Меченые соединения, применение

Биологические аспекты применения меченых соединений 465 [c.9]

Ограниченность применения И. и. связана, во-первых, с уже упоминавшимися изотопными эффектами, во-вторых, с возможностью изотопного обмена (напр., атомов-меток в исследуемом растворенном в-ве с атомами того же элемента, входящими в состав молекул р-рителя). Поэтому в молекулу изучаемого хим. соед. изотоп-метку стараются вводить в определенную позицию, где скорость изотопного обмена невелика. Так, при использовании в качестве И. и. фенола его метят по бензольному кольцу, а не по атому Н фенольной группы. Подробнее о синтезе хим. соед., содержащих изотопы-метки в том или ином положении, и номенклатуре этих соед. см. в ст. Меченые соединения. [c.197]

Для определения концентрации веществ в большинстве иммунохимических методов к анализируемому раствору, содержащему определяемое соединение и его меченый аналог, добавляют реагент в количестве, намного меньшем необходимого по уравнению (7.12). Как немеченые, так и меченые соединения взаимодействуют с реагентом практически одана-ково, поэтому отношение их концентраций будет одним и тем же в растворе и в связанном состоянии. При этом возможность применения метода во многом определяется доступностью меченого антигена и соответствующих антител. Для введения метки используют различные реагенты радионуклиды, ферменты, красящие вещества, флуоресцентные и хеми-люминесцентные зонды, ионы металлов. До последнего времени в качестве маркеров антител применяли радиоактивные изотопы этот метод назьшается радиоиммунохимическим анализом (РИА). При этом степень [c.298]

Прежде чем начать приготовление меченого соединения, необходимо выбрать радиоизотоп и способ синтеза меченого соединения. Принимают во внимание также требования к виду и местоположению атома-метки, период полураспада и вид излучения этого радиоизотопа, удельную активность исходного радиоактивного материала, ее предполагаемое уменьшение в ходе приготовления и применения меченого соединения, устойчивость меченого соединения, влияние радиационных эффектов, легкость очистки продуктов, степень трудности синтеза, сложность аппаратуры, безопасность выбранного метода и, не в последнюю очередь, экономичность метода. [c.660]

Для биосинтетических исследований особенно благоприятным было одновременное развитие ядерной химии, предоставившей в распоряжение ученых меченые соединения. Применение последних в изучении путей метаболизма оказалось настолько плодотворным, что теперь биосинтез можно рассматривать как составную часть химии природных соединений. Кроме того, химики, работающие в области природных соединений, взяли на вооружение приемы, ранее использовавшиеся только в более традиционных сферах биохимии и генетики (использование ферментов и мутантов). [c.342]

Период полураспада радиоизотопа при выборе удельной активности исходного продукта принимают во внимание только в том случае, если время приготовления или применения сравнимо с периодом полураспада, что привело бы к значительному уменьшению удельной активности продукта. Это обычно требуется для всех радиоизотопов, применяемых для синтеза меченых соединений, за исключением С1 , и Н . Увеличивать удельную активность исходного продукта необходимо также в случае изотопного разбавления в ходе синтеза меченого соединения, т. е. в подавляющем большинстве биосинтезов и обменных реакций. При биосинтезе подобное увеличение активности исходного материала ограничивается чувствительностью биологического материала к излучению. При выборе уровня удельной активности исходного материала приходится решать две противоположные задачи. Для удобства применения требуется возможно более высокая удельная активность, в то время как простота, экономичность и безопасность синтеза возрастают при работе с большими количествами веществ с низкой удельной активностью. [c.660]

На химическом факультете МГУ функционирует специальная кафедра радиохимии (кафедра ядерной химии). На этой кафедре ведутся широкие исследования по применению метода меченых атомов в химии, по синтезу меченых соединений и т. д. [c.121]

При Сравнении свойств Н и (табл. 67) становится очевидным, что в тех случаях, когда стабильность трития в молекуле меченого соединения гарантирована, применение трития имеет ряд преимуществ. [c.663]

