3. Heterobifunkciós reagensek zempont: szelektivitás vs. specificitás különbség és között két lépés 3.1. amino és tiolcsoportok 3.2. karboxil és tiol/aminocsoportok 3.3. karbonil és tiolcsoportok 3.4. fotoérzékeny reagensek
a 3.1. Amino és tiolcsoportok kapcsolása PDP H 2 H AMID + H H 1 DIZULFID H 1 + b H H 2 DMF H + H H = H, MCC; 3 a + Yoshitake,. et al. 101 395 (1979) H 1 ph 7 H mmaleimidobenzoilhidroxiszukcinimid észter [MB] (1981) TIÉTE 1
c H I H 2 H I H IAB AMID Weltman, JK et al. Biotechniques 1 148 (1983) H 1 H 1 H 2 I TIÉTE jódecetsavpnitrofenilészter (1975)
a 3.2. Karboxil és tiol/aminocsoportok kapcsolása 2 + HC 2 + diazoecetsavnitrofenilészter H/ H 2 1 1 H amid észter b + HC piridil2,2'ditiobenzildiazoecetsav H 1 1 diszulfid észter
a 3.3. Karbonil és tiolcsoportok kapcsolása H H H2 + H H 2 3(2piridilditio)propionsav hidrazid 0.1 M aacetát ph 5.5 [PDPH] 1 H Zara JJ. Anal Biochem 194 156162 (1991) H diszulfid hidrazon 1 b H H 4(4maleimidofenil)butánsav H 2 hidrazid Chamov M. Et al. J Biol Chem 267 15916 (1992) 1 H H 2 H H tioéter hidrazon 1
Fotonaktív csoportok 2 + Cl CF 3 hν hν hν Cl C CF3 C triplett keton nitrén karbén 1. Alkil azid: UV gerjesztés 2. Aril azid: λ = 300 400 nm 3. Acil azid: reaktív sötétben is
A. Aril azid csoport aktiválása és átalakulása + H H fenilazid nitrén képződés aktív hidrogén (CH) beépülés H 2 H 2 H gyűrűtagszám növekedés dehidroazepin intermedier H H aktív hidrogén (H) beépülés nukleofil reaktív hidrogén addíciós reakció H
H 2 3 3 3 4,4'diazidobifenil [DABP] 4azildobenzoesav hidroxiszukcinimid észter [HABA, HAB] Mikkelsen, B et al. J Biol Chem 251 7413 (1976) Ji, T. Anal Biochem 121 286 (1982) H 2 CH H 3 pazidobenzoesav hidrazid [ABH] 4 3 4azidofenilmaleimid [APM] H Trommer WE et al. Hoppeeyleis Z Physiol Chem 356 1455 (1975)
CH H H 2 ABA H H + fotoaktiválás gyűrűtágulással H H H H EDC keresztkötött molekula karboxil csoportot tartalmazó vegyület H UV fény H H H nukleofilt tartalmazó vegyület H amid kötés képződés + H 2
B. Diazo vegyület aktiválása és átalakulása λ = 254 / 310 nm + + 2diazo3,3,3trifuorpropionsav pnitrofenil észter [PPDTP] F F F H C F F F H 1 F F F keresztkötött molekula H 2 karbén képződés primer amint tartalmazó vegyület UV fény + H pnitrofenol H + F F F H 1 reaktív hidrogént tartalmazó vegyület Chowdhry et al. PA 73 1406 (1976)
C. Benzofenon tartalmú csoportok aktiválása 1 H benzofenon4maleimid C keresztkötött molekula H tiol tartalmú molekula UV fény H 1 reaktív hidrogént tartalmazó vegyület tioéter kötés képződés Walling C, Gibian MJ, JAC 87 3361 (1965)
