放射性药物制备
(一)同位素交换法
同位素交换法是利用同一元素的放射性同位素与稳定同位素在两种不同化学状态之间发生交换反应来制备标记化合物,其反应如下:
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X和X*分别为同一元素的稳定同位素和放射性同位素;AX为待标记化合物;BX*为放射性同位素的简单化合物。AX与BX*混合,在特定条件下发生同位素交换反应,除了同位素效应外,并不引起体系中这两种化合物化学状态的改变,它们的理化和生物学性质是相同的。交换反应是可逆反应,可通过调节反应条件(温度、pH值等)和加入催化剂以控制反应的进行。常用于放射性碘、磷、硫的标记。
(二)化学合成法
化学合成法是制备有机放射性标记化合物最经典、最基本的方法之一。其原理与普通的化学合成法十分相似,即应用化学反应将放射性核素的原子引入到所需的化合物分子结构中去,不同的是所用原料含有放射性。化学合成法进一步可分为:①逐步合成法:即以最简单的放射性化合物按预定合成路线逐步合成复杂的有机标记化合物;②加成法:通过加成反应将不饱和有机分子制备成标记化合物;③取代法:有机分子中的原子或原子基团被放射性核素或基团所置换。(https://www.daowen.com)
合成法应用最广的是用11C标记有机化合物和131I标记多肽、蛋白质等生物大分子物质,前者应用逐步合成法,后者是取代法的代表。
放射性碘标记蛋白质或多肽的基本原理是将离子碘氧化成单质碘,单质碘与蛋白质或多肽分子中的酪氨酸、组氨酸或色氨酸残基上的苯环或咪唑环反应,取代上面的氢,形成放射性碘标记化合物。常用的方法是氯胺-T(chloramine-T)法。
(三)生物合成法
生物合成法是利用动物、植物、微生物的生理代谢过程或酶的生物活性,将简单的放射性物质在体内或体外引入化合物中而制得所需标记物。本法可合成一些结构复杂、具有生物活性而又难以用化学合成法制备的放射性标记化合物。例如,可用75Se或35S标记的L-蛋氨酸掺入杂交瘤的细胞培养液中,制得75Se或35S标记的单克隆抗体(MCAb)。也可利用生物组织中某种特定的酶,促进标记前体物质的合成反应,生成所需的标记产物。用生物合成法得到的标记化合物成分复杂,放射性核素的利用率低。
(四)金属络合法
上述方法多用于非金属放射性核素的标记,而目前在核医学中应用广泛的金属放射性核素标记的药物,如99mTc、67Ga、68Ga、111In、113mIn和201Tl的标记药物,一般采用金属放射性核素直接形成络合物的方法进行标记,此法即称为金属络合法。络合法的大部分放射性药物是将放射性核素以共价键或配位键的形式络合到被标记的分子中,被标记分子不含标记的放射性核素的同位素。双功能螯合剂法也属于此类,其特点是先把某种双功能螯合剂络合在被标记的分子上,再将放射性核素标记到螯合剂上,形成“放射性核素—螯合剂—被标记物”的复合物。由于螯合剂的存在,被标记物有可能出现理化和生物学性质的改变,临床应用时要注意。这类标记方法是标记反应对试剂浓度、pH值、离子强度等反应条件极其敏感。