干貨丨穩定同位素內標物的選擇
什么是穩定同位素標記化合物?
同位素(Isotope)指質子數相同而中子數不同的同一元素的不同核素,根據有無放射性分為放射性同位素和穩定性同位素(Stable isotope)。
穩定性同位素標記化合物與對應的未標記化合結構相似(如圖1),所以理化性質也極為相似,如果將穩定同位素標記物與對應的未標物用同樣的色譜方法檢測,其保留時間也幾乎一致,無法分辨。且穩定同位素不具有放射性,無論在標記化合物合成、分離提純及應用過程中均無特殊防護要求,可作為內標用于臨床醫學研究及生物醫學、環境科學、食品檢測等諸多領域。
圖1:未標記克倫特羅(左)與同位素標記的克倫特羅-[D9](右)
穩定同位素作為內標的關鍵量值指標有哪些?
以圖2為例:
1、化學純度(Chemical purity):一般指色譜純度(如HPLC,GC等),需要達到98%及以上。
2、同位素豐度(Isotopic abundance):指某一同位素在所有各種穩定同位素總量中的相對份額,即絕對豐度。一般用質譜法進行測定,純度值同樣需要達到98%及以上。
3、定值日期和有效期:選擇的內標一定要在有效期內使用。
?? 圖2. 3-甲基喹噁啉-2-羧酸-[D4]證書
如何挑選穩定同位素內標?
1、應盡量選擇同位素豐度>98%以上的標準品。
2、如果選擇氘代產品作為內標,需選擇質量差大于3(D3)以上的產品。
3、13C,15N通常標記在分子的骨架結構上,其標記位點較為穩定,氘代產品容易與液相流動相溶劑中的活潑氫發生交換,因此穩定性不如13C,15N。如圖3,草甘膦如果用D標記的話,羧基、亞氨基、羥基上面的D都屬于活潑位點,很容易脫離母體化合物,所以安譜實驗選擇13C,15N來進行標記。另外考慮到氘標記物的合成較為簡便,價格便宜,因此在氘標記物能夠滿足實驗需求的情況下,也常選用氘標記物作為內標物。
圖3:不同標記位點的草甘膦
4、標記位點還應遠離容易發生化學鍵斷裂的位置,以避開同位素效應的影響。如圖4,在質譜中鄰苯二甲酸二甲酯的酯基容易斷裂,所以安譜實驗選擇氘標記在苯環上。如果母體化合物因化學鍵斷裂同時生成2個重要子單元結構化合物,可選擇雙標記母體化合物。?
圖4:鄰苯二甲酸二甲酯-[D4]
安譜實驗一直致力于研究穩定性同位素標記化合物的研發、生產,主要標記性同位素有13C、D、15N、18O等,目前已經擁有百余種同位素標記化合物。
圖5:安譜實驗同位素標記化合物
安譜實驗穩定同位素標記化合物部分產品列表
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