介 紹
 
常用放射性碘包括：¹²⁵I（半衰期60.14d，可用于SPECT成像）,¹³¹I（半衰期8.04d）,¹²⁴I（半衰期4.18d，可用于PET成像）。¹²⁵I/¹³¹I/¹²⁴I適用于多肽，抗體或蛋白類藥物的標記，適用于大分子藥物組織分布研究。
 
原理（以¹²⁵I為例）
 
氧化反應:在氧化劑的作用下，可以將¹²⁵I^- 氧化成¹²⁵I₂。
 
碘化反應:¹²⁵I₂可以置換酪氨酸殘基苯環上羥基鄰位的氫原子，使其碘化為單碘酪氨酸或雙碘酪氨酸。
 
一般情況下，碘化反應只能發生在蛋白質或多肽的雜環氨基酸上（如下圖所示），且以空間結構中暴露的酪氨酸殘基為主，酪氨酸最容易標記，其次是色氨酸和組氨酸。

 
標記方法
 
（1）氯胺T（Ch-T）法
氯胺T全稱對甲苯磺酰氯胺鈉，其氧化碘負離子的反應式如下：

 

 
該反應需要中性的反應環境，在加入氧化劑（氯胺T）后，反應立刻開始，且反應速度很快，因此需及時加入過量的偏重亞硫酸鈉終止反應。反應結束后用凝膠層析法去除氯胺T、偏重亞硫酸鈉和剩余的¹²⁵I，得到碘化蛋白產物。
 
（2）Iodogen（氯甘脲）法
Iodogen全名1,3,4,6-四氯-3α,6α-二苯基甘脲，是一種固相氧化劑，使用時涂抹在反應管底部，可直接用于蛋白質的碘化反應。

 

 
Iodogen管中加入待標記蛋白溶液和¹²⁵I溶液，反應直接開始。室溫混合反應約10 min后，從Iodogen管中取出反應液，反應即終止。凝膠層析法去除剩余的¹²⁵I，得到¹²⁵I^- 蛋白產物。
 
（3）間接標記（Bolton-Hunter）法
由于直接標記法的化學原理是直接作用于酪氨酸，因此用該類方法標記無法避免對主要活性結構包含酪氨酸的蛋白的破壞。因此，可以采用作用于其他位點的間接標記法來避免上述問題。間接標記法有很多種，發明最早、應用最廣泛的是Bolton-Hunter法。
Bolton-Hunter法的原理是先將碘標記在Bolton-Hunter試劑的苯環上（直接標記法），再將標記試劑與蛋白游離的氨基偶聯。

 
（4）不同碘標記方法比較

 

 
介 紹
 
⁸⁹Zr的半衰期為78.4h，平均正電子能量0.389 MeV，物理半衰期與單抗或單抗片段的生物半衰期相匹配，是PET免疫顯像的理想核素，適用于抗體藥物活體組織分布研究。
 
抗體標記
 
DFO-Bz-NCS的Bz-NCS基團可以和抗體的游離氨基發生偶聯反應形成穩定的硫脲鍵，DFO的三個異羥肟酸基團可以與⁸⁹Zr⁴⁺ 離子發生螯合反應，最終使抗體標記上⁸⁹Zr，標記流程如下圖所示。

 

 
細胞標記
 
（1）⁸⁹Zr-Oxinate法
用四個8-羥基喹啉與⁸⁹Zr⁴⁺ 形成配位結構，然后通過⁸⁹Zr-Oxinate高脂溶性特征被動擴散將⁸⁹Zr-Oxinate擴散到細胞中，并留在細胞內。
 

 

(2）⁸⁹Zr-DBN法
通過2步合成，先將⁸⁹Zr與p-NCS-Bz-DFO，⁸⁹Zr記的p-NCS-Bz-DFO再與細胞膜表面蛋白氨基相結合，從而實現細胞的標記。如下圖所示。
 

 

(2）兩種標記方法比較
 

 

 
介 紹
 
⁶⁸Ga的半衰期為67.7min，衰變時89%的能量作為β⁺ 射線的形式釋放，可用于PET顯像。⁶⁸Ga可直接從^Ge68/^Ga68發生器中淋洗出來，簡便快捷。
 
直接標記
 
⁶⁸Ga直接標記大分子僅限于某些特定蛋白質，如乳鐵蛋白、轉鐵蛋白、鐵蛋白等，或者直接標記具有螯合作用的小分子，如檸檬酸等。
 
間接標記
 
以雙功能螯合劑作為橋梁，⁶⁸Ga可以和生物活性物質形成穩定的標記物。常用于⁶⁸Ga標記的雙功能螯合劑為DOTA和NOTA。

 
DOTA和NOTA游離的羧基在結合了生物活性物質后，可以與⁶⁸Ga進行螯合，形成穩定的標記物，如下圖所示。

 

 
介 紹
 
⁵⁹Fe的半衰期為44.5d，其能量主要以β和γ射線的形式釋放，可用γ計數器檢測⁵⁹Fe，適用于含鐵制劑的標記，如含Fe₂O₃/Fe₃O₄核磁造影劑，適用于含鐵藥物吸收，分布和物料平衡研究。
 
標記方法
 
通過工藝路線中將⁵⁹FeCl₃作為Fe原材料，經過工藝合成，可以得到含⁵⁹Fe的標記產物，例如標記含Fe的納米材料或含鐵化合物。天然含Fe的生物活性物質如轉鐵蛋白、血紅蛋白、固氮酶等，可以用⁵⁹Fe置換普通Fe從而達到標記的目的。