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(huán)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(fā)生在蛋白質或多肽的雜環(huán)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
(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。
Bolton-Hunter法的原理是先將碘標記在Bolton-Hunter試劑的苯環(huán)上(直接標記法)，再將標記試劑與蛋白游離的氨基偶聯(lián)。
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氯胺T法 |
Iodogen法 |
Bolton-Hunter法 |
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標記原理 |
將碘負離子氧化成碘單質，然后取代酪氨酸苯環(huán)上羥基鄰位的氫 |
先將碘標記在Bolton-Hunter試劑上，然后與抗體上的氨基共價結合 |
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標記位點 |
酪氨酸（或者色氨酸和組氨酸） |
氨基 |
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優(yōu)點 |
1.標記率高 2.反應時間短 3.費用低 |
1.操作簡單，反應溫和 2.標記率高 3.反應時間短 |
對蛋白活性影響小 |
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缺點 |
會產(chǎn)生較多的雙碘酪氨酸，對蛋白活性影響較大 |
對蛋白活性有一定影響 |
1.標記率低 2.操作過程復雜 |
89Zr
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(fā)生偶聯(lián)反應形成穩(wěn)定的硫脲鍵，DFO的三個異羥肟酸基團可以與89Zr4+ 離子發(fā)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(nèi)。
(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(xiàn)細胞的標記。如下圖所示。
(3)兩種標記方法比較
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89Zr-oxinate4 |
89Zr-DBN |
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螯合劑 |
8-hydroxyquinoline |
p-NCS-Bz-DFO |
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結構式 |
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標記原理 |
依靠高親脂性透過細胞膜并停留在細胞中 |
可標記多種細胞，主要與細胞表面氨基形成共價鍵 |
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細胞流出 |
相對較多 |
較少 |
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對細胞活性的影響 |
稍大 |
小 |
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標記率 |
稍高 |
很低 |
68Ga
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(fā)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(wěn)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(wěn)定的標記物，如下圖所示。
59Fe
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(shù)器檢測59Fe，適用于含鐵制劑的標記，如含F(xiàn)e2O3/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(jīng)過工藝合成，可以得到含59Fe的標記產(chǎn)物，例如標記含F(xiàn)e的納米材料或含鐵化合物。天然含F(xiàn)e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。
