第四章稳定核素分析.ppt

02 稳定性核素及其标记物测量 CHAPTER 稳定核素及其标记物的测量 稳定核素在生物医学研究中作为示踪原子时，对其稳定核素及标记物分析的主要内容是测定稳定核素或其标记物的丰度、标记化合物的结构及示踪原子在标记分子中的位置。 1，发射光谱法——利用原子或离子在一定条件下受激发而发射的特征光谱与待测物质之间的关系建立起来的一种成分分析方法。 热能和电能激发原子核外电子，高能电子跃迁发射光谱（电弧、电火花、电火焰） 光能激发核外电子，高能电子跃迁发射光谱——原子荧光 X线光子或其他微观粒子激发内层电子，电离出空穴，外层电子跃迁，产生次级X线——X线荧光 稳定核素及其标记物的测量 2，红外光谱法——指将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线激发分子振动，当分子中各原子以同一频率、同一相位在平衡位置作简正振动时，产生红外吸收光谱。 由于在分子振动的振动过程中也常常伴随转动跃迁，使振动光谱呈带状。 3，核磁共振发——是原子核在磁场中吸收一定频率的无线电波而发生核自旋能级跃迁的现象。在恒定磁场中的具有自旋的原子核受射频辐射照射，当射频频率等于原子核在恒定磁场中的振动频率时，产生共振吸收谱。 核磁共振仪有连续波型、高分辨型、脉冲傅里叶变化型。 脉冲傅里叶变换核磁共振 Bruker超导脉冲傅立叶变换核磁共振波谱仪(NMR) Bruker Avance 400 MHz NMR UNITY INOVA 500 脉冲傅里叶变换核磁共振原理 在PFT－NMR中，采用恒定磁场，用一定频率宽度的射频强脉冲辐照试样，激发全部欲观测的核，得到全部共振信号。当脉冲发射时,试样中每种核都对脉冲中单个频率产生吸收.接收器得到自由感应衰减信号(FID),这种信号是复杂的干涉波,产生于核激发态的弛豫过程。FID信号是时间的函数，经滤波、转换数字化后被计算机采集，再由计算机进行傅里叶变换转变成频率的函数，最后经过数／模转换器变成模拟量，显示到屏幕上或记录在记录纸上，得到通常的NMR谱图。 4，活化分析法——是通过鉴别和测量试样受中子、光子和其他带电粒子辐照产生的放射性同位素的特征辐射，进行元素和核素分析的核分析方法，又称放射化学分析。 活化分析的基础就是核反应。用中子、光子或其他带电粒子照射试样，使被测元素转变为放射性同位素。根据所生成同位素的半衰期以及发出的射线的性质和能量，以确定该元素，测量所生成的放射性同位素的放射性强度或发出的射线，可以计算试样中该元素的含量。 活化分析可以分为： 中子活化分析——大部分元素 带电粒子活化分析——锂、铍、硼等轻元素 光子活化分析——碳、氮、氧、氟、钛、铁、铊、铅等 四、活化分析法 五、激光光谱分析法 5，激光光谱分析法——以激光为光源的光谱技术，方法有以下五种： 吸收光谱法 荧光光谱法 拉曼光谱法 高分辨激光光谱 时间分辨激光光谱 6，质谱分析法——直接测量各种物质的原子或原子团的质荷比，确定被测化合物的性质和数量，是最早用于测定稳定核素的经典方法。 质谱仪的基本构件： 离子源——电离分析样品中的分子 质量分析器——按质荷比分类多离子束 离子检测器——定性和定量受检离子束 质谱仪的基本工作原理 进样系统将被分析的气体、液体或固体样品送进离子源，离子源将样品中的原子或分子电离成离子；质量分析器是离子按照质荷比的不同，分离成单一质量的离子束，检测器对接收到的电子流进行定量，数据处理得到质谱图。 气体同位素比值质谱分析法 7，气体同位素比值质谱分析法 样品制备： 气体同位素比值质谱仪要求被分析的样品必须是气体，需将不同来源或不同形式的生物样品转化成气体。在样品的制备过程中，必须防止样品内内同位素的分馏和杂质的引入，同时要求化学转化尽可能接近100%。 气体同位素比值质谱分析法的特点： 双进样系统——将待测样品和标准气体交替送入离子源，随时通过参考气体的测定值对仪器的波动进行检测和校正。 双或三探测器——每一探测器（法拉第桶）固定接受一定m/e的离子束，由于不进行动态扫描，每个法拉第筒接收到的离子数多，使探测器灵敏度明显提高。 加速电压和磁场强度——每次测量时将它们的参数固定，这也是提高测量精密度的一个重要因素。 8，有机质谱分析——测定样品是有机化合物或其衍生物，工作原理同气体同位素比值质谱仪相近，多联用。 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS) 高效液相色谱-质谱联用仪(HLPC/MS) 生物质谱仪:电喷雾电离质谱（ESI）和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOP-MS） 有机质谱分析中稳定核素的丰度计算：标准曲线法和直接计算法 03 稳定性核素临床应用 CHAPTER 稳定同位素在生物医学中的应用 一、13C呼气试验 13C呼气试验是目前临床最常用的稳定核素示踪技术，该方法简单、