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SYNTHESIS AND COMPARISON OF DIFFERENT ~(125)I-ESTRADIOL ANALOGE FOR ESTROGEN RADIO RECEPTOR ASSAY

雌激素受体碘标记放射配体的合成与选择



全 文 :文章编号 :100028551 (2006) 032252203
雌激素受体碘标记放射配体的合成与选择
张丁联1  郭韶春2  郑嘉庚2  袁健健2  王 斌1
(1 中国农业科学院原子能利用研究所Π中国农业科学院农产品加工研究所Π农业部农业核技术与农产品加工重点实验室 , 北京 100094 ;
2 北京北方生物技术研究所 ,北京 100086)
摘  要 :雌激素的放射受体分析在药物设计、癌症等疾病的诊断和治疗等方面的应用十分广泛。本研究
中 ,共合成了 7 种125 I 标记雌激素放射配体 ,分别为125 I2Estradiol262CMO2His、125 I2Estradiol232CME2His、125 I2
Estradiol2172HS2His、22125 I2Estradiol、42125 I2Estradiol、2 ,422 125 I2Estradiol 和 16α125 I2Estradiol ,并比较了它们用
于放射受体分析 (RRA)的结果 ,表明在上述雌激素放射配体中 ,16α125 I2Estradiol 具有较好的生物活性。
关键词 :雌激素受体 ;放射受体分析 ; 125 I放射配体
SYNTHESIS AND COMPARISON OF DIFFERENT 125 I2ESTRADIOL ANALOGE
FOR ESTROGEN RADIO RECEPTOR ASSAY
ZHANG Ding2lian1  GUO Shao2chun2  ZHENGJia2geng2  YUAN Jian2jian2  WANG Bin1
(1 Institute for the Application of Atomic Energy , Chinese Academy of Agricultural SciencesΠInstitute of Agro2Food Science and Technology ,
Chinese Academy of Agricultural SciencesΠ Key Laboratory of Agricultural Nuclear Technology
and Agro2food Product Processing , Ministry of Agriculture , Beijing  100094 ;
2 Beijing North Institute of Biotechnology , Beijing  100086)
Abstract :Radio Receptor Assay ( RRA) for the Estrogen Receptor ( ER) is important in cancer diagnostic and drug
designation. 7 kinds of 125 I2Estradiol analogs : 125 I2Estradiol262CMO2His ,125 I2Estradiol232CME2His ,125 I2Estradiol2172HS2His ,
22125 I2Estradiol , 42I2Estradiol , 2 , 422 125 I2Estradiol , 16α 125 I2Estradiol were synthesized and compared for Estrogen Radio
Receptor Assay. It was found that 16α125 I2Estradiol was better than 3 H2Estradiol and other 125 I2Estradiol analogs mentioned
above for the RRA of Estrogen Receptor.
Key words : Estrogen Receptor ; RRA ; 125 I 2Estradiol radioligands
收稿日期 :2005208216
作者简介 :张丁联 (19702 ) ,男 ,福建福州人 ,工程师 ,主要从事同位素标记及免疫分析方面研究。Email : colezhang @sohu. com。  受体是存在于细胞膜表面、细胞浆或细胞核内的生物活性物质 ,其功能是和细胞外的信息分子配体特异性结合 ,然后将信息转变为生物效应。放射受体分析 (RRA 或称受体的放射配体结合分析) ,是建立在放射性标记配体与受体之间的结合反应 ,基本原理是应用放射性同位素标记配体 ,在一定条件下与相应受体结合成配体2受体复合物。由于二者的结合是表达配体与受体间的生物活性而非免疫活性 ,因此具有较高的特异性。放射受体分析可用于测定受体的亲和常数、解离常数、受体结合数以及定位分析等 ,是目前对受体分子进行定量和定位分析研究的灵敏、可靠的一 项技术 ,在药物设计、作用机理、生物效应及疾病的病因探讨、诊断和治疗等方面的应用十分广泛。[1 ,2 ]激素受体的放射受体分析最常使用的是3 H 标记放射配体 ,但由于标记物的比活度低而且容易发生同位素交换以及测量需要昂贵的液体闪烁计数器等原因 ,其应用受到一定影响。125 I放射配体虽然有比活度高、化学性质稳定、测量方便等优点 ,但合成方法复杂 ,生物活性不易确定。本文通过合成几种不同标记位置的125 I 2雌二醇放射配体 ,比较了它们用于雌激素受体( ER)的放射受体分析的生物活性差异 ,选择合适的125 I2雌二醇放射配体用于雌激素受体的放射受体分析。
