방사성 표지 화합물 12 차시 ,

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12 차시,

방사성 표지 화합물

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정의 및 종류

1. 표지화합물 : 어느 화합물 중 특정원자를 (방사성) 원자로 바꾸어 넣은(표지) 화합물

2. 종류

가. 완전표지화합물

어느 화합물 중의 원자나 원자단을 RI원자로 바꾸어 넣기 전후에 구조적으로 차이를 나타내지 않으며

화학적으로 동일한 화합물

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나. 불완전표지화합물

어느 화합물 중의 원자나 원자단을 본래의 원자나 원자단이 아닌

제3의 방사성 원소나 방사성원자단으로 바꾸어 원래의 화합물과 구조적으로나 화학적으로

동일하지 않은 화합물

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방사성 표지화합물의 필수요건

ㅇ 방사성원자로 표지한 후에도 원래의 화학적성질이 그대로 보존

ㅇ 화학적으로 표지된 위치를 알 수 있어야 하며,

이용중 동위원소교환반응이 일어나지 않아야 한다.

ㅇ 도입된 RI원자의 반감기와 방사선 에너지는 적당 ㅇ 불완전 표지화합물을 이용할 경우에는 새로운 방사성원자나 원자단의 도입으로 인한

구조적 변화나 화학적 성질 변화가 본래의 화합물 과는 다른 거동을 나타내어서는 안된다.

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일반적 제법 및 특징

1. 화학적 합성법

(간단한 1차 RI에서 여러가지 화학반응에 의해 최종목적물획득) 여러 단계의 화학반응조작을 거치는 방법

- 단점 : 여러 단계의 과정을 거치므로 복잡함.

- 장점 : 표지위치를 확실히 알 수 있음

2. 생 합성법 : 목적하는 화합물이 생체에 의해 합성후 분리, 정제 - 장점 : 사람이 직접 합성 반응조작을 하지 않음

(생체스스로 하도록 조건 만들어 주면 됨)

- 단점 : ① 생체에 의한 것이므로 특정위치에만 표지 하기 어려움

② 여러가지 다른 화합물에도 방사성원자를

표지하므로 목적 표지화합물 분리 정제 어려우며, 표지화합물의 비방사능이 낮아지고,

여러 가지 불순물을 분리

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3. 뜨거운 원자(hot atom)에 의한 반도표지법

핵반응으로 생성된 핵이나, 방사성붕괴에 따른 딸핵종의 반도

(되튐)에너지가 결합에너지보다 크면 그 원자는 뜨거운 원자(hot atom, 높은 되튐에너지)로 주위의 화합물과 작용하여 표지화합물 을 생성

RI 표적물질과 표지하려는 물질을 잘 혼합하여 원자로에서 중성자 조사함으로써

핵반응을 일으켜 생성되는 RI원자의 반도에너지에 의해 표지되는 방법

- 단점 : 중성자조사로 인해 특정원소의 방사화만 일어나는 것이 아니라 피표지 물질의 분해가 심하며 여러 가지 분해생성물이 생겨 목적하는 표지화합물 수율이 낮으며 분리해내기 쉽지않다.

- 장점 : 원자로를 이용하여 직접 목적하는 표지화합물을 얻음

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4. 동위원소 교환법

표지하려는 유기물 중 특정원소의 안정동위원소원자를 방사성동위원소 원자로 교환시켜 표지하는 방법

교환반응 전후에 화학적 변화는 없다.

- 장점 : ① 부반응이 없으며, 반응물질과 생성물질이 같으므로 분리정제가 용이함

② 높은 비방사능의 생성물이 얻어짐 𝐴𝐵 + 𝐴 ^∗ 𝐵 ↔ 𝐴 ^∗ 𝑋 + 𝐵𝑋

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• 1차 내부효과

방사성표지화합물중의 방사성핵종의 방사성붕괴로 인한 불안정한 효과 (화학결합이 달라져 분해하는 효과)로서

온도, 압력, 습도 등 외부조건의 영향없음

- 붕괴시 자기 분해하면서 당초 목적에 맞지 않게 비 방사성화합물로 변하여 방사성불순물 생성

• 1차 외부효과

RI붕괴때 방출된 에너지가 분자 자신 또는 다른 표지 화합물 분자에 흡수되어 그 분자를 분해하는 효과

- 예를 들어 𝛽

⁻

붕괴 핵종의 직접 전리작용으로 그 분자를 분해시켜 분자의 분해물이나, 자유라디컬 생성

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방사성표지화합물의 불안정성 요인

(불안정해서 보관에 특히 유의)

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• 2차 방사선효과

1차효과에 의해 생긴 자유기 등에 의한 2차효과이며,

자유기는 파괴되지 않은 다른 분자(표지화합물 등)를 공격하여 새로운 화합물을 만 들어 불안정한 효과를 더욱 크게 하는 효과

- 2차 분해에 따라 화학적 순도, 방사화학적 순도 저하 시킴.

방사선분해는 자유라디컬수, 표지화합물의 비방사능, 방사선에너지, 용액중의 방사능 농도에 비례

• 화학적 분해효과

표지화합물 자신이 포함하고 있는 화학적 불순물에 의해 분해하는 효과

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방사성 표지 화합물 12 차시 ,

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