一种利用¹²⁵I标记的叠氮基连接基团高效标记金纳米颗粒的优化方案

本实验方案的总体目标是利用应变促进的无铜点击反应，提供一种高效且快速的放射性碘标记金纳米颗粒的合成方法。该方法有助于解决放射化学领域中的一些关键问题，例如放射性同位素标记物的合成，以及用于小动物或SPECT成像研究的常规成像探针的制备。该技术的主要优势在于，通过叠氮基团作为辅助基团，能够高效地合成含有一至五个碘标记的金纳米颗粒，且具有优异的放射化学产率和放射化学纯度。

该方法的可视化演示至关重要，因为放射性评估步骤难以掌握，且此类操作需要在合适的设施中进行，并具备放射性标记操作经验。在本研究中，放射学学生Ha Eun Shim将演示该操作流程。

进行放射性碘标记反应时，将前体溶液加入一个1.5 mL离心管中。在室温下，向前体溶液中加入10微升乙酸。然后向反应混合物中加入150兆贝可的碘-125，溶于50微升0.1摩尔/升氢氧化钠溶液中。

加入氯胺T溶液，并盖紧含有反应混合物的微量离心管。在室温下孵育反应混合物15分钟，直至放射性碘标记反应完成。然后向反应混合物中加入亚硫酸氢钠溶液，以终止放射性碘标记反应。

取出0.2微升粗产物，然后用100微升50%乙腈水溶液稀释，用于高效液相色谱（HPLC）分析。使用反相分析型放射性HPLC对稀释后的粗产物进行分析。将整个反应混合物转移至HPLC小瓶中。

用 0.5 mL 乙腈冲洗反应管，并将冲洗液加入同一进样小瓶中。用 1 mL 水稀释收集的溶液。为通过制备型 HPLC 纯化粗产物，将粗产物注入制备型放射性 HPLC 系统中。

用玻璃试管收集代表碘-125标记叠氮化物的放射性峰。根据制造商的方案，使用放射性活度剂量校准仪测量该组分的放射化学产率。然后，在分析型放射性高效液相色谱仪上进样纯化后的产品，采用与测定产品放射化学纯度相同的高效液相色谱条件进行分析。

为了对产物进行固相萃取，将含有目标产物的组分用40 mL纯水稀释。将稀释后的溶液加入经预处理的TC18小柱中。再用额外的15 mL水洗涤小柱。

用 2 mL 丙酮将截留在柱中的产物洗脱至一个由铅 shield 保护的 10 mL 玻璃小瓶中。根据制造商的协议，使用放射性活度剂量校准仪测量洗脱产物的放射性活度。蒸发丙酮后，将残留物溶于 100 至 200 微升 DMSO 中，用于下一步放射性标记。

按照文本方案中所述方法合成经DBCO基团修饰的金纳米颗粒。通过离心方法制备高浓度的DBCO基团修饰金纳米颗粒溶液，并将金纳米颗粒的浓度调整至2 µM。

将4.1兆贝克勒尔的碘-125标记叠氮化物溶于5微升DMSO中，加入至50微升浓度为2微摩尔的金纳米颗粒悬浮液中。将所得反应混合物在40摄氏度下孵育60分钟。从粗产物中取出0.2微升等分试样，点样于硅胶涂层的薄层色谱（TLC）板上。

使用乙酸乙酯作为流动相展开薄层色谱板。将薄层色谱板置于放射性薄层扫描仪上，按照制造商的说明书运行扫描仪以监测放射性标记反应。通过离心纯化含有碘-125标记金纳米颗粒的反应混合物。

将上清液倾析除去，加入纯水以重悬金纳米颗粒沉淀。从纯化产物中取出0.2微升等分试样，点样于硅胶涂层的薄层色谱板上。使用乙酸乙酯作为流动相展开薄层色谱板。

根据制造商的说明书，将薄层色谱板置于放射性薄层扫描仪上，并运行扫描仪以测定碘-125标记金纳米颗粒的放射化学产率和放射化学纯度。此处展示了碘-125标记叠氮基前体基团的代表性结果。使用放射性活度剂量校准仪测得放射化学产率为75%。

分析型放射性高效液相色谱结果表明，产物具有优异的放射化学纯度。此处展示了碘-125标记金纳米颗粒的代表性结果。放射性薄层色谱分析显示，纯化后的金纳米颗粒的放射化学产率和纯度均超过95%。一旦掌握该技术，若操作得当，可在三小时内完成。

该技术的意义在于为核成像治疗用途制备多种分子探针提供了可能，因为本方法中的标记化学反应具有高效且直接的特点。请注意，操作放射性碘时可能具有极高危险性，因此在进行该操作时，必须始终采取相应的防护措施，例如使用铅砖或铅鞋等防护装备。