252  核 农 学 报 2006 ,20 (3) :252~254Journal of Nuclear Agricultural Sciences
1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
1  材料与方法
111  材料
Estradiol , DES , Estradiol262CMO , Estradiol232CME ,
Estradiol2172HS , Histamine 购自 SIGMA 公司 , 其他化学
试剂购自北京化学试剂公司。Na 125 I 购自中国原子能
研究院。16β2Bromoestradiol 由北京北方生物技术研究
所提供。Anti2Estradiol262BSA ,anti2Estradiol232BSA ,Anti2
Estradiol2172BSA 由北京百安肽生物技术研究所提供。
HPLC为日立LC2635 ,γ计数器为 FT2613 型。
112  125 I2雌二醇放射配体的合成
11211  125 I2Estradiol262CMO2His (标记物 1) 的制备 [3 ]取
Estradiol262CMO 312mg 溶于 100μl 二氧六环中 ,在 10 ℃
下加入 1μl 三正丁胺和 015μl 氯甲酸异丁酯 ,搅拌
30min。然后滴加到含 313mg Histamine 的 80 % 二氧六
环水溶液 (pH = 8) 中 ,4 ℃反应过夜。然后在 HPLC 上
层析 ,用 20 %~85 %甲醇梯度溶液洗脱 ,采用紫外监
测 ,得标记前体 Estradiol262CMO2His。
取 012μg(1μl) Estradiol262CMO2His 于尖底标记瓶
中 ,加 0105molΠL PB (pH = 714) 10μl ,加入 215μl Na 125 I
37MBq (1mCi) ,氯胺 T50μg (5μl) ,在混合器上混匀反应
1min。加入偏重亚硫酸钠 100μgΠ50μl 终止反应。混匀
后溶液用 HPLC 分离 ,洗脱液为 20 %~85 %的甲醇溶
液 ,第 1 放射性峰位为游离125 I ,第 2 强放射性峰位为125
I2Estradiol262CMO2His ,第 3 强放射性峰位为副产物。
11212  125 I2Estradiol232CME2His ( 标记物 2 ) 和 125 I2
Estradiol2172HS2His (标记物 3) 的制备[2 ]  标记物 2 和
标记物 3 的制备与标记物 1 的制备方法基本相同。
11213  22 ,42 ,2 ,422 125 I2Estradiol (标记物 4、5 和 6) 的制
备[4 ]  取 2μg (1μl) Estradiol 于尖底标记瓶中 ,加 0105
molΠL PB (pH = 714) 10μl ,加入 215μl Na 125 I 74MBq
(2mCi) ,氯胺 T 50μg(5μl) ,在混合器上混匀反应 1min。
加入偏重亚硫酸钠 100μgΠ50μl 终止反应。混匀后溶液
用 HPLC 分离 ,洗脱液为 20 %~85 %的甲醇溶液 ,第 1
放射性峰位为游离 125 I ,第 2 放射性峰位为 22125 I 2
Estradiol (标记物 4) ,第 3 放射性峰位为 42125 I 2Estradiol
(标记物 5) ,第 4 放射性峰位为 2 ,422 125 I 2Estradiol (标
记物 6) 。
11214  16α125 I2Estradiol 的制备 (标记物 7) [5 ]  取 2μg
(1μl) 16β2Bromoestradiol 于尖底标记瓶中 ,加 0101molΠL
CB(pH = 816) 5μl ,加入 215μl Na 125 I 37MBq (1mCi) ,丙
酮 50μl ,在混合器上混匀 1min ,氮气吹干。加入 100μl
丁酮 ,在 65 ℃反应 6h ,氮气吹干 ,加入 50μl 50 %甲醇 ,
混匀后溶液用 HPLC 分离 ,洗脱液为 20 %~85 %的甲
醇溶液 ,第 1 放射性峰位为游离125 I ,第 2 放射性峰位
为副产物杂峰 ,第 3 放射性峰位为 16α125 I 2Estradiol (标
记物 7) 。
113  受体结合的测定
受体结合的测定所用试剂包括125 I 2雌二醇放射配
体溶液 ,已烯雌酚 (DES) 溶液 ,0105 %葡聚糖包被 1 %
活性炭均用 0101molΠL TED ( pH = 714 ) 缓冲液含
1mmolΠL 二硫苏糖醇 (DTT)配制。
胞浆受体液制备按照标准方法进行 ,受体配体结
合试验采用饱和分析法[6 ] ,蛋白质的定量测定采用
lowry 法[6 ] 。计算方法如下 :
非特异结合率 (NSBΠT) ( %) = 非特异结合管Π总计
数 ×100 %
特异性结合 (SB) = 总结合管 ( TB) - 非特异结合
管 (NSB)
特异性结合率 (SBΠT) ( %) = (特异性结合 (B)Π总
计数) ×100 %
2  结果与分析
211  标记物 127 的免疫活性和生物活性的测定
表 1 和表 2 分别为标记物 1~7 号的免疫活性和
生物活性的测定结果 ,从结果可以看出 ,标记物 1~7