adioaktív izotóp konjugátumok Bioszintetikus módszer Kémiai szintézis 15 C, 3 H, 14 C, 32 P, 35 Közvetlen pl. Tyr, His módosításával Közvetett a) Kovalens kötés b) Komplex kötés
adioaktív izotópok közvetlen beépítése Példa: 125 I, 131 I (17 jód, 13 bróm, 6 klór, 2 fluorizotóp t ½ > 3 perc) In vitro Hosszú félélettartam Alacsony energiájú foton kibocsátás (nincs részecske) ár In vivo IMAGIG Xray vagy γsugárzó ingle photon emission tomography (PECT) positron emission tomography (PET) γkamera In vivo TEÁPIA 125 I 125 I, 131 I (β), 123 I (γ 159 kev) 18 F (97% β+) 131 I ( 82 Br) em optimális (nagy energia: veszélyforrás)
Kémiai elem és rendszáma A fontosabb radioaktív izotópok jellemző adatai Érzékenység: 131 I > 125 I > 14 C, 32 P, 35, 3 H Izotóp szimbóluma Fizikai felezési idő Bomlás módja Maximális részecskeenergia (MeV) γenergia (MeV) Hidrogén 1 3 H 12,33 év β 0,0186 zén 6 11 C 14 C 20,4 perc 5760 év β + β 0,96 0,155 itrogén 7 13 10 perc β + 1,19 xigén 8 15 2 perc β + 1,73 Fluor 9 18 F 109,8 perc β + 0,633 átrium 11 24 a 15,02 óra β, γ 1,392 2,754 1,369 Foszfor 15 32 P 14,28 nap β 1,710 Kén 16 35 87,2 nap β 0,167 Kálium 19 40 K 42 K 1,28 * 10 9 év 12,36 óra β, K β, γ 1,31 3,52 (75%) 1,99 (25%) 1,46 1,525 Kálcium 20 45 Ca 163 nap β 0,257 Króm 24 51 Cr 27,7 nap K, e, γ 0,315 (e ) 0,320 Vas 26 52 Fe 59 Fe 8,2 óra 44,6 nap β +, γ β, γ 0,8 1,566 0,5 1,30 1,10
Kémiai elem és rendszáma Izotóp szimbóluma Fizikai felezési idő Bomlás módja Maximális részecskeenergia (MeV) γenergia (MeV) Kobalt 27 60 Co 5,272 év β, γ 0,318 1,33 1,17 éz 29 64 Cu 12,74 óra β (39%) β + (19%) K (42%) 0,575 0,656 γ (1%) 1,34 Gallium 31 67 Ga 78 óra γ 0,185 0,30 Kripton 36 85 Kr 10,73 év β, γ 0,687 0,514 ubídium 37 81 b 86 b 4,7 óra 18,65 nap β +, γ β, γ 0,99 1,78 1,93 0,95 1,078 troncium 38 90 r 29 év β 0,546 Ittrium 39 90 Y 64 óra β, γ 2,29 1,761 Technécium 43 99m Tc 6,02 óra γ 0,140 Induim 49 111 In 113m In 67,0 óra 1,658 óra γ γ 0,173 0,247 0,391 Jód 53 123 I 125 I 131 I 13,3 óra 59,7 nap 8,04 nap γ K, γ β, γ 0,606 0,25 0,81 0,16 0,0355 0,364 0,080 0,723
99M Tc keletkezése és bomlása 99 42 Mo 66.7 H e 99 M43 Tc 6.03 H 0.1427 γ 1 0.1405 γ 3 γ 2 99 43 Tc 2.12X10 5 Y 0.0 e tabil 99 44 u A 99M Tc keletkezésében és bomlásában részt vevő magok bomlási sémája. A rendszám jobbra nő, míg az energia függőlegesen változik. (Dillman, LT; Von der Lage, FC: adionuclide decay schemes and nuclear parameters for use in radiation dose estimates (MID Pamphlet o. 10), ociety of uclear Medicine, 1975)
αbomlás [biológiai közegben: mm A Z Y A4 Z2 X + 4 2He βbomlás e emisszió 3 1 H 2 3 2 He + e + ν e neutron e befogás 40 19 K 40 18 Ar e + emisszió elektron + proton proton + elektron + antineutrínó neutron 11 6 C 5 11 5 B 6 + e + + ν e γbomlás A Y * proton A Y + γ pozitron + neutrinó
1. KlóraminT módszer Greewood, FC et al. Biochem J 89 114 (1963) Wilbur, D Bioconjugate Chem 3 433 (1992) H 3 C Cl + 125 I + 2 H + H 3 C H 2 (a 125 I) 125 + I Cl His Tyr H 3 C + H H 125 I 30 s 30 perc vízoldékony ph 7 foszfát 0.05 M H 3 C 125 I
2. Immobilizált klóramint (IDBEAD) U.. Patent 4448764 és 4436718 polisztirol mátrix 3 mm CH Cl 2 5 perc jó protein visszanyerés enyhébb körülmények ph 7.2 8.4 3. IDGE Fraker, PJ és peck, JC BBC 80 849 (1978) Cl Cl Cl Cl + 125 I + H + (a 125 I) Cl Cl H Cl 125 + I Cl 1,3,5,6tetraklór3a,6adifenilglicouril vízben nem oldódik felszínre kell felvinni gyors leállítás az oldószer megvonással
Enzim katalízis Marcholonis JJ Biochem J 113 299 (1969) a) H 2 2 H 2 125 I 125 I2 H 2 I + + I laktoperoxidáz laktoperoxidáz H + Tyr His ph függő (ph 6 7) H 2 2 tisztasága!
Enzim katalízis b) In situ H 2 2 előállítás: immobilizált enzimek H H H glükóz oxidáz H H glükóz H H oldhatatlan gyöngy immobilizált glükóz oxidázzal és laktoperoxidázzal H H δglükonolakton H 2 2 hidrogén peroxid 125 I laktoperoxidáz I 2 reaktív jód
szukcinimidil 3(4hidroxi 5[ 125 I]jódfenil) propionát (Bolton és Hunter reagens) H 125 I H + a 125 I KlóraminT jódozási reakció CH 2 CH 2 H C C H C C H H szukcinimidil 3(4hidroxifenil) propionát jódozott propionát (Bolton és Hunter reagens) 125 I H H CH 2 C C H H H konjugációs reakció H 2 + H H fehérjében levõ lizin εamino csoportja jelölendõ 125 Idal jelölt fehérje H
A radioaktív mag kiválasztását befolyásoló tényezők adioaktív mag Elérhetőség Ár Fizikai félélet Legfontosabb gamma energia (kev) 123 I Kicsi Magas 13 óra 159 131 I Jó Alacsony 8 nap 364 111 In Jó Közepes 67 óra 173 247 67 Ga Jó Közepes 78 óra 185 300 99m Tc Jó Alacsony 6 óra 141
adioaktív izotópok beépítése kelátorokkal Alkalmazás: 1. biodisztribúció (diagnosztika, terápia) 2. sejten belüli lokalizáció Elv: komplexképződés nagy stabilitás indirekt módszer
Lineáris kelátorok H 2 H + DTPA amint tartalmazó molekula H H + C C H H H 2 DTTA tiourea kötés képződés
Lineáris kelátorok C H 3 H H H H H 2 DFA deferoxamin
Lineáris kelátorok TA 1,4,7triazaciklononán,',''triecetsav 1,4,7,10tetraazaciklododekán,','','''tetraecetsav DTA TETA 1,4,8,11tetraazaciklotetradekán,','','''tetraecetsav
A növekvő mértékű jelölés hatása a fehérje immunológiai aktivitására az eredeti immunológiai aktivitás maradéka % 1 antiszérum 2 antiszérum szubsztituált jód atomok száma fehérjemolekulánként
adioaktívan jelölt emberi növekedési hormon gél szűrése, a frakciók immunológiai aktivitása 2 csúcs összes beütés beütés/perc (ezer) beütések az antiszérummal számolva 1 csúcs 3 csúcs frakciószám