干货丨稳定同位素内标物的选择

同位素(Isotope)指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素，根据有无放射性分为放射性同位素和稳定性同位素(Stable isotope)。

稳定性同位素标记化合物与对应的未标记化合结构相似（如图1），所以理化性质也极为相似，如果将稳定同位素标记物与对应的未标物用同样的色谱方法检测，其保留时间也几乎一致，无法分辨。且稳定同位素不具有放射性，无论在标记化合物合成、分离提纯及应用过程中均无特殊防护要求，可作为内标用于临床医学研究及生物医学、环境科学、食品检测等诸多领域。

图1：未标记克伦特罗（左）与同位素标记的克伦特罗-[D9]（右）

以图2为例：

1、化学纯度(Chemical purity):一般指色谱纯度(如HPLC,GC等)，需要达到98%及以上。

2、同位素丰度(Isotopic abundance):指某一同位素在所有各种稳定同位素总量中的相对份额，即绝对丰度。一般用质谱法进行测定，纯度值同样需要达到98%及以上。

3、定值日期和有效期:选择的内标一定要在有效期内使用。

   图2. 3-甲基喹噁啉-2-羧酸-[D4]证书

1、应尽量选择同位素丰度>98%以上的标准品。

2、如果选择氘代产品作为内标，需选择质量差大于3(D3)以上的产品。

3、13C,15N通常标记在分子的骨架结构上，其标记位点较为稳定,氘代产品容易与液相流动相溶剂中的活泼氢发生交换，因此稳定性不如13C,15N。如图3，草甘膦如果用D标记的话，羧基、亚氨基、羟基上面的D都属于活泼位点，很容易脱离母体化合物，所以安谱实验选择13C,15N来进行标记。另外考虑到氘标记物的合成较为简便，价格便宜，因此在氘标记物能够满足实验需求的情况下，也常选用氘标记物作为内标物。

图3：不同标记位点的草甘膦

4、标记位点还应远离容易发生化学键断裂的位置，以避开同位素效应的影响。如图4，在质谱中邻苯二甲酸二甲酯的酯基容易断裂，所以安谱实验选择氘标记在苯环上。如果母体化合物因化学键断裂同时生成2个重要子单元结构化合物，可选择双标记母体化合物。 

图4：邻苯二甲酸二甲酯-[D4]

安谱实验一直致力于研究稳定性同位素标记化合物的研发、生产，主要标记性同位素有13C、D、15N、18O等，目前已经拥有百余种同位素标记化合物。

图5：安谱实验同位素标记化合物

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