号的免疫活性均可以达到 RIA 要求 ,说明标记物的空
间结构并未发生变化。然而 ,通过受体结合试验我们
就会发现 ,标记物的免疫活性并不能代表其生物活性 ,
因为受体结合的位点与抗体识别免疫原的位点是不同
的。[6 ,7 ]
表 1  标记物 1~7 号的免疫活性测定结果表
标记物 用于 RIA 使用滴度抗体 非特异结合率 ( %)
结合率
( %)
125 I 2Estradiol262CMO2His Anti2Estradiol262BSA 117 6512
125 I 2Estradiol232CME2His Anti2Estradiol232BSA 119 4918
125 I 2Estradiol2172HS2His Anti2Estradiol2172BSA 211 5813
22125 I 2Estradiol Anti2Estradiol232BSA 313 4515
42125 I 2Estradiol Anti2Estradiol232BSA 215 4817
2 ,422 125 I2Estradiol Anti2Estradiol232BSA 416 5510
16α125 I 2Estradiol Anti2Estradiol2172BSA 219 4611
表 2  标记物 1~7 号的生物活性测定结果表
标记物号 1 号 2 号 3 号 4 号 5 号 6 号 7 号
非特异结合率( %) 215 212 219 312 214 418 311
特异结合率 ( %) 614 217 810 315 318 118 3918
212  16α125 I 2Estradiol 与受体亲和常数的测定
胞浆受体液与不同浓度的 16α125 I 2Estradiol (2 ,
352 3 期 雌激素受体碘标记放射配体的合成与选择
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0000~30 ,0000 cpm)反应 ,经 Scatchard 方法分析 ,在本
实验 16α125 I 2Estradiol 浓度范围内 ,结合反应呈线性关
系 ,相关系数为 - 0195。
表 3  标记物 7 号与胞浆受体的亲和常数测定表
管号 总计数(cpm)
非特异结合
(cpm)
特异结合
(cpm)
游离Π
结合比
标记物浓度
( ×10 - 10molΠL)
1 20569 1395 9985 017171 011081
2 56930 2024 22637 015676 012450
3 110284 3175 40420 015099 014374
4 182613 5598 59873 014229 016480
5 296977 9286 88734 013652 019603
  经 Scatchard 公式 :
BΠF = RtΠKd - [ R 3 L ]ΠKd
  计算线形方程的斜率 Ka = - 3184 ×109 molΠL ,求
得雌激素受体制剂与 16α125 I 2Estradiol 结合反应的亲
和常数 Kd = - 1ΠKa = 216 ×10 - 10 molΠL。
3  讨论
从上述结果可看出 ,16α125 I 2Estradiol 是较好的雌
激素受体的放射配体。通常用 H 标记的 E2 BΠT 能达
到 10 %~20 %[4 ,8 ] ,而 16α125 I2Estradiol BΠT能达到 30 %
~40 % ,而另外几种125 I2Estradiol 衍生物则效果较差 ,BΠ
T未能达到 10 %。虽然上述 1~7 标记物的比活度并
不一致 ,但都在可接受的范围内 ,而且通过改变标记条
件提高其比活度 ,上述结果并未有明显的改善。并且 ,
随着标记物存放时间和条件的不同 ,碘标记物的比活
度和结合力都会有一定变化。[8 ]
125 I 放射配体虽然有比活度高、化学性质稳定、测
量方便等优点 ,但同时又存在合成方法复杂 ,生物活性
不易确定等因素[9 ,10 ] 。125 I 2雌二醇放射配体的合成方
法国内虽然有一定报导 ,但通过比较确定适用于雌激
素的放射受体分析的 I2雌二醇放射配体的国内文献却
未见报道。本文通过直接标记雌二醇及标记 32 ,62 ,
172位衍生物共合成了 7 种雌二醇碘标放射配体 ,并且
结合力和亲和常数等试验结果表明 ,16α125 I 2Estradiol
是适用于雌激素的放射受体分析的125 I标记放射配体。
参考文献 :
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the products. Life Scicence ,1980 ,26 :1309~1318
更 正
  本刊 2006 ,20 (2) :90~94 ,论文“小麦 ×玉米诱导小麦单倍体高效系统的建立”中前言部分有误 ,现更正如下 :
第 11 行至第 15 行的“本文报道在人工 ⋯⋯导倍体的影响”部分应改为“本研究通过授粉后剪下杂交穗在人工控
制环境条件下进行离体培养以诱导小麦单倍体 ,同时比照了常规田间杂交法的诱导效果 ,旨在研究环境温度和有
效积温对小麦 ×玉米产生单倍体的影响”。在此本刊向作者和读者表示歉意。
452 Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2006 ,20 (3) :252~254
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net