药理室讲座——放射性配体与受体结合分析实验(RBA)方法
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受体配体结合研究
Kd 1 1 1 [ RL] [ RT ] [ RT ] [ L]
Lineweaver-Burk图
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达
设：[LT]是总配基浓度, [L] = [LT] – [RL], 将 [L] = [LT] – [RL] 和 [R] = [RT] – [RL]代入(2)式， 经整理得： 2 [ RL] [ RL]{[ RT ] [ LT ] K } [ RT ][ LT ] 0 （6） d
k1 k2
[RL]
根据质量作用定律，结合反应速率为 v1= k1[R][L], 解离反应速率为 v2= k2[RL] 当反应达到平衡时, v1= v2，所以
k 2 [ R][ L] Kd k1 [ RL]
（1）
[R]、[L]、[RL]分别为游离受体、游离配基、受体-配基复 合物的摩尔浓度 k1、k2分别是结合速率常数、解离速率常数 Kd 是解离平衡常数，单位为mol/L; Kd 值的大小作为衡量 配基与受体相互结合能力的一个重要物理量: Kd值愈小结 合能力愈大; Kd又称为亲和常数
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达
设：[RT]为受体的初始浓度
[ R] [ RT ] [ RL]
Kd
[ R][ L] {[ RT ] [ RL]}[ L] [ RL] [ RL]
（2）
重排并整理得：
（3） 上式即Scatchard方程 ，以[RL]/[L]为纵轴，以[RL] 为横轴作图得一直线 直线斜率为-1/Kd, 横轴截距为[RT], 纵轴截距为 [RT]/Kd
Lineweaver-Burk图
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达
设：[LT]是总配基浓度, [L] = [LT] – [RL], 将 [L] = [LT] – [RL] 和 [R] = [RT] – [RL]代入(2)式， 经整理得： 2 [ RL] [ RL]{[ RT ] [ LT ] K } [ RT ][ LT ] 0 （6） d
k1 k2
[RL]
根据质量作用定律，结合反应速率为 v1= k1[R][L], 解离反应速率为 v2= k2[RL] 当反应达到平衡时, v1= v2，所以
k 2 [ R][ L] Kd k1 [ RL]
（1）
[R]、[L]、[RL]分别为游离受体、游离配基、受体-配基复 合物的摩尔浓度 k1、k2分别是结合速率常数、解离速率常数 Kd 是解离平衡常数，单位为mol/L; Kd 值的大小作为衡量 配基与受体相互结合能力的一个重要物理量: Kd值愈小结 合能力愈大; Kd又称为亲和常数
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达
设：[RT]为受体的初始浓度
[ R] [ RT ] [ RL]
Kd
[ R][ L] {[ RT ] [ RL]}[ L] [ RL] [ RL]
（2）
重排并整理得：
（3） 上式即Scatchard方程 ，以[RL]/[L]为纵轴，以[RL] 为横轴作图得一直线 直线斜率为-1/Kd, 横轴截距为[RT], 纵轴截距为 [RT]/Kd
核医学体外放射分析技术课件
有效地排除非特异性物质对结合反应的干 扰。
二、结合反应动力学规律
• 遵守质量作用定律 • [L]+[B] 适当的实验条件 [LB]
衍生设计出两种方法学
• 1、竞争结合（competitive binding) • 过量的配体与有限量的结合剂发生竞争性
