«Меченые соединения»

(синтез)

химические соединения, в которых атомы одного или нескольких элементов («метки») имеют изотопный состав, отличающийся от основного природного. В качестве «метки» применяют как стабильные, так и радиоактивные изотопы, положение которых в молекуле соединения в большинстве случаев должно быть строго определённым. Наиболее часто используют следующие изотопы (в скобках указаны тип излучения и период полураспада): В (стабилен); Т (β; 12,26 года); ¹³C (стабилен); ¹⁴C (β; 5730 лет); ¹⁵N (стабилен); ¹⁸O (стабилен); ³²P (β; 14,3 сут); ³⁵S (β; 87,2 сут); ³⁶Cl (β; 3,03․10⁵ лет); ⁷⁹Br (стабилен); ⁸¹Br (β; γ, 35,4 ч).

М. с. получают главным образом химическим синтезом, изотопным обменом или биосинтезом. Химический синтез, как правило, осуществляют обычными методами препаративной химии с учётом правил техники безопасности для работы с радиоактивными изотопами. Высокая стоимость и дефицитность изотопного сырья обусловливают применение при синтезе М. с. микро- и полумикрометодов. Все детали синтеза, включая утилизацию побочных продуктов реакции, тщательно отрабатывают на модельном синтезе с аналогичным исходным веществом, не содержащим изотопной «метки». Количества применяемых веществ в модельном и основном синтезах должны быть одинаковы. Работа с М. с., содержащими радиоактивные «метки», требует мероприятий по защите организма от излучений (См. Защита организма от излучений).

Жидкие или растворимые в воде отходы от синтеза или мытья посуды разбавляют водой от удельной активности 0,1—1,0 мккюри и сливают в общую канализационную систему. Жидкие отходы с большей удельной активностью, для разбавления которых требуются значительно большие объёмы воды, а также твёрдые отходы, битая посуда, фильтровальная бумага и др. подлежат хранению в защитных контейнерах (См. Защитный контейнер); они вывозятся для захоронения в соответствии с санитарными правилами работы с радиоактивными веществами.

Положение изотопа в молекуле М. с. обычно указывается после названия соединения. Надстрочный индекс, означающий массовое число изотопа, помещается сверху слева у символа элемента, а число атомов данного изотопа в молекуле обозначается подстрочным индексом справа. Так, например, ¹⁴CH₃ ¹³COOH — уксусная-1-¹³С-2-¹⁴С кислота; H₂NCH₂CH₂CH (¹⁵NH₂) COOH — α, γ-диаминомасляная-α-¹⁵N кислота. Иногда положение изотопа в молекуле соединения указывают не индексом массового числа, а звёздочкой. В отдельных случаях положение «метки» может быть однозначно охарактеризовано словесным пояснением, например, o-C₆H₄(CH₂COOH) CH₂CH₂¹⁴COOH — о-фениленуксусная-β-пропионовая кислота (¹⁴C в карбоксильной группе остатка пропионовой кислоты).

М. с. наиболее широко используются в качестве изотопных индикаторов (См. Изотопные индикаторы).

Лит.: Мэррей А., Уильяме Д., Синтезы органических соединений с изотопами углерода, пер. с англ., ч. 1—2, М., 1961—1962; их же, Синтезы органических соединений с изотопами водорода, пер. с англ., М., 1961; их же, Синтезы органических соединений с изотопами галоидов, азота, кислорода, фосфора, серы, пер. с англ., М., 1962; Аронов С., Изотопные методы в биохимии, пер. с англ., М., 1959; Санитарные правила работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений, 2 изд., М., 1963.

Н. С. Вульфсон.

МЕЧЕНЫЕ соединения - химические соединения, в которых атомы одного или нескольких элементов имеют изотопный состав, отличающийся от природного. Меченые соединения могут содержать в качестве "меток" как стабильные, так и радиоактивные изотопы (меченые атомы). Меченые соединения получают химическим синтезом, изотопным обменом, биосинтезом и др. Используют в химическом анализе, биологии, медицине, технике.

химические соединения, в молекулы которых введена радиоактивная метка; в медицине М. с. применяют для изучения обмена веществ и в радиоизотопной диагностике.

,

хим. соед., содержащие стабильные или радиоактивные нуклиды и используемые в качестве изотопных индикаторов. Большое число М. с. производят пром. способами, однако их можно получить и лаб. методами из меченого сырья. Для получения М. с., содержащих радиоактивные нуклиды, применяют, помимо обычного хим. синтеза, изотопный обмен, р-ции с участием горячих атомов, биосинтез и нек-рые др. спец. приемы. При выборе метода приготовления следует учитывать, что один метод позволяет получить М. с., содержащее атом-метку в строго определенном положении (напр., хлорбензол, содержащий атом ¹⁴ С только в положении 1), другие-М. с., в к-ром положение метки не фиксировано (напр., меченная радионуклидом ¹⁴ С глюкоза, получаемая биосинтезом с использованием в качестве исходного сырья ¹⁴ СО ₂). В нек-рые простые соед., характеризующиеся высокой радиац. устойчивостью, радиоактивную метку можно ввести, облучая в-во потоком нейтронов, протонов или др. частиц. Напр., в СВr₄ радиоактивную метку можно ввести облучением нейтронами: ⁸¹ Вr(n, g)⁸² Вr.

