同位素標記化合物是指用易識別的同位素或其他易識別的核素或基團替換化合物中的乙個或多個原子或化學基團而獲得的具有特殊標記的化合物。 這種標記過程也稱為同位素標記。 同位素標記化合物在科學實驗和工業生產中有著廣泛的應用,如生物學、醫學、化學、材料科學、環境科學等領域。
常用的同位素標記化合物。
在碳(c)的眾多同位素中,14C是最常用於標記化合物的同位素。 這種同位素具有獨特的穩定性,允許在衰變過程中釋放微弱的輻射。 在多種氨基酸中,14C常用的標記化合物包括亮氨酸、賴氨酸、脯氨酸等。 其中,最常用的標記化合物是亮氨酸,因為這種氨基酸在多種蛋白質中普遍存在,為 14C 標記的位置提供了多種選擇。
當14C用於標記氨基酸時,可以將其新增到氨基酸的-碳原子中。 這種標記方法非常穩定,在細胞代謝中可以保持不變。 由於亮氨酸廣泛存在於蛋白質中,因此它是最常用的氨基酸之一。 亮氨酸可以很容易地在用於蛋白質合成的多肽鏈中識別和替換,使研究人員更容易跟蹤和識別蛋白質合成過程。
除亮氨酸外,賴氨酸和脯氨酸是常用的標記化合物。 賴氨酸是一種氨基酸,含有兩個氨基,與蛋白質中的羰基反應,在蛋白質中形成穩定的鏈結。 另一方面,脯氨酸是一種亞氨基酸,參與蛋白質合成過程中肽鍵的形成。
當應用於 mRNA 的生物活性測定時,14C 標記物的位置有多種選擇。 這是因為mRNA是一種指導蛋白質合成的分子,它可以與多種氨基酸相連。 因此,14C標記既可以在連線氨基酸的過程中進行,也可以在肽鍵形成的過程中進行。 至於用於標記的氨基酸的選擇,則取決於要合成的蛋白質的性質和組成。 綜上所述,14 C標記化合物在生物化學和分子生物學領域具有廣泛的應用,可為研究蛋白質合成和代謝提供重要的工具和方法。
3h常用的標誌物是氨基酸或核苷酸。 氨基酸的使用與14°C時氨基酸的使用相同。 核苷酸中最常用的核苷,如尿嘧啶和胸腺嘧啶,用於細菌和哺乳動物細胞培養物中的核酸標記。 在核苷三磷酸中,A型NTP和DNTP是最常用的。 這裡 n 代表四個鹼基:A、G、C、U 或 T。 它用於核酸的標記,例如缺口翻譯標記物。 也可用於染色體原位雜交或電鏡核酸分析。
在35 s標記的最常用的氨基酸是蛋氨酸,其用途與14 c標記相同。 [ 35 s] DNTP中位置磷酸基團中的氧被硫取代,得到的三磷酸核苷可用於核苷酸序列分析,也可用於切口翻譯以標記DNA。
32p常用的標誌物是各種核苷三磷酸。 32 p 標記分為兩大類。 乙個標記在位置,用於磷酸轉移標記核酸,另乙個標記在位置,用於核酸的核苷酸轉移標記。 例如,[-32P]ATP通常用於標記核酸的末端,而各種[A-32P]dNTPs則用於缺口翻譯標記。
125 I常用於碘化鈉溶液,主要用於標記RNA等分子等單鏈核酸,以及蛋白質。
同位素標記化合物的應用:
第六屆同位素簇雜與同位素標記化合物的合成與應用國際研討會於2024年9月14日至18日在費城召開,來自20多個國家和地區的400多名與會者參加了會議。 會議共發表文章200餘篇,涉及同位素疾病及標記化合物應用30餘項。 其中,短命同位素紊亂"c."C和F約佔30%。 和長壽命同位素"C、H和穩定同位素D(氘)約佔50%。 由於絕大多數化合物,尤其是有機化合物和生物支架,都含有碳和氫,因此這兩種元素的放射性同位素h,"c 和"C等人用於標記示蹤劑,以確保標記化合物的結構與標記前的化合物完全相同。 因此,在標記化合物的合成和應用中,氫和碳H的同位素,"c,"C同位素是應用最廣泛的。
會議內容包括標記材料的合成、標記化合物的分析鑑定、同位素的應用和放射性廢物的處理。 同位素應用還包括臨床研究和藥物中的應用,特別是在藥理學、藥代動力學研究、有機和生物有機合成中的應用以及聚合物(蛋白質)中的應用。 核酸、單轉殖抗體)。應用於藥物代謝和毒理學,以及藥理學和農業。
藥理學的應用主要集中在藥理學和生化機理的基礎研究,如全身代謝、骨鈣、抗特異性藥代動力學、用生化藥物示蹤劑研究穩定同位素、標記化合物的連續流動和同位素比例的測定、放射性藥物在血紅蛋白中的結合等。 此外,還有一些如阿爾茨海默病、遺傳性舞蹈病的早期診斷、關節病等,以及乳腺癌的早期診斷和早期診斷。 乳腺癌在40歲以上的女性中更為常見,美國每年有l80,000名新發乳腺患者,其中35%的患者死亡。
為了降低死亡率,除定期體檢外,早期診斷是降低死亡率的重要手段,放射性標記藥物是早期診斷的重要方法之一,長壽命和短壽命放射性同位素標誌物藥物廣泛用於人體(健康志願者和患者)的藥用評價,該方法獲得了大量其他功效無法獲得的敏感和基本資訊。藥代動力學行為和方法。
在適當的時間內,可以使用放射性同位素紊亂的標記化合物獲得總細胞死亡、排洩平衡、組織分布和整體代謝等的快速評估。 近年來,這些方面的研究取得了長足的進步。 短壽命同位素紊亂也用於評估新藥的作用機制。 PET(PositionemissionTomography)技術已被用於研究體內的物理和生化過程,測量體內的生化和藥理過程,如代謝中間體,各種癌症的早期診斷,以及評估藥物受體的內部反應和作用。 基於藥物的代謝。 腦血流、神經傳遞和受體傳遞等。 特別是,它是中樞神經系統疾病的診斷和治療。