Радиохроматография, эффективный и часто используемый аналитический метод в органической химии и биохимии, сочетает высокую разделительную способность хроматографии на бумаге с большой чувствительностью при определении ионизирующего излучения. Ее значение в синтезе меченых органических соединений возрастает еще благодаря тому, что часто необходимо бывает обнаружить и выделить радиоактивные примеси в очень малых количествах. В некоторых современных синтезах меченых соединений с применением радиоизотопов с весьма высокой удельной активностью и с сильным радиационным действием [66, 84] применение хроматографических методов совершенно необходимо, поскольку они дают возможность обнаружить и отделить очень малые количества продуктов радиолиза, оказывающих существенное влияние на общую активность неочищенного продукта. [c.672]

Другое важное применение связано с введением метки С. Установление механизмов реакций в органической химии или биохимии, которое ранее основывалось исключительно на использовании радиоактивного изотопа С, можно теперь выполнить с помощью спектроскопии ЯМР С. Как и прежде, проведение синтеза меченого соединения неизбежно, но удается избавиться от часто трудной и не всегда однозначной деградации выделенных продуктов реакции для определения положения метки, поскольку, используя резонанс С, легко определить положение изучаемого атома углерода. В большинстве [c.389]

Метод спектроскопии ядерного магнитного резонанса (метод ЯМР) в принципе применим для обнаружения, выяснения положения в молекуле и количественного определения Щ (и Н), и а также комбинированных меток типа — С, и т. п. Метод не требует никакой химической обработки меченого соединения и даже его выделения в особо чистом состоянии интерпретация основывается на результатах исследования немеченого соединения в тех же условиях тем же методом. Метод находит все более широкое применение, что связано с растущей доступностью соответствующих приборов, особенно для определения С. Метод ЯМР может не только заменить радиоизотопный метод, но и обеспечить информацией, не доступной при использовании других методов. Поэтому широкое внедрение метода ЯМР привело [c.475]

Для изучения механизмов реакций часто применяют изотопные методы. Чтобы определить реакционные центры и реагирующие связи, в данную связь вместо обычного атома вводят его изотоп (например, вместо соединения со связью С—Н изучается соединение со связью С—О). Если скорость реакции по данной связи изменяется, говорят, что наблюдается первичный изотопный эффект, и это служит доказательством местонахождения реакционного центра. Вторым способом применения изотопного метода является изучение изотопного состава продуктов реакции изотопно-обогащенных ( меченых ) соединений. Так можно определить место разрыва химических связей (см. с. 574). [c.74]

Общий недостаток метода применения тяжелых изотопов и их масс-спектрометрического определения заключается в его невысокой чувствительности, обусловленной, главным образом, относительно большим содержанием (около 1 %) природного С. По этой причине в масс-спектре любого органического соединения с десятью атомами углерода уже содержится изотопный пик , имеющий на одну единицу массы больше, чем молекулярный ион интенсивность этого пика составляет 11 % от интенсивности [М]+. В этих условиях присутствие 2 % меченого соединения с одним атомом или С, увеличивающее интенсивность пика иона [М+1]+ до 13%, заметить практически невозможно. Положение облегчается при введении нескольких меченых атомов в том же самом спектре природная интенсивность пика иона [М + 2] + составит только 1 % от интенсивности пика [М]+, так что добавление 2 % метки 2Н2 или можно обнаружить без труда. Однако и в этом случае точность определения невелика. Если такая точность удовлетворяет требованиям эксперимента, то масс-спектрометрия может служить очень удобным методом исследования. Таким образом, этот метод имеет хотя и ограниченные, но очень полезные сферы применения. Например, чувствительности метода масс-спектрометрии достаточно, чтобы вполне надежно определить число введенных в соединение меченых атомов, если полностью меченный в одном или нескольких положениях предшественник удается включить с разбавлением метки не более, чем в 50 раз, Масс-спектрометрия особенно удобна при работе с соединениями, меченными Н, когда полное дейтерирование предшественника обычно не представляет трудностей и когда желательно избежать проявления изотопных эффектов наглядным примером является широкое использование [Ме 2Нз] метионина для изучения процессов С-метилирования. [c.475]

Чистота меченого соединения доказывается обнаружением только одного максимума в различных хроматографических системах. Величина площади, ограничиваемой кривой графика, соответствует величине активности соответствующих веществ. Непосредственно из графика можно определить соотношение активностей отдельных компонентов. Если известна общая активность нанесенного образца или применен стандарт, то можно определить и абсолютную активность отдельных компонентов. [c.675]