结合反应。 • 2、非竞争结合（non-competitive binding) • 过量的结合剂与有限量的配体，在非竞争
的条件下发生结合反应。
衍生设计出两种方法学
• 1、竞争结合（主要应用：放射免疫分析）
• [L]+ [L*]+[B] [LB] +[L*B]
• 2、非竞争结合
•结合在试管 或包被珠上
• Sp.Ab1+Ag Sp.Ab1.Ag
• Sp.Ab1.Ag +Ab2* Sp.Ab1.Ag.Ab2*+Ab2*
优点
• 慢性淋巴细胞性甲状腺炎： • 早期：T3,T4升高，然后降低，
TSH,TGAB,TPOAB升高。 • 甲状腺肿瘤：TG升高。 • 全身性疾病：心血管疾病、肿瘤等： • T3下降，rT3、TSH升高。
（二）肾上腺疾病
• 皮质醇增多症： • ACTH\COR正常情况下有节律分泌，检测
可以与单纯性肥胖区分。 • 原发性醛固酮增多症：尿游离皮质醇
• 反应误差关系 • 精密度图
• 2、准确度：测的值与其标称值之间的 相符程度。
• 3、灵敏度（sensitivity): • 4、特异性(specificity) • 5、稳定性(stability)
（三）质量评价
• 内部质量控制 • 外部质量控制
三、以配体与受体间结合反应 为基础的分析系统
二、结合反应动力学规律
• 遵守质量作用定律 • [L]+[B] 适当的实验条件 [LB]
衍生设计出两种方法学
• 1、竞争结合（competitive binding) • 过量的配体与有限量的结合剂发生竞争性
结合反应。 • 2、非竞争结合（non-competitive binding) • 过量的结合剂与有限量的配体，在非竞争
的条件下发生结合反应。
衍生设计出两种方法学
• 1、竞争结合（主要应用：放射免疫分析）
• [L]+ [L*]+[B] [LB] +[L*B]
• 2、非竞争结合
•结合在试管 或包被珠上
• Sp.Ab1+Ag Sp.Ab1.Ag
• Sp.Ab1.Ag +Ab2* Sp.Ab1.Ag.Ab2*+Ab2*
优点
• 慢性淋巴细胞性甲状腺炎： • 早期：T3,T4升高，然后降低，
TSH,TGAB,TPOAB升高。 • 甲状腺肿瘤：TG升高。 • 全身性疾病：心血管疾病、肿瘤等： • T3下降，rT3、TSH升高。
（二）肾上腺疾病
• 皮质醇增多症： • ACTH\COR正常情况下有节律分泌，检测
可以与单纯性肥胖区分。 • 原发性醛固酮增多症：尿游离皮质醇
• 反应误差关系 • 精密度图
• 2、准确度：测的值与其标称值之间的 相符程度。
• 3、灵敏度（sensitivity): • 4、特异性(specificity) • 5、稳定性(stability)
（三）质量评价
• 内部质量控制 • 外部质量控制
三、以配体与受体间结合反应 为基础的分析系统
配体与受体结合的原理方法
配体与受体结合的原理方法配体与受体结合是生物学、化学以及药学领域中的一个重要概念。
配体是指能与受体发生结合的分子或离子，受体则是能与配体相互作用的分子、蛋白质或其他生物大分子。
配体与受体之间的结合是通过一系列物理化学过程进行的，其原理和方法可以从多个角度来分析和理解。
下面将从结构、亲和力以及特异性等方面对此进行具体阐述。
首先，分子结构是影响配体与受体结合的关键因素之一。
配体与受体通常具有互补的空间构型，即彼此之间的结构要具有一定的相容性。
例如，酶和底物之间的结合需要底物与酶的活性中心相互匹配，而荷尔蒙与受体之间的结合则需要荷尔蒙与受体的结合位点具有相应的结合特异性。
因此，配体与受体结合需要分子的结构适配性。
其次，亲和力也是影响配体与受体结合的重要因素之一。
亲和力是指配体和受体之间相互作用的强弱程度。
需要注意的是，亲和力不是单一因素的结果，它受到多种相互作用力的综合影响。
