在RIA中,標記抗原質量的優(yōu)劣,直接影響測定結果,必須制備比放射性強、純度高的標記抗原,并保持免疫活性不受喪失。
一、同位素的選擇
同位素有穩(wěn)定性和放射性兩種。放射性同位素可利用其衰變時放出的放射線進行測量,這種測量較靈敏而方便,故多用放射性同位素。標記抗原,常用的放射性同位素有3H、14C、131I和125I等。在使用上各有其優(yōu)缺點,可根據(jù)所進行的放射免疫分析的類型特點,標記物制備和供應情況以及實驗室設備條件等作適當?shù)倪x擇(表8-1)。大多數(shù)抗原分子中都含有C、H等原子,所以用14C或3H標記不改變抗原的結構及其免疫學活性,且14C、3H半衰期長,所標記的抗原長時間放置后仍可使用,這都是其優(yōu)點。14C或3H標記的不足之處是操作較繁瑣,并難以獲得高比放射性的標記物;3H及14C放出的都是弱β射線,需用較昂貴的液體閃爍計數(shù)器方能獲得較高效率的測量,且測定操作也較麻煩。但某些抗原用放射性碘標記容易喪失免疫化學或生物學活性者,則仍以采用3H或14C標記物為佳。
表8-1 標記抗原常用的放射性同位素及其性質
放射性元素 | 半衰期 | 射線種類及能量(百萬電子伏特) | |
β | γ | ||
14 C |
5720年 | 0.155 | - |
3 H |
12.5年 | 0.0189 | - |
125I | 60天 | - | 0.035 |
131 I |
8.05天 | 0.608,0.335,0.250 | 0.364,0.637,0.722 |
大多數(shù)抗原分子中是不含碘的,引入碘原子就改變了抗原的分子結構,往往容易損傷抗原的免疫化學活性;且放射性碘的半衰期較短,標記物放置后因衰變使放射性降低,因而需要經(jīng)常制備標記物或要求能定期提供放射性碘標記都能適用,放射性碘放出γ—射線,用一般晶體閃爍計數(shù)器就能獲得較高效率而精確的測量,測量操作也很簡單。由于這些突出的優(yōu)點,目前在放射免疫分析中,使用放射性碘標記物最多。
從應用角度來看,131I和125I又各有其優(yōu)缺點,可根據(jù)實驗的要求、儀器的條件和放射性碘制劑的規(guī)格等條件合理選用。但相對而言,125I有較多的優(yōu)點,一是半衰期適中,允許標記化合物的商品化及貯存應用一段時間;二是它只發(fā)射28keV能量的X射線和35keV能量的γ射線,而無β粒子,因而輻射自分解少,標記化合物有足夠的穩(wěn)定性。放射性碘適用于放射免疫分析許多對象(包括蛋白質、肽類、固醇類、核酸類以及環(huán)型核苷酸衍生物等)的標記,且操作簡單,一般實驗室都不難做到。
二、蛋白質與多肽激素的放射性碘標記
要制備高比度、高純度與免疫化學活性好的標記物,首先要有高純度、良好免疫活性的抗原。用作放射標記加網(wǎng)免疫分析的特異性,所以若用純度不高的抗原作標記,則標記后必須采取適當?shù)牟襟E除去雜質,以獲得高純度的標記物。標記對象的純化應盡量采用溫和的方法,否則在純化操作中已受潛在性損傷的蛋白質(這時表面上活性可能還是良好的),再經(jīng)標記反應時所受的損傷,活性就會顯著降低,影響以后的放射分析結果。有了好的純抗原,還要采用適當方法加以標記,盡量獲取高比放射性、而又能保持良好的特異免疫化學活性的標記物。這些都是放射免疫分析能取得高特異性和高靈敏度的關鍵問題。
多肽激素與蛋白質多用碘標記,最常用的是125I。碘化反應的基本過程如下:通過氧化劑的作用,使碘化物(125I-)氧化成的碘分子(125I2),再與多肽激素、蛋白質分子中的酪氨酸殘基發(fā)生碘化作用。所以不管采用哪一種放射性碘標記法,標記的化合物內部必須有碘原子可結合的基團,即結構上要含有酪胺基或組織胺殘基。凡蛋白質、肽類等抗原,在結構上含有上述基團的可直接用放射性碘進行標記。如不含上述基團的,放射性碘無法標記,必須在這些化合物的結構上連接上述基團后才能進行碘標記。
因此影響蛋白質、多肽碘化效率的因素,主要決定于蛋白質、多肽分子中酪氨酸殘基的數(shù)量及它們在分子結構中暴露的程度;此外,碘化物的用量、反應條件(pH、溫度、反應時間等)及所用氧化劑的性質等也有影響。