Применение микрометодов целесообразно также и при синтетической работе, особенно в случае многоступенчатых синтезов и при работе с мечеными соединениями. Особенно выгодно проводить в небольшом масштабе все ориентировочные опыты. [c.692]

До недавнего времени источником всех данных по биосинтезу поликетидов было применение меченых соединений [97], содержащих (иногда) или С (большей частью). Конечно, параллельно развивались исследования в других областях применения радиоактивных изотопов в биохимии этой теме посвящено несколько монографий [100—103]. Оба изотопа являются источниками мягкого (3-излучения периоды их полураспада достаточно велики, что позволяет осуществить их транспортировку и исключает необходимость введения поправок на распад в ходе эксперимента ( Н обладает меньшим периодом полураспада срок годности меченых соединений ограничивает не их распад, а индуцированное радиацией химическое разложение препаратов). Современное оборудование позволяет определять оба изотопа легко, с высокой степенью точности (часто взвешивание образца менее точно, чем подсчет уровня радиоактивности) и чувствительности достаточно часто надежно определяются продукты реакции с активностью в несколько стотысячных долей от исходной. Один и тот же образец может быть использован для одновременного и независимого определения и С, что делает метод двойного маркирования особенно удобным. Менее точные методы определения радиоактивности используют при различных способах хроматографического разделения смесей. [c.470]

Практическое применение нашли обменные реакции для синтеза органических соединений, меченных изотопами водорода, 5 и радиогалогенами. Преимущества этого способа проявляются ярче всего при синтезе меченых веществ, получение которых синтетическими или биосинтетическими методами затруднено или невозможно. Выходы получаются высокие, чистота веществ в случае классических обменных реакций обычно выше, чем в химических синтезах, хотя при обменных реакциях нельзя забывать о возможности изомеризации или перегруппировок. Если в молекуле имеется несколько атомов обмениваемого элемента, то специфически меченные соединения можно получить только в ограниченном числе случаев. Обычно получают неспецифически меченные соединения, что, однако, во многих случаях не является недостатком. Большое внимание необходимо уделять стабильности связи радиоизотопа в молекуле меченого вещества в условиях применения. Определенный недостаток этого метода состоит в том, что атомы, замененные в мягких условиях, в условиях применения также легко будут потеряны при жестких условиях замены могут происходить различные побочные реакции или распад молекулы, предназначенной для получения меченого-соединения. [c.684]

ГОРЯЧИЕ АТОМЫ — атомы, возника-10щие в результате ядерных превращении. Они называются Г. а., т. к. их энергия соответствует энергии атомов, нагретых до миллионов градусов. Г. а. называют также атомами отдачи, поскольку они воспринимают кинетическую энергию отдачи материнского ядра. Благодаря высокой кинетической энергии, возбужденному электронному состоянию и высокому положительному заряду, Г. а. способны вступать в такие химические реакции, в которые обычные атомы не вступают. Г. а. все большее применение находят при синтезе меченых соединений. Перспективно использование реакций Г. а. в процессах синтеза аммиака, полимеризации, проведении реакций без катализатора и др. [c.80]

Иногда возникает необходимость в твердых веществах, содержащих следовый компонент в стандартной концентрации. Приготовление таких стандартов связано с рядом дополнительных трудностей. С другой стороны, твердые стандарты сохраняются лучше, чем растворы [74]. Для получения твердых стандартов можно, например, упарить досуха раствор, содержащий матрицу и следовый компонент, и сухой остаток гомогенизировать. Можно также добавить следовый компонент (в виде раствора или в виде заранее приготовленной смесц с твердым носителем) к матрице, смесь высушить и сухой остаток гомогенизировать диспергированием. В этих случаях,, однако, всегда существует опасность гидролиза и окисления,, возрастающая по мере увеличения продолжительности гомогенизации и по мере роста суммарной поверхности твердого вещества в процессе диспергирования. Поэтому во всех случаях необходимо контролировать ход всего процесса приготовления стандарта, например, с помощью соединений, меченных радиоактивными из0Т0 Пами. Для предотвращения окисления может оказаться полезным применение защитной атмосферы сухого азота. Включение меченых соединений в составные части клеток тканей без нарушения гистологической структуры последних возможно только при условии введения меченного радиоактивным изотопом соединения в растущий организм и при контроле процесса усвоения этого соединения. [c.58]