Для М. с. разработана спец. номенклатура. В соответствии с ней М. с., в к-ром все (или почти все) молекулы имеют в определенных положениях (одном или нескольких) только указанный нуклид (или указанные нуклиды), наз. изотопно замещенным. В этом случае для обозначения метки при написании хим. ф-лы М. с. используют круглые скобки. Так, СН ₃ СН ² НОН называют (1-² Н ₁ )этанол, а С ² Н ₃ СН ₂ О ³ Н-(2,2,2-² Н ₃ )этан(³ Н)ол.

Обычно М. с. можно считать смесью изотопно незамещенного соед. с одним или неск. аналогичными ему по составу изотопно замещенными соед. (в такой смеси молекулы химически неразличимы). Если к изотопно незамещенному соед. добавлено только одно изотопно замещенное соед. аналогичного состава, смесь наз. специфично М. с.; при этом метку указывают квадратными скобками. Так, специфично меченая уксусная к-та представляет собой смесь изотопно замещенной СН ₃¹⁴ СО ₂ Н с обычной, изотопно незамещенной СН ₃ СО ₂ Н; такая специфично меченая уксусная к-та обозначается [1-¹⁴ С]. Специфично М. с. может быть единично и многократно меченым, если один и тот же нуклид-метка находится в разных положениях. Напр., двукратно специфично меченая уксусная к-та [1-¹⁴ С, 2-¹⁴ С] представляет собой смесь молекул ¹⁴ СН ₃¹⁴ СО ₂ Н и СН ₃ СО ₂ Н. Если М. с. содержит более чем один изотопно-меченый элемент, его наз. смешанно М. с.; такова, напр., [1-¹⁸ О, 2-¹⁴ С]уксусная к-та.

Смесь нескольких специфично М. с. аналогичного состава наз. селективно М. с. Так, при добавлении изотопно замещенных ¹⁴ СН ₃ СН ₂ ОН и СН ₃¹⁴ СН ₂ ОН к изотопно незамещенному СН ₃ СН ₂ ОН получают селективно меченый этанол; его обозначают [1,2-¹⁴ С]СН ₃ СН ₂ ОН.

Если к изотопно незамещенному соед. добавлена смесь изотопно замещенных М. с. или селективно М. с. в равных кол-вах, полученную смесь наз. однородно М. с. Пример-смесь равных кол-в СН ₃ СН ₂ СН ₂¹⁴ СООН, СН ₃ СН ₂¹⁴ СН ₂ СO₂ Н, СН ₃¹⁴ СН ₂ СН ₂ СO₂ Н и ¹⁴ СН ₃ СН ₂ СН ₂ СО ₂ Н (при одинаковой уд. радиоактивности указанных соед.). Для обозначения однородно М. с. используют символ U, напр. [U-¹⁴ С]бутановая к-та. Если изотопная метка распределена равномерно не между всеми атомами данного элемента в молекуле, а только между атомами, занимающими в молекуле определенное положение, символ Uрасполагают перед соответствующими локантами, напр. D-[U-1,3,5-¹⁴ С]глюкоза.

В тех же случаях, когда все атомы данного элемента в соединении мечены, но не обязательно в одном и том же количеств. отношении, говорят об общем мечении, к-рое обозначают символом G. Напр., [G-¹⁴ С]бутановая к-та обозначает соед., в к-ром все 4 атома С мечены радионуклидом ¹⁴ С, но уд. радиоактивности их в разных позициях могут различаться.

Спец. обозначение имеется для М. с., в к-ром в качестве метки использована смесь изотопов, обедненная к.-л. нуклидом. Так, метанол, обедненный ¹⁶ О, обозначают [def¹⁶ О]СН ₃ ОН.

Лит.: Номенклатурные правила ИЮПАК по химии, т. 3, полутом 2, М., 1983; Радиоактивные индикаторы в химии. Основы метода, под ред. В. Б. Лукьянова, М., 1985. С. С. Бердоносов.

ме́ченые соедине́ния

химические соединения, содержащие «метку» — один или несколько элементов с изотопным составом, отличающимся от природного. Могут иметь в качестве метки как радиоактивные, так и стабильные нуклиды. Получают меченые соединения химическим синтезом, изотопным обменом, биосинтезом и др. Используют в химии, биологии, медицине, технике (см. Изотопные индикаторы).

* * *

МЕ́ЧЕНЫЕ СОЕДИНЕ́НИЯ, химические соединения, в которых атомы одного или нескольких элементов имеют изотопный состав, отличающийся от природного. Меченые соединения могут содержать в качестве «меток» как стабильные, так и радиоактивные изотопы (меченые атомы). Меченые соединения получают химическим синтезом, изотопным обменом, биосинтезом и др. Используют в химическом анализе, биологии, медицине, технике.

хим. соединения, содержащие "метку" - один или неск. элементов с изотопным составом, отличающимся от природного. Могут иметь в качестве метки как радиоактивные, так и стабильные нуклиды. Получают М.с. хим. синтезом, изотопным обменом, биосинтезом и др. Используют в химии, биологии, медицине, технике (см. Изотопные индикаторы).