例如，范德华力、氢键、离子键以及静电作用等都可以对配体与受体结合的亲和力产生影响。
相互作用力的强弱取决于配体和受体之间的距离、电荷分布、电子云的偏移以及溶剂的情况等。
通过调节这些因素，可以改变配体和受体的亲和力，从而影响它们的结合能力。
此外，配体与受体之间的结合也具有特异性。
特异性是指配体与受体之间的结合是高度选择性的。
不同的配体可以通过调节它们的结构和化学性质来与特定的受体相互作用。
例如，药物的研发常常依赖于找到与特定疾病相关的受体，并设计具有特定结构和功能的分子来与之结合。
通过特异性的配体与受体结合，可以实现精确的调控和干预，从而产生期望的生物效应。
为了研究和分析配体与受体的结合过程，科学家们通常利用一系列方法和技术。
其中，表面等离子共振（surface plasmon resonance, SPR）是一种常用的实验技术。
利用SPR技术，可以实时监测并测量配体与受体之间的结合过程。
通过观察结合曲线的变化，可以了解到配体与受体之间的结合动力学参数，如亲和力常数、结合速率常数以及解离速率常数等。
配体受体结合(共12张PPT)
第五页，共12页。
回目录(mùlù)
配体 - 受体结合模型
• 在配体 - 受体结合的第一种模型，埃米尔· 菲舍尔提出，受体和配体组合在一起就像 锁和钥匙.在这个比喻中，可以方便的观看 锁和钥匙之间的区别。然而，在锁和钥匙 的画面，受体和配体是刚性的实体。在现 实中，结合是伴随某种程度的构象变化的 。这可以在“拉链”或者“手到手套”的类比 来形容受体 - 配体相互作用。构象变化可 以被认为是一种由于结合不同优势构象的 诱导契合。构象选择合奏分子(fēnzǐ)中的 结合和未结合状态或两者的组合。一些结 合模型都是在药物设计特别感兴趣的。
第十一页，共12页。
• 其中，έ0是自由空间的介电常数，έ为周围 介质的相对介电常数，并且QL和QR是局部 原子点电荷的配体和受体。
• 库仑定律适用于均匀电介质。如果该系统的 所有的原子都明确建模，包括溶剂中所有水 分子和离子，并且系统进行分子动力学模拟 ，通常使用(shǐyòng)έ=1。然而，通常的水 分子和离子被隐含处理和水性溶剂模拟成为 一个连续统一体έ≈80。离子被假定为一个玻 尔兹曼分布。在这种情况下，该溶剂介质的 介电常数不同于分子溶质。。
第六页，共12页。
回目录(mùlù)
溶剂对配体受体结合的影响
溶剂周围的配体和受体对它们的结合有非常 重要的影响。与像甲醇或脂质膜的疏水性内 部非极性环境相比在像水的极性溶剂中结合 亲和力非常不同。这是因为结合总是涉及配 体 - 受体相互作用和配体 - 溶剂和受体 - 溶剂 相互作用之间的竞争。周围的离子强度和pH 会影响配体和受体之间的静电(jìngdiàn)相互 作用的强度。Viscogens和拥挤代理也可以影 响配体 - 受体结合。它们可通过它们的粘度 影响结合亲和力或通过动力学改变介电性能 。
放射性药物专题知识讲座
3 定位性能好旳
4.有效半衰期 治疗用有药物效半衰期不能太短，也不
宜过长，以数小时或数天比较理想。 5. 非靶器官旳放射性药物清除快旳
药物汇集并滞留在病变部位，以确保靶
器官有较高旳辐射吸收剂量；治疗用药物靶 /非靶比值越高越好，过低旳靶/非靶比值不 但对原发病变达不到有效旳治疗，还有可能 对骨髓或其他辐射敏感旳器官/组织造成潜 在旳致命损伤。
99Mo-99mTc发生器
99Mo（T1/2=2.7d） 99mTc
(T1/2=6h)
母体核素
子体核素
裂变型发生器：Al2O3 凝胶型发生器：ZrMoO3
放射性药物旳质量管理：
质量管理： 涉及质量确保（Quality assurance,
QA）和质量控制（Quality control, QC）。
4.载体含量 载体：是指放射性示踪剂混合一起旳同 一化学形式旳非标识物质，它载带此示 踪剂参加生理生化过程，载体含量旳多 少反应了放射性药物旳比活度，载体含 量过多即比活度过低，直接影响各项检 验成果。 5.稳定性 影响稳定性旳原因：储存过程中溶剂旳 化学原因或温度，PH值等旳变化以及光 照、辐射分解等。
物理性质检测
性状：色泽、澄清度、有无沉淀；
放射性核纯度：放射核素纯度>99％ 放射性核纯度：指特定放射性核素旳放射性占总放射
性旳百分数。 测定措施： 能谱法； 屏蔽法 ； 半衰期法 放射性比活度：指某一纯旳元素或化合物中，单位质
量所含旳放射性活度，单位是MBq/g(m Ci/ g)
放射化学纯度旳测定
1.pH值 理想旳pH值 2.化学纯度 3.放射化学纯度
所需旳化学形式旳放射性活度与样品旳总放射性 活度之比值，同一放射性核素旳其他化学形式旳化 合物都是放射化学杂质；会增长本底，降低靶组织 旳摄取，影响各项检验成果，也可能使受检者增长 不必要旳照射，最常用旳检测措施是纸层析法，一 般要求防化纯度＞95﹪。
4.有效半衰期 治疗用有药物效半衰期不能太短，也不
宜过长，以数小时或数天比较理想。 5. 非靶器官旳放射性药物清除快旳
药物汇集并滞留在病变部位，以确保靶
器官有较高旳辐射吸收剂量；治疗用药物靶 /非靶比值越高越好，过低旳靶/非靶比值不 但对原发病变达不到有效旳治疗，还有可能 对骨髓或其他辐射敏感旳器官/组织造成潜 在旳致命损伤。
99Mo-99mTc发生器
99Mo（T1/2=2.7d） 99mTc
(T1/2=6h)
母体核素
子体核素
裂变型发生器：Al2O3 凝胶型发生器：ZrMoO3
放射性药物旳质量管理：
质量管理： 涉及质量确保（Quality assurance,
QA）和质量控制（Quality control, QC）。
4.载体含量 载体：是指放射性示踪剂混合一起旳同 一化学形式旳非标识物质，它载带此示 踪剂参加生理生化过程，载体含量旳多 少反应了放射性药物旳比活度，载体含 量过多即比活度过低，直接影响各项检 验成果。 5.稳定性 影响稳定性旳原因：储存过程中溶剂旳 化学原因或温度，PH值等旳变化以及光 照、辐射分解等。
物理性质检测
性状：色泽、澄清度、有无沉淀；
放射性核纯度：放射核素纯度>99％ 放射性核纯度：指特定放射性核素旳放射性占总放射
性旳百分数。 测定措施： 能谱法； 屏蔽法 ； 半衰期法 放射性比活度：指某一纯旳元素或化合物中，单位质
量所含旳放射性活度，单位是MBq/g(m Ci/ g)
放射化学纯度旳测定
1.pH值 理想旳pH值 2.化学纯度 3.放射化学纯度
所需旳化学形式旳放射性活度与样品旳总放射性 活度之比值，同一放射性核素旳其他化学形式旳化 合物都是放射化学杂质；会增长本底，降低靶组织 旳摄取，影响各项检验成果，也可能使受检者增长 不必要旳照射，最常用旳检测措施是纸层析法，一 般要求防化纯度＞95﹪。
放射性药物学
体内稳定性：药物进入机体后， 不会因为介质条件的改变或生物活 性物质（如酶）的作用而发生分解、 变性或标记核素的脱落。
药典限制了放射性药物的临床用药体 积，因而放射性药物必须在适宜的比活度 下方可使用。
但比活度过高时，在用药量一定的情 况下必然导致药物的化学量太低，就不足 以引起药物特定的生理生化作用（因化学 量是药物作用机理的前提），因而需要使 用载体以增加药物的化学量。
李云春，博士，教授，博士生、硕士生导 师，中国核学会同位素分会理事。获得国家自 然科学基金资助项目3项； 以第一作者发表 SCI论文6篇、MEDLINE论文30余篇、其它统 计源期刊论文40余篇, 获省科技进步三等奖3项； 获得国家发明专利1项。
• 放射性药物的一般性原理
放射性药物(radiopharmaceutical)？
红骨髓吸收59FeSO4 肾小管上皮细胞吸收131I-邻碘马尿酸 甲状腺吸收99mTcO4-
ห้องสมุดไป่ตู้
放射性药物在某些组织、器官 中吸收的数量、速度以及分布状况， 可以反映疾病功能和形态的改变。 所吸收的放射性药物还可能对某些 组织器官造成过量照射，从而实现 对疾病的治疗。
2. 在机体中的“房室”分布
房室模型：是药物动力学分析的 抽象概念，并不代表某个具体的器 官、组织；是研究放射性药物的吸 收、分布、生物转运和排泄等体内 过程的体系、策略。
（1）选择的主要根据 核素和其发射的射线的生物物理学特性。 要求：所发出的射线应具有强的电离辐射
作用和生物效应，同时只具有很弱的穿透能 力，这样，它们就既能有效地破坏病变组织 又不会对相邻的正常组织造成辐射危害。
通常以选用纯β射线发射体核素为佳。
①核素的半衰期：放射性药物在体 内的有效半衰期必须足够长，使病灶能 浓聚足够的放射性药物，核素的半衰期 直接影响放射性药物的有效半衰期。
(免疫检测技术)第6章 放射免疫技术-12
• 固相抗原免疫吸附剂，一般用聚苯 乙烯塑料珠包被抗原；
双位点 IRMA
先用固相抗体与抗原结 合，再用过量的标记 抗体与抗原的另一决定 簇结合，形成固相抗体抗原-标记抗体复合物，
洗弃剩余标记抗体，测 固相上放射性。
二、IRMA与RIA比较
标记物
RIA
抗原
原理 反应体系 反应动力学 灵敏度 检测范围 特异性 标准曲线 待测抗原
以过量125I标记抗体与待测抗原进行非竞争 性免疫结合反应, 用固相免疫吸附剂对B或F 进行分离，其灵敏度和可测范围均优于RIA 操作也较RIA简单。
单位点 IRMA
先用过量标记抗体与
待测抗原进行反应，形成
抗原抗体复合物；用固相 抗原结合未结合标记抗体 并将其分离, 测定上清液
的放射量
• 抗原只有一个抗原决定簇，所测的 抗原为小分子抗原
免疫活性 ➢标记物与抗体结合的能力 ➢标记物与过量抗体反应百分比 ➢该值越大, 标记物免疫活性好
比放射
➢单位化学量标记物中 所含的放射性强度 ➢单位：Ci/g
mCi/mg Ci/mmol ➢比放射性过高，将影 响标记物免疫活性
➢计算法：依据标记反应中 放射性核素的利用率（标记 率）来计算标记物的比放射 性. ➢自身置换法 ：比较标记抗 原与标准抗原的免疫活性来 测定标记物的比放射性
该类技术具有灵敏度高、特异性强、重复性好、样品及试剂用量 少、操作简便且易于标准化等优点，广泛应用于生物医学研究和临 床诊断领域中各种微量蛋白质、激素、小分子药物和肿瘤标志物的 定量分析，对相关学科的发展起到了极大地推动作用。
一、放射免疫技术－原理及分类
放射免疫
RIA
以标记抗原与反 应系统中未标记 抗原竞争结合特 异性抗体来测定 待检样品中抗原
双位点 IRMA
先用固相抗体与抗原结 合，再用过量的标记 抗体与抗原的另一决定 簇结合，形成固相抗体抗原-标记抗体复合物，
洗弃剩余标记抗体，测 固相上放射性。
二、IRMA与RIA比较
标记物
RIA
抗原
原理 反应体系 反应动力学 灵敏度 检测范围 特异性 标准曲线 待测抗原
以过量125I标记抗体与待测抗原进行非竞争 性免疫结合反应, 用固相免疫吸附剂对B或F 进行分离，其灵敏度和可测范围均优于RIA 操作也较RIA简单。
单位点 IRMA
先用过量标记抗体与
待测抗原进行反应，形成
抗原抗体复合物；用固相 抗原结合未结合标记抗体 并将其分离, 测定上清液
的放射量
• 抗原只有一个抗原决定簇，所测的 抗原为小分子抗原
免疫活性 ➢标记物与抗体结合的能力 ➢标记物与过量抗体反应百分比 ➢该值越大, 标记物免疫活性好
比放射
➢单位化学量标记物中 所含的放射性强度 ➢单位：Ci/g
mCi/mg Ci/mmol ➢比放射性过高，将影 响标记物免疫活性
➢计算法：依据标记反应中 放射性核素的利用率（标记 率）来计算标记物的比放射 性. ➢自身置换法 ：比较标记抗 原与标准抗原的免疫活性来 测定标记物的比放射性
该类技术具有灵敏度高、特异性强、重复性好、样品及试剂用量 少、操作简便且易于标准化等优点，广泛应用于生物医学研究和临 床诊断领域中各种微量蛋白质、激素、小分子药物和肿瘤标志物的 定量分析，对相关学科的发展起到了极大地推动作用。
一、放射免疫技术－原理及分类
放射免疫
RIA
以标记抗原与反 应系统中未标记 抗原竞争结合特 异性抗体来测定 待检样品中抗原
《受体药理学》课件
详细描述
受体放射配基结合实验是一种常用的受体药理学研究方法，通过将放射性标记的配体与 受体结合，利用放射性检测技术测量配体与受体之间的亲和力、亲和力常数、解离常数
等参数，从而评估受体与配体之间的相互作用。
受体基因敲除技术
总结词
通过基因工程技术敲除受体基因，研究受体缺失对生理或病理过程的影响。
详细描述
02
甲状腺激素可以作用于甲状腺激素受体，促进细胞代谢和能量产生，用于治疗 甲状腺功能减退等疾病。
03
肾上腺素可以作用于肾上腺素受体，促进糖原分解和脂肪分解，用于治疗低血 糖等疾病。
05
受体药理学研究方法
受体放射配基结合实验
总结词
通过测量放射性配体与受体结合的亲和力和动力学参数，评估受体与配体之间的相互作 用。
药物作用机制与受体介导
总结词
受体介导是药物作用机制的主要形式， 受体药理学有助于深入理解药物的作用 机制。
VS
详细描述
通过研究受体的信号转导、效应功能和调 节机制，可以阐明药物如何与受体结合并 发挥生理或药理作用，为新药研发提供理 论支持具有重要影响，受体药 理学有助于优化药物的代谢特性。
疾病治疗与受体药理学
80%
疾病治疗
受体药理学在疾病治疗中发挥着 重要作用，通过对受体的调节， 实现疾病的预防和治疗。
100%
药物治疗
受体药理学为药物治疗提供理论 基础，通过对受体的调节，开发 出针对特定疾病的创新药物。
80%
个体化治疗
受体药理学有助于实现个体化治 疗，通过对受体的深入研究，为 不同个体提供更加精准的治疗方 案。
详细描述
受体药理学研究受体的调节机制，包括负反 馈调节、配体依赖性调节等，有助于理解药 物在体内的代谢过程，为药物的剂型设计、 给药方案制定提供科学依据。
受体放射配基结合实验是一种常用的受体药理学研究方法，通过将放射性标记的配体与 受体结合，利用放射性检测技术测量配体与受体之间的亲和力、亲和力常数、解离常数
等参数，从而评估受体与配体之间的相互作用。
受体基因敲除技术
总结词
通过基因工程技术敲除受体基因，研究受体缺失对生理或病理过程的影响。
详细描述
02
甲状腺激素可以作用于甲状腺激素受体，促进细胞代谢和能量产生，用于治疗 甲状腺功能减退等疾病。
03
肾上腺素可以作用于肾上腺素受体，促进糖原分解和脂肪分解，用于治疗低血 糖等疾病。
05
受体药理学研究方法
受体放射配基结合实验
总结词
通过测量放射性配体与受体结合的亲和力和动力学参数，评估受体与配体之间的相互作 用。
药物作用机制与受体介导
总结词
受体介导是药物作用机制的主要形式， 受体药理学有助于深入理解药物的作用 机制。
VS
详细描述
通过研究受体的信号转导、效应功能和调 节机制，可以阐明药物如何与受体结合并 发挥生理或药理作用，为新药研发提供理 论支持具有重要影响，受体药 理学有助于优化药物的代谢特性。
疾病治疗与受体药理学
80%
疾病治疗
受体药理学在疾病治疗中发挥着 重要作用，通过对受体的调节， 实现疾病的预防和治疗。
100%
药物治疗
受体药理学为药物治疗提供理论 基础，通过对受体的调节，开发 出针对特定疾病的创新药物。
80%
个体化治疗
受体药理学有助于实现个体化治 疗，通过对受体的深入研究，为 不同个体提供更加精准的治疗方 案。
详细描述
受体药理学研究受体的调节机制，包括负反 馈调节、配体依赖性调节等，有助于理解药 物在体内的代谢过程，为药物的剂型设计、 给药方案制定提供科学依据。