Разделение и количественное определение радиоактивных веществ находит достаточно широкое применение для анализа меченых соединений с целью дозиметрического контроля при изучении химических реакций в органической и неорганической химии, биологии, микробиологии и медицине при биомедицинских исследованиях. [c.282]

Приведенные в табл. 2.17 коэффициенты дисперсии могут служить мерой воспроизводимости, приемлемой для указанных концентраций. Результаты применения метода внутренних стандартов позволяют оценить потери определяемого соединения. Иногда для повышения специфичности или для более точного определения меченого соединения используют вещества, меченные двумя изотопами (см. также разд. 5.13). Примером может служить клоназепам [144]. Сообщалось о разнообразных других применениях стабильных изотопов [145]. Известны простые методы получения высокообогащенных дейтерием соединений (например, стероидов) [146]. [c.63]

В книге рассматриваются общие вопросы изотопии химических элементов, важнейшие свойства стабильных и радиоактивных изотопов и их соединений, основные типы радиоактивного распада, методы работы с радиоактивными и стабильными изотопами. Основное место в книге уделено вопросам применения стабильных и радиоактивных, изотопов в химических исследованиях и в химической промышленностн. Рассматриваются возможности н границы применения метода меченых атомов, применение изотопов в аналитической и физической химии. Излагаются основы радиационной химии и возможности радиационно-химических методов синтеза. Отдельная глава книги посвящена применению изотопов для разработки технологии промышленных операций и автоматизации методов контроля производства в химической промышленности. [c.3]

Помимо синтеза меченых соединений, основанного на обычных способах и приемах классической химии, нередко применяют специфический радиохимический синтез. Одно из направлений такого синтеза использует реакции изотопного обмена между атомами или ионадп соединения, которое требуется пометить, и атомалп1 или ионами стандартного меченого соединения. Применение изотопного [c.173]

Исторически первым и имеющим до сих пор самое серьезное значение было направление, цель которого — обнаружить и количественно определить или выделить сами по себе радиоактивные вещества. Второе направление — прикладное — связано с получением меченых соединений и применением радиоактивных изотопов в науке и промышленности (химических, физических, геохимических, биохимических, космохимических и других исследованиях). [c.588]

Применение кислот, меченных дейтерием или тритием (обычно используют тяжелую воду, дейтерометанол или дейтероуксусную кислоту), приводит к замене лития на дейтерий (тритий). Это превосходный метод получения соединений, меченных изотопами водорода в определенном положении. Во многих случаях реакция протекает с высокими выходами, хотя метод имеет ряд очевидных ограничений. В частности, обычное представление о протонировании, как о чрезвычайно быстрой реакции, не всегда оказывается справедливым [39]. В некоторых случаях, однако, удается (также вопреки распространенным представлениям) достичь высоких выходов меченых соединений, проводя получение литийорганических соединений в присутствии доноров дейтерия или трития [40]. [c.25]

В некоторых случаях при помощи простой реакции можно специфически метить органическое соединение тритием использование радиоизотопа без носителя дает возможность ввести в меченое соединение при применении 1 миллиатома трития 56 /сюри. Однако такая высокая удельная активность нежелательна, так как вызывает заметный авторадиолиз. Обычно синтезируют специфически меченные тритием соединения с активностью порядка [c.681]

Примером первого подхода является пересмотр Берчем и Донованом структуры (50), предложенной для элеутеринола — выделенного из растений производного нафталина. Структура (50) для этого очевидного поликетида биогенетически аномальна напротив, альтернативная структура (51) обладает типичным чередующимся расположением кислородсодержащих заместителей. Последующее изучение подтвердило справедливость первоначально чисто умозрительной структуры (51) [56]. Это первое успешное применение общей гипотезы к пересмотру строения конкретного соединения имело тем больший резонанс, что оно непосредственно предшествовало первым экспериментам тех же авторов с мечеными соединениями на примере ранее упоминавшегося поликетида 6-метилсалициловой кислоты (34) [41]. [c.369]

В последующие годы изучение биосинтеза с помощью меченых соединений, проводившееся большей частью (но не исключительно) на микроорганизмах, позволило собрать основную массу данных по биосинтезу поликетидов. Почти все приведенные в данном обзоре примеры изучены экспериментально в настоящее время применение соответствующих меченых соединений и современной техники эксперимента (см. разд. 29.1.5) дает возможность изучать процесс биосинтеза все более детально. Дополнительные сведения дает исследование сопутствующих и обычно структурно близких Метаболитов (кометаболнтов) и, в известной степени, кинетики их взаимопревращений. В то же время биохимический подход с применением соответствующих методов экспериментальной энзи-мологии только начал давать ощутимые результаты на очень ограниченном числе объектов (за исключением специфического случая жирных кислот). [c.413]

Изотопные эффекты при использовании С незначительны, а реакции, приводящие к потере метки, очень редки. Выпускается широкий набор меченных С соединений, пригодных для непосредственного применения или в качестве исходных веществ для синтеза. Однако синтез меченых соединений с достаточно высокой для использования в работах по биосинтезу удельной активностью часто требует особого искусства [104,105] трудности связаны с необходимостью сведёния к минимуму потерь при работе с небольшими количествами веществ и с обеспечением минимального разбавления. Для получения сложных меченых метаболитов и их последующего включения часто применяют биосинтетическое включение С из простого предшественника. Эта методика, однако, неизбежно приводит к двукратному разведению меченого соединения, и, соответственно, потери должны быть очень велики. Кроме того, всегда существует опасность, что меченные таким образом природные поликетиды будут легко подвергаться биологическому расщеплению с образованием значительных количеств специфически меченного ацетата. Методы обнаружения радиоактивности настолько чувствительны, что такого рода непрямое включение может быть ошибочно принято за непосредственное включение необходим внутренний контроль, например, путем одновременного определения включения в какое-либо неродственное соединение типа жирной кислоты. По указанным причинам результаты таких исследований не должны содержать никаких неоднозначных данных, только тогда они будут в принципе приемлемы. [c.471]

Биосинтез исмина (276), как показано исследованиями с применением меченых соединений, сходен с биосинтезом нарцпкласси-на в частности, здесь также промежуточно образуются соединение [c.599]

Природа некоторых ферментов, участвующих в биосинтезе гема, была выяснена в ставших теперь классическими работах Шемина и сотр., выполненных с применением меченых соединений в конце 40-х — начале 50-х годов [7]. Граник [81 на мутантах hlorella показал, что начальные стадии биосинтеза хлорофилла аналогичны тем же стадиям в биосинтезе гема. Позднее было установлено, что [c.634]

Образование макромолекул лигнина в растении представляет собой систему сложных биологических, биохимических и химических процессов, которые широко изучались и неоднократно рассматривались в обзорной литературе [2, 17, 79, 84, 92, 104, 106, 107, 205, 225, 242, 247, 269, 280]. Многочисленные исследования с применением меченых соединений с радиоактивным углеродом ( ) подтвердили, что предшественниками всех лигнинов — первичными структурными звеньями — являются п-гидроксикорич-ные спирты п-кумаровый (I), конифериловый (П) и синаповый (И1) (схема 6.1). [c.104]

Неудобство в применении краун-соединений по сравнению с четвертичными солями заключается в том, что стоимость их существенно выше, а некоторые типы краун-соединений токсичны (гл. 7). Поэтому до сих пор применение краун-соединений в органических синтезах в промышленных масштабах еще не вышло из стадии исследовательских работ, за исключением некоторых процессов синтеза природных соединений, дорогостоящих реактивов и радиоактивно меченных соединений. Однако можно предвидеть, что промышленное применение краун-соединеш й в химических процессах будет янтенсивно развиваться в будущем, что позволит сократить энергетические затраты и загрязнение окружающей среды. Это станет возможным, когда появятся дешевые я малотоксичные краун-соединения, которые удобно использовать и регенерировать. Примером такях соединений являются иммобилизованные краун-соединения, описанные в гл. 6. [c.210]

Определение стероидных гормонов (эстрадиол, эстроил, тес тостерон, прогестерон, альдостерон и кортизол), основанное на методе изотопного разбавления и ГХ—МС анализе, рассмотре но в обзоре Сикмена [253] В частности, метод СИД с меченым соединением в качестве внутреннего стандарта применен для количественного определения сывороточного холестерина [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология