Исследование биологических макромолекул электрофокусированием иммуноэлектрофорезом и радиоизотопными методами - Остерман Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
Суммарная радиоактивность препарата
Это — наиболее важная для экспериментатора характеристика радиоактивного препарата. Она зависит как от числа радиоактивных атомов, так и от характерной для них скорости распада. В целом суммарную радиоактивность характеризуют числом радиоактивных распадов, происходящих во всей массе данного препарата за 1 мин (расп./мин). Радиоактивность до последнего времени выражали в международных единицах кюри (Ки) или их тысячных (мКи) и миллионных (мкКи) долях. По определению, 1 Ки=2,2х Ю12 расп./мин. Недавно в системе СИ за единицу радиоактивности был принят Беккерель (Бк). Это— очень малая величина, отвечающая одному радиоактивному распаду в секунду, поэтому 1 Ки—3,7x10'° Бк.
Диапазон радиоактивностей практически используемых биохимических препаратов лежит в пределах от долей микрокюри до нескольких милликюри. Это определяется условием йадеж-ности просчета радиоактивности (см. ниже).
Удельная радиоактивность (УА)
Эта характеристика радиоактивного препарата связана со скоростью его распада. «Удельной» называют радиоактивность одного миллимоля данного изотопа. Напомним, что в миллимоле любого вещества содержится 6,06 X 10го атомов. Понятно, что чем быстрее идет радиоактивный распад (чем меньше T%), тем больше УА данного изотопа.
Рассматривая табл. 2, можно сделать выводы о преимуществах и недостатках включенных в нее изотопов с точки зрения экспериментатора:
“С — прекрасно хранится; p-электроны имеют неплохой уровень энергии, но УА препаратов, меченных по углероду, очень мала по сравнению с другими изотопами.
3Н — хранится неплохо; УА почти в 500 раз больше, чем у “С, но энергия p-электронов (а значит, и их проникающая способность) очень мала.
35S — очень высокая УА, причем энергия p-электронов даже чуть больше, чем у 14С; зато хранится препарат довольно плохо— за 3 мес хранения его активность снижается вдвое.
32Р — колоссальная УА, очень большая энергия ^-частиц, но крайняя недолговечность: меченные по фосфору препараты хранить нельзя.
1251 — мягкое v-излучение {с небольшой примесью электронов Оже), очень высокая УА при краткости «жизни»; по последним двум параметрам близок к SSS.
1311—наибольшая УА; ^-частицы и ^-излучение в виде дискретного спектра излучений довольно высокой энергии, однако хранение изотопа исключается.
Это сопоставление помогает сделать выбор изотопов для решения различных экспериментальных задач. Там, где есть воз-
Таблица 2. Основные физические параметры радиоактивных изотопов, наиболее широко употребляемых при биохимических исследованиях
Изотоп УА, Ки/ммоль Знергия, КэВ
0-часищ <Ешах) V-излучення
т 12,3 лет 29 19
I4C 5730 лет 62 (мКи/ммоль) 156 ---
35S 87,4 сут 1500 167 ---
32 р 14,3 сут 9000 1708 ---
1*51 60 сут 2000 6 35
131J 8,0 сут 16 000 250---810 80-720
можность использовать в опыте более или менее значительное количество радиоактивного препарата, предпочтение отдают долго хранящимся 14С и 3Н. Для очень малых количеств препаратов в современных микрометодах исследования, несмотря на трудности с их доставкой и хранением, используют, в основном, радиоактивные серу, фосфор и иод.
Выбор изотопа часто диктуется биохимической спецификой эксперимента. Ясно, что радиоактивную метку в нуклеиновые кислоты удобно вводить через фосфор, за синтезом белка мож-но следить путем использования меченного 3SS метионина, а в готовые белки, например при иммунохимических исследованиях, вводить метку с высокой УА удобнее всего путем присоединения радиоактивного иода по остаткам тирозина.
До сих пор речь шла об УА «чистых» атомов изотопа. Если они входят в состав молекул, то в том случае, когда каждая молекула содержит только один радиоактивный атом, ее УА будет точно такой же, но ее, очевидно, надо указывать в кюри или милликюри на миллимоль радиоактивного вещества. Если в состав одной молекулы входит несколько радиоактивных атомов, то молекулярная УА может быть в несколько раз больше, чем атомная для данного изотопа. Часто имеет место обратная ситуация: в препарате, наряду с молекулами, содержащими радиоактивные атомы, есть и нерадиоактивные («холодные») молекулы. Нередко в интересах экономии радиоактивные препараты разбавляют «холодными» препаратами того же состава, В этих случаях молекулярная УА может быть значительно ниже, чем приведенные в таблице значения.
Иногда УА препарата выражают не в кюри или распадах в минуту, а числом импульсов в минуту (имп./мин), которые регистрирует прибор. Нередко это число относят не к одному миллимолю, а к миллиграмму или микрограмму вещества (например, имп./мин/мг). Строго говоря, такое выражение для УА некорректно. Как будет видно из дальнейшего, число импульсов в минуту, регистрируемое счетчиком радиоактивности, может быть значительно меньше, чем число распадов в минуту. При этом соотношение между ними зависит от способа приготовления образца для счета, настройки прибора и ряда других факторов, не имеющих прямого отношения к собственно радиоактивности препарата. Тем не менее, такое выражение может оказаться удобным для сравнительных измерений, например для наблюдения за ходом очистки индивидуального, радиоактивно меченного белка, когда измеряемую радиоактивность (в имп./мин) относят к суммарному количеству белка, содержащегося в препарате на разных этапах его очистки.
