Електролітична комірка (варіанти) та спосіб мічення протеїнів, пептидів і інших органічних молекул
Текст
1. Э лектр оли ти ческая ячейка для ме чения протеинов, пептидов и други х органических моле кул, содержа щая ка тодный и анодный по луэле менты, отличающаяся тем, что катодный и анод ный полуэлементы разделены сепаратором, при этом электролитическая ячейка содержит рабочий электрод, расположенный в одном из указанных катодном и анодном полуэлементах, противоэлектрод, расположенный в др угом из указанны х ка тодном и анодном полуэлемен та х, и электро д сравнения, ра сположенный в полуэлементе , со держащем рабочий электрод, и размещенный вне пути тока между рабочим электродом и проти воэлектродом. 2. Электроли ти ческая яче йка по п . 1 , отличаю ща яся тем, что рабочий элек трод из гото влен из металла, выбранного из золота, платины и смеси, состоящей из 90 % платины и 10 % родия. 3. Электроли ти ческая яче йка по п . 1 , отличаю щаяся тем , что про ти воэлектро д изго то влен из металла, выбранно го из нержаве ющей ста ли и платины. 4. Электроли ти ческая яче йка по п . 1 , отличаю ща яся тем , что ма тери ал ра бо че го элек тр ода осажден на указанный сепаратор. 5. Электролитическая ячейка по пп. 1,2 или 4, от личающаяся тем, что рабочий электрод выпол нен пористым. 6. Электроли ти ческая яче йка по п . 5 , отличаю ща яся тем, что рабочий элек трод ра сположен в непосредственной близости от сепаратора. 7. Электроли ти ческая яче йка по п . 7 , отличаю щаяся тем, что рабочий электрод предварительно обработан нерадиоактивным агентом, используе мым в качестве метки. 8. Электролитическая ячейка по п. 1 или 4, отли чающаяс я тем, что сепаратор предста вляе т со бой анионообменную или катионообменную мембрану 9. Электролитическая ячейка по пп . 2 и 8 , отл и чающаяся тем, что рабочий электрод выполнен пористым. 10. Электролитическая ячейка по п. 1, отл ичаю щаяся тем, что рабочий электрод предварительно обработан нерадиоактивным галогеном. 11. Электролитическая ячейка для мечения про теинов, пептидов и др уги х органических молекул, содержащая катодный и анодный полуэлементы, отл ичающаяся тем, что катодный и анодный по луэлементы снабжены кольцевыми фланцами, определяющими границы отверстия, причем пер вый и второй кольцевые фланцы обращены один к другому, при этом электролитическая ячейка со держит первую прокладку, расположенную в непо средственной близости от перво го кольцевого фланца, сепаратор, расположенный в непосред ственной близости от первой прокладки, пористый рабочий электрод, расположенный в непосредст венной близости от сепаратора, причем рабочий элек трод распо ложен в одном из ук азанны х ка тодном и анодном полуэлементах, электрокон тактное приспособление, взаимодействующее с рабочим электродом и служа щее для подключе ния рабочего электрода к источнику электроэнер гии , втор ую прокладк у, ра сположенн ую в непо средственной близости о т второго кольцевого фланца, зажимное приспособление, служащее для прижимания перво го кольцево го фланца ко второму кольцевому фланцу с возможностью раз мещения между ними первой прокладки, сепара тора, пористого рабочего электрода и второй про кладки, а также противоэлектрод, расположенный в др угом из указанных катодном и анодном полу элементах, и электрод сравнения, расположенный в полуэлементе, содержащем рабочий электрод, размещенный вне пути тока между пористым ра бочим электродом и противоэлектродом. 12. Электролитическая ячейка по п. 11, отличаю щаяся тем, что пористый рабочий электрод изго товлен из металла, выбранного из золота, плати ны и сме си , со стоя щей из 90 % п ла тины и 10% родия. 