4.放射性比活度及其測定
(1)放射性比活度簡稱比活度,過去也稱比放射性。
比活度=放射性活度/單位化學(xué)量
。2)比活度的理論值計(jì)算:每種放射性核素有一個(gè)比活度理論值,取決于該核素的半衰期和衰變常數(shù)。若N是1毫克原子(1mA)的總原子數(shù),衰變常數(shù)λ(單位時(shí)間衰變的%),則
任何元素每1mA的原子數(shù)都相同,等于阿伏加德羅常數(shù),即6.023×1020個(gè),故
若T1/2min為單位,則上式的活度單位為dpm/mA,進(jìn)行單位換算后為:
根據(jù)上式,可計(jì)算出每種放射性核素比活度的理論值(常用放射性核素的比活度理論值見表8-2)。如果標(biāo)記化合物每分子接上一個(gè)放射性核素原子,則以上原論值亦為該標(biāo)記化合物的比活度(每毫摩爾的活度)理論值。
表8-2 一些常用放射性核素的比活度理論值
。ㄒ嗉疵糠肿右唤右粋(gè)該放射性核素原子的標(biāo)記化合物的經(jīng)活度理論值)
放射性核素 | 半衰期 | 比活度理論值(每mA或mmol的活度) |
14 C |
5730年 | 0.0624 Ci (2.3 GBq) |
3 H |
12.33年 | 29.0 Ci(1073 GBq) |
45 Ca |
165天 | 793 Ci (29.3 TBq) |
75 Se |
118.5天 | 1100 Ci(40.7 TBq) |
35 S |
87.4天 | 1494 Ci (55.2 TBq) |
125 I |
60.2天 | 2196 Ci(80.3 TBq) |
131 I |
8.04天 | 16240 Ci (600 TBq) |
(3)放射性比活度測定方法
、僦苯訙y定計(jì)算法:將標(biāo)記產(chǎn)品經(jīng)分離純化后,配成合適的溶液,測定每毫升的放射性活度(如mCi/ml)及含量(μg/ml)從而計(jì)算其比活度。對于高經(jīng)活度的標(biāo)記物,化學(xué)含量甚低,一般需用光譜法,如紫外分光光度法測定其含量。
、趯游鰭呙杳娣e計(jì)算法:一般應(yīng)用紙層析或薄層層析,將反應(yīng)結(jié)果尚未分離的反應(yīng)液點(diǎn)樣、展層,然后在掃描儀上描繪放射性分布圖,根據(jù)描繪的面積來進(jìn)行計(jì)算,如圖8-4。
圖8-4 放射層析掃描面積計(jì)算比活度示意圖
1為標(biāo)記物峰面積:
S2S3為雜質(zhì)峰及放射性原料峰面積
先計(jì)算標(biāo)記率:
放射性比活度的計(jì)算:若投入的待標(biāo)記物重量為W,且100%轉(zhuǎn)化為標(biāo)記物,則比活度=A·Y/W,其中A為投入的總放射性。
如果層析掃描儀有紫外監(jiān)測器和放射性活度計(jì)數(shù)率儀可同步測定掃描,則直接可給出比活度。
、圩陨砣〈(jì)算法:這是間接測定標(biāo)記物比活度的方法。所測定的標(biāo)記物,需是分離純化后可用于RIA或RRA標(biāo)記試劑。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com
方法的原理是:作一條常規(guī)的RIA(或RRA)標(biāo)準(zhǔn)曲線,另作一條不加非標(biāo)記標(biāo)準(zhǔn)品,只加抗體和不同量標(biāo)記試劑的自身取代曲線。兩者用同一種抗體,且抗體用量完全相同。若反應(yīng)平衡后測定結(jié)合部分的放射性,掏算成所加總放射性(注意:對標(biāo)準(zhǔn)曲線總說總放射性各管相同,對自身取代曲線來說各管不同,需分別換算)的百分?jǐn)?shù),即結(jié)合率B。由于兩條曲線所用抗體的質(zhì)和量嚴(yán)格相同,標(biāo)記物與非標(biāo)記標(biāo)準(zhǔn)品與抗體親和力也相同,故B的大小就完全取決于各管中標(biāo)記物和非標(biāo)記標(biāo)準(zhǔn)品的總量。亦即若從兩標(biāo)準(zhǔn)曲線上取一點(diǎn)相同的B,則
。(biāo)記物+標(biāo)準(zhǔn)品)標(biāo)準(zhǔn)曲線=(標(biāo)記物)自身取代曲線
故由此便可直接計(jì)算標(biāo)記試劑的化學(xué)含量并進(jìn)一步求得比活度。為求準(zhǔn)確度高,可取我點(diǎn)B求出平均比活度。
用自身取代法測定標(biāo)記化合物的比活度,只適用于RIA的標(biāo)記抗原及受體的標(biāo)記配基。使用時(shí)應(yīng)注意:①標(biāo)記物與未標(biāo)記物對抗體(受體)的親和力應(yīng)相同;②非特異性結(jié)合應(yīng)較小,且計(jì)算時(shí)應(yīng)扣除;③制備標(biāo)準(zhǔn)曲線與自身取代曲線時(shí),操作步驟應(yīng)相同,特別是B與F分離的條件要一致。
5.生物活性、免疫活性測定
。10)生物活性、免疫活性測定的重要性:放射性標(biāo)記化合物作為示蹤劑用于生物體內(nèi)的示蹤研究,或作為分析試劑用于生物活性物質(zhì)分析,都要求標(biāo)記化合物不改變其原有的生物活性和免疫活性。當(dāng)給化物引入放射性原子,即使“同位素標(biāo)記”大多需經(jīng)過原子交換或化學(xué)反應(yīng)及分離純化等物理化學(xué)處理,有可能造成光學(xué)構(gòu)型及立體構(gòu)型的改變而使標(biāo)記物改變性質(zhì)!胺峭凰貥(biāo)記”,如蛋白質(zhì)分子中引入碘原子,則更易引起蛋白質(zhì)失活、變性。故測定放射性標(biāo)記化合物的生物活性和免疫活性,對保證使用效果十分必要。
。2)生物活性和免疫活性測定的要求:需根據(jù)使用要求而定,因?yàn)橥粯?biāo)記物其生物活性的變化與免疫活性的變化不一定相關(guān);同一標(biāo)記激素,其與受體結(jié)合能力的改變與抗體結(jié)合能力的改變也不一定平行。
。3)測定方法:測定標(biāo)記蛋白質(zhì)或多肽的生物活性和免疫活性常用的方法有下述幾種:
、傥锢砘瘜W(xué)方法:可用電泳法、吸附法及凝膠過濾法等物理化學(xué)方法來測定標(biāo)記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變情況,如標(biāo)記后受損全傷的蛋白質(zhì)在電泳時(shí)泳動性減少,碘化受損的多肽激素在血紅蛋白涂碳上的吸附性質(zhì)也有改變,而蛋白質(zhì)變性聚合時(shí)大分子聚合體將在凝膠過濾時(shí)不停留在凝膠柱上。這些測定雖較快速方便,但對標(biāo)記物的生物活性和免疫活性的嚴(yán)格判定來說,還是很不夠的。
、谔禺惤Y(jié)合試驗(yàn):根據(jù)放射性標(biāo)記化合物用于放射免疫分析等不同要求,分別與其相應(yīng)抗體或受體進(jìn)行特異性結(jié)合試驗(yàn)。以放射免疫分析試劑為例,測定其免疫活性的方法是:先觀察標(biāo)記物與抗體的結(jié)合率,如果結(jié)合率高,說明抗原的免疫活性較好。進(jìn)一步觀察標(biāo)記抗原與非標(biāo)記對抗體親合力是否一致,做法之一是用不同稀釋度的抗體,分別與標(biāo)記抗原及與標(biāo)記抗原加非標(biāo)記抗原的混合物進(jìn)行特異結(jié)合,其中混合物抗原總濃度要和單獨(dú)使用放射性抗原的濃度相同。如單獨(dú)使用標(biāo)記抗原1.0ng,而混合抗原的總濃度亦為1.0ng,其中標(biāo)記抗原為0.1ng,非標(biāo)記抗原為0.9ng,比較兩者的結(jié)合率,如果基本相同,說明標(biāo)記抗原保持其原來的親和力,在標(biāo)記等操作過程中未受到明顯損傷。如圖8-5中,A線與B線基本平行;如果標(biāo)記抗原免疫活性已有降低,則如C線所示。
圖8-5 標(biāo)記蛋白的免疫活性測定
A;為標(biāo)記抗原與血清的滴度曲線B:為非標(biāo)記抗原(加入少量標(biāo)記抗原)的滴度曲線;C:與A相同,但標(biāo)記抗原免疫活性已有降低
、凵锾匦詼y定:如125I—纖維蛋白原,可用凝血酶測定其可凝能力,與非標(biāo)記物相比,視是否有改變。使用何種生物特性測定,根據(jù)標(biāo)記物的生物性質(zhì)而定。另外,上述特異性結(jié)合試驗(yàn),如果受體作異結(jié)合劑,也是檢驗(yàn)用作RRA或RBA分析試劑的標(biāo)記物生物活性情況的有效方法。