一、二步引入放射性核素。第三十九頁(yè)，共七十五頁(yè)。特點(diǎn)：化學(xué)合成法能制備高比活度的標(biāo)記化合物，標(biāo)記位置明確，穩(wěn)定性佳，產(chǎn)品易于純化。第四十頁(yè)，共七十五頁(yè)。3.生物合成法利用生物的生理代謝或離體酶的生物活性將簡(jiǎn)單的放射性物質(zhì)在活體內(nèi)或試管中轉(zhuǎn)化成為具有生物活性的放射性核素標(biāo)記化合物。生物合成法包括全生物合成法和酶促合成法兩類。前者是利用生物整體或某一器官的生理活動(dòng)在活體內(nèi)進(jìn)行的合成，后者則利用生物組織中某一種或幾種酶在試管中參加生化反應(yīng)來(lái)制備標(biāo)記化合物。第四十一頁(yè)，共七十五頁(yè)。特點(diǎn)：生物合成法可以制備一般的化學(xué)合成法難于合成的生物活性物質(zhì)，例如特定的旋光異構(gòu)體等。以14C－CO2作為唯一的碳源在密閉的有光照的容器里培養(yǎng)植物（藻類等）合成碳水化合物和蛋白質(zhì)（可得到有活性的L型氨基酸光學(xué)異構(gòu)體）不能定位標(biāo)記，比活度低。第四十二頁(yè)，共七十五頁(yè)。利用核反應(yīng)產(chǎn)生放射性核素的高動(dòng)能作用與有機(jī)化合物分子發(fā)生反應(yīng)，生成放射性核素的標(biāo)記化合物

例如：3He(n,p)3H;14N(n,p)14C等反應(yīng)中生成的放射性核素取代有機(jī)化合物分子中相應(yīng)的穩(wěn)定性原子。4、熱原子反沖標(biāo)記法第四十三頁(yè)，共七十五頁(yè)。（二）幾個(gè)常用的概念

放射化學(xué)純度(radiochemicalpurity)

是指以一定化學(xué)形式存在的放射性核素標(biāo)記化合物的放射性活度占樣品的總放射性活度的百分比。第四十四頁(yè)，共七十五頁(yè)。2.放射核素純度(radionuclidepurity)

是指以某一放射性核素活度占標(biāo)記化合物體系中的總放射性活度的百分比。第四十五頁(yè)，共七十五頁(yè)。3.放射性濃度（radioactiveconcentration）是指單位體積的溶液中含有的放射性活度，以Bq/L或Bq/ml表示。第四十六頁(yè)，共七十五頁(yè)。4.同位素標(biāo)記與非同位素標(biāo)記同位素標(biāo)記（isotopiclabeling）利用與分子中原有原子相同元素的放射性同位素所進(jìn)行的標(biāo)記。同位素標(biāo)記所產(chǎn)生的放射性標(biāo)記化合物可保持原有化合物的性質(zhì)。非同位素標(biāo)記(non-isotopiclabeling）向分子中引入的放射性核素不是物質(zhì)分子中固有核素的同位素的標(biāo)記。第四十七頁(yè)，共七十五頁(yè)。四、蛋白質(zhì)/多肽的碘標(biāo)記技術(shù)基本原理：將離子碘氧化成單質(zhì)碘，單質(zhì)碘與蛋白質(zhì)或多肽分子中的酪氨酸、組氨酸或色氨酸殘基上的苯環(huán)或咪唑環(huán)反應(yīng)，取代上面的氫，形成放射性碘標(biāo)記化合物。環(huán)烴比直鏈烴易標(biāo)記。根據(jù)氧化劑的不同，分成各種碘標(biāo)記方法。第四十八頁(yè)，共七十五頁(yè)。常用125I碘標(biāo)記容易，在一般的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)即可進(jìn)行。125I半衰期60d，足夠標(biāo)記生產(chǎn)，運(yùn)輸，使用，有足夠的貨架期。125I放出X線和γ射線，測(cè)量容易。125I放出俄歇電子，可做病變組織局部?jī)?nèi)放射治療。第四十九頁(yè)，共七十五頁(yè)。（一）直接標(biāo)記法

1.氯胺-T法原理：氯胺-T（Chloramine-T），化學(xué)名叫：N-氯代對(duì)甲苯磺酰胺鈉鹽，是一種較溫和的氧化劑，在水溶液中水解產(chǎn)生次氯酸，次氯酸可使碘的陰離子氧化成碘分子（單質(zhì)碘），后者可與蛋白質(zhì)或多肽分子上的酪氨酸等殘基反應(yīng)得以進(jìn)行碘標(biāo)記。第五十頁(yè)，共七十五頁(yè)。標(biāo)記實(shí)例：放射性碘標(biāo)記VIP蛋白質(zhì)方法：20℃條件下，在1.5ml錐形離心管內(nèi)依次加入以下試劑：（1）50mmol/L蛋白質(zhì)5μl(pH7.5)(含蛋白質(zhì)5μg）（2）0.3mol/L磷酸緩沖液(pH7.5)25μl，（3）Na125I溶液37MBq，（4）新鮮配制的氯胺T水溶液4μl(4μg)，充分混勻反應(yīng)40-50秒，終止反應(yīng)：加新鮮配制的偏重亞硫酸鈉水溶液4μl(8μg)，標(biāo)記混合物立即進(jìn)行分離純化:在硅膠薄板上層析,展開(kāi)劑為氯仿:甲醇=7:3，計(jì)算碘標(biāo)記率，根據(jù)直接法計(jì)算標(biāo)記VIP的比活度。葡聚糖凝膠拄分離標(biāo)記蛋白和未標(biāo)記的游離放射性碘第五十一頁(yè)，共七十五頁(yè)。2.乳過(guò)氧化物酶法（LPO）原理：過(guò)氧化物酶法是以過(guò)氧化物酶作為催化劑和微量H2O2作用，放出新生態(tài)氧，從而將離子碘（I-）氧化成單質(zhì)碘，由此標(biāo)記蛋白或多肽分子，這樣的標(biāo)記也稱之為酶促標(biāo)記。過(guò)氧化物酶有多種，常用的過(guò)氧化物酶是乳酸過(guò)氧化物酶，其次是葡萄糖氧化酶。乳酸過(guò)氧化物酶，它適應(yīng)的pH值較寬（），用量較少，一般僅為蛋白用量的1%，H2O2的用量很微，常將H2O2配制成0.01mol/L的溶液，標(biāo)記反應(yīng)時(shí)，取8-10μl即可。此類標(biāo)記反應(yīng)的終止常采用巰基乙醇或稀釋的方法。第五十二頁(yè)，共七十五頁(yè)。3.固相氧化法原理：本法是將氧化物或過(guò)氧化物酶制成固體狀顆粒，以固體的形式進(jìn)行液-固氧化反應(yīng)，使反應(yīng)產(chǎn)物易于分離。應(yīng)用較為廣泛的固相氧化法是Iodogen法。Iodogen是一種氧化劑，與氯胺-T同屬氯酰胺類，對(duì)I-離子的氧化反應(yīng)原理相同。第五十三頁(yè)，共七十五頁(yè)。標(biāo)記實(shí)例：蛋白質(zhì)標(biāo)記方法1：①蛋白質(zhì)2-5g溶于磷酸緩沖液10-25l中，加入Na125I1mCi(10l)、乳過(guò)氧化物酶溶液25ng(10l)、H2O2200ng(10l)；②室溫反應(yīng)10-30min后，加入0.5ml10mmol/L巰基乙醇以停止反應(yīng)；③10min后，加入NaI載體溶液1ml，按常規(guī)方法分離純化。第五十四頁(yè)，共七十五頁(yè)。方法2：用二氯甲烷溶解Iodogen，涂布到反應(yīng)試管壁上，待二氯甲烷揮發(fā)后，管壁上留下一層Iodogen薄膜，可用于碘化標(biāo)記反應(yīng)。標(biāo)記時(shí)，加入反應(yīng)緩沖液約20μl（0.25mol/LpH7.4磷酸緩沖液），蛋白質(zhì)或多肽樣品液約10μl，混勻后加入約10μl的放射性碘化鈉溶液，反應(yīng)10分鐘后，將反應(yīng)液倒出或稀釋即可終止反應(yīng)。第五十五頁(yè)，共七十五頁(yè)。(二)間接標(biāo)記法（聯(lián)接標(biāo)記）第五十六頁(yè)，共七十五頁(yè)。碘可標(biāo)記核酸，蛋白質(zhì)，膽固醇，受體，配體等第五十七頁(yè)，共七十五頁(yè)。五、99mTc標(biāo)記

99mTcO4-還原99mTc+1~+5

藥物：帶有或引入絡(luò)合基團(tuán)。第五十八頁(yè)，共七十五頁(yè)。1.直接標(biāo)記法藥物（絡(luò)合劑）+99mTcO4-+SnCl2

適宜條件99mTc-藥物+少量99mTcO4-+少量

99mTc-Sn膠體單克隆抗體的標(biāo)記第五十九頁(yè)，共七十五頁(yè)。2.配體交換法99mTcO4-/H2O99mTcL99mTcL1L+還原劑L1+還原劑L第六十頁(yè)，共七十五頁(yè)。3.間接標(biāo)記法雙功能絡(luò)合劑：含有一個(gè)可與金屬離子絡(luò)合的基團(tuán)和可與抗體共價(jià)結(jié)合的基團(tuán)。cDTPA、HYNIC（肼基聯(lián)氨基煙酰胺）、MAG3第六十一頁(yè)，共七十五頁(yè)。第六十二頁(yè)，共七十五頁(yè)。六、放射性銦111In標(biāo)記1.直接標(biāo)記

銦的最穩(wěn)定的價(jià)態(tài)是＋3價(jià)，可以與含配位基團(tuán)的分子絡(luò)合，形成配位數(shù)為6(少數(shù)為5)的絡(luò)合物。2.間接標(biāo)記通過(guò)雙功能螯合劑進(jìn)行標(biāo)記，一般用于單克隆抗體與多肽的標(biāo)記。常用DTPA雙環(huán)酐(CDTPA)作為雙功能螯合劑，但在體內(nèi)放射性銦容易脫落而濃聚在肝中。第六十三頁(yè)，共七十五頁(yè)。1、放射性雜質(zhì)的來(lái)源：標(biāo)記和貯存中產(chǎn)生。貯存過(guò)程中產(chǎn)生放射性雜質(zhì)的原因主要是輻射自分解。因此，放射性核素標(biāo)記產(chǎn)物，必須進(jìn)行必要的純化，使用前也應(yīng)進(jìn)行放射化學(xué)純度的監(jiān)測(cè)，根據(jù)有無(wú)分解進(jìn)行純化。七、放射性標(biāo)記化合物的純化、鑒定第六十四頁(yè)，共七十五頁(yè)。2、標(biāo)記物的純化：最常用的有效方法是色譜法，或叫層析法。主要有柱層析、薄層層析和紙層析，凝膠過(guò)濾法，高效液相色譜和氣相色譜也是目前常采用的方法。其次還有透析法和電泳法等。第六十五頁(yè)，共七十五頁(yè)。（1）紙層析（paperchromatography,PC）純化：紙層析是以層析紙作為固定相，以適當(dāng)?shù)恼归_(kāi)劑作為流動(dòng)相，當(dāng)樣品隨著流動(dòng)相從點(diǎn)樣的下端沿著纖維素分子上行時(shí)，由于樣品組分的性質(zhì)不同，在固定相上的吸附能力和在流動(dòng)相中的溶解度的不同，各個(gè)組分在固定相上的移動(dòng)距離也就不同，從而使各個(gè)組分能有效地分開(kāi)。第六十六頁(yè)，共七十五頁(yè)。固定相：Whatmman1#、2#、3#，新華濾紙1#、2#、3#流動(dòng)相（展開(kāi)劑）原理：樣品中的各組分在固定相和流動(dòng)相中分配系數(shù)不同。常用比移值Rf來(lái)表示各組分移動(dòng)的相對(duì)速度。Rf(rateofflow,比移值)＝溶質(zhì)移動(dòng)的距離/溶劑移動(dòng)的距離＝原點(diǎn)至樣品中某組分的距離/原點(diǎn)至溶劑前沿的距離第六十七頁(yè)，共七十五頁(yè)。

產(chǎn)品的放射性計(jì)數(shù)放射化學(xué)純度(%)=

放射性總計(jì)數(shù)第六十八頁(yè)，共七十五頁(yè)。..紙層析示意圖第六十九頁(yè)，共七十五頁(yè)。（2）薄層層析純化：基本原理因固定相的不同而異。例如：硅膠或氧化鋁作為固定相的分離原理是根據(jù)各個(gè)組分吸附力和分配系數(shù)的不同；離子交換樹(shù)脂作為固定相的分離原理是根據(jù)各個(gè)組分離子荷電性質(zhì)和數(shù)量的不同；聚酰胺作為固定相的分離原理是根據(jù)各組分的氫鍵吸附能力的不同。所以，應(yīng)該根據(jù)待分析的物質(zhì)的性質(zhì)，選用相應(yīng)的固定相和