13. Электролитическая ячейка по п. 11, отличаю щаяся тем , что про ти воэлектро д изго то влен из металла, выбранно го из нержаве ющей ста ли и платины. сч О CM о» 27771 14. Электролитическая ячейка по п. 11, отличаю щаяся тем, что пористый рабочий электрод пред варительно обработан нерадиоактивным галоге ном. 15. Электролитическая ячейка по п. 11, отличаю щаяся тем, что электроконтактное приспособле ние представляет собой металлический кольцевой контакт. 16. Электролитическая ячейка по п. 11, отличаю щаяс я тем, что ма териа л рабо че го элек тро да осажден на сепаратор. 17. Электролитическая ячейка по п. 11, отличаю щаяся тем, что пористый рабочий электрод расположен в непосредственной близости о т се паратора. 18. Электролитическая ячейка по п. 17, отличаю щаяся тем, что пористый рабочий электрод предварительно обработан нерадиоактивным га логеном. 19. Электролити ческая ячейка по пп . 11 , 16 или 18, отличающаяся тем, что сепаратор представ ляет собой анионообменную и ли катионообменную мембрану. 20. Электролитическая ячейка по п. 19, отличаю щаяся тем, что пористый рабочий электрод расположен в непосредственной близости о т се паратора. 21. Электролитическая ячейка для мечения про теи но в, пеп ти до в и др уги х ор гани че ски х мо ле кул,со держащая като дный и анодный полу эле менты, отличающаяся тем, что катодный и анод ный полуэлементы разделены сепаратором, при этом электролитическая ячейка содержит рабочий электрод, расположенный в одном из указанных катодном и анодном полуэлементах, противоэлектрод, расположенный в др угом из указанны х ка тодном и анодном полуэлементах, зажим, содер жащий неподвижн ую штан гу, расположенную в непосредственной близости от одного из указан ных като дного и анодного полуэлементов, и под вижную штангу, расположенную в непосредствен ной близости от другого из указанных катодного и анодного полуэлементов, и приспособление, свя зывающее неподвижную и подвижную штанги для приложения к ячейке сжимающего усилия и удер жания сепаратора между катодным и анодным по луэлементами. 22. Электролитическая ячейка по п. 21, отличаю щаяся тем, что неподвижная штанга представляет собой теплоотвод. 23. Электролитическая ячейка по п. 22, отличаю щаяся тем, что теплоотвод состоит из основания с возвышающейся стенкой, окружающей ячейку. 24. Электролитическая ячейка по п. 21 или 23, от личающаяся тем, что неподвижная и подвижная штанги имеют форм у, соо тве тствующую форме задних сторон ячейки. 25. Электролитическая ячейка по п. 24, отличаю щаяся тем, что подвижная штанга, неподвижная штанга и задние стороны ячейки выполнены пло скими. 26. Электролитическая ячейка по п. 21 или 25, от личающаяся тем , что дополнительно содержит электрод сравнения , расположенный в полуэле менте, содержащем рабочий электрод. 27. Электролитическая ячейка по п. 26, отличаю ща яся тем, что рабочий элек трод из гото влен из металла, выбранного из золота, платины и смеси, состоящей из 90 % платины и 10 % родия. 28. Электролитическая ячейка по п. 26, отличаю ща яся тем, что проти во электро д из го то влен из металла , выбранно го из нержаве ющей стали и платины. 29. Электролитическая ячейка по п. 26, отличаю щаяся тем, что рабочий электрод предварительно обработан нерадиоактивным галогеном. 30. Электролитическая ячейка по п. 21 или 26, от лича ющаяс я тем , что сепаратор предста вляе т собой анионообменную или катионообменную мембрану. 31. Электроли ти ческая яче йка по пп . 21 , 26, 27 или 30, отличающаяся тем, что рабочий электрод выполнен пористым. 32. Электролитическая ячейка по п. 30 или 31, от личающаяся тем, что рабочий электрод располо жен в непосредственной близости от сепаратора. 33. Электролитическая ячейка по п. 30 или 32, от личающаяся тем, что рабочий электрод предва рительно обрабо тан нерадиоакти вным аген том, используемым в качестве метки. 34. Электролитическая ячейка по п. 32, отличаю щаяся тем, что отношение площади поверхности рабочего электрода к объему анодного полуэле мента составляет от 0,001 до 5000 см"1. 35. Электролитическая ячейка по п. 34, отличаю щаