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什么是稳定同位素标记化合物?
同位素(Isotope)指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素,根据有无放射性分为放射性同位素和稳定性同位素(Stable isotope)。
稳定性同位素标记化合物与对应的未标记化合结构相似(如图1),所以理化性质也极为相似,如果将稳定同位素标记物与对应的未标物用同样的色谱方法检测,其保留时间也几乎一致,无法分辨。且稳定同位素不具有放射性,无论在标记化合物合成、分离提纯及应用过程中均无特殊防护要求,可作为内标用于临床医学研究及生物医学、环境科学、食品检测等诸多领域。
图1:未标记克伦特罗(左)与同位素标记的克伦特罗-[D9](右)
稳定同位素作为内标的关键量值指标有哪些?
以图2为例:
1、化学纯度(Chemical purity):一般指色谱纯度(如HPLC,GC等),需要达到98%及以上。
2、同位素丰度(Isotopic abundance):指某一同位素在所有各种稳定同位素总量中的相对份额,即绝对丰度。一般用质谱法进行测定,纯度值同样需要达到98%及以上。
3、定值日期和有效期:选择的内标一定要在有效期内使用。
图2. 3-甲基喹噁啉-2-羧酸-[D4]证书
如何挑选稳定同位素内标?
1、应尽量选择同位素丰度>98%以上的标准品。
2、如果选择氘代产品作为内标,需选择质量差大于3(D3)以上的产品。
3、13C,15N通常标记在分子的骨架结构上,其标记位点较为稳定,氘代产品容易与液相流动相溶剂中的活泼氢发生交换,因此稳定性不如13C,15N。如图3,草甘膦如果用D标记的话,羧基、亚氨基、羟基上面的D都属于活泼位点,很容易脱离母体化合物,所以安谱实验选择13C,15N来进行标记。另外考虑到氘标记物的合成较为简便,价格便宜,因此在氘标记物能够满足实验需求的情况下,也常选用氘标记物作为内标物。
图3:不同标记位点的草甘膦
4、标记位点还应远离容易发生化学键断裂的位置,以避开同位素效应的影响。如图4,在质谱中邻苯二甲酸二甲酯的酯基容易断裂,所以安谱实验选择氘标记在苯环上。如果母体化合物因化学键断裂同时生成2个重要子单元结构化合物,可选择双标记母体化合物。
图4:邻苯二甲酸二甲酯-[D4]
安谱实验一直致力于研究稳定性同位素标记化合物的研发、生产,主要标记性同位素有13C、D、15N、18O等,目前已经拥有百余种同位素标记化合物。
图5:安谱实验同位素标记化合物
安谱实验稳定同位素标记化合物部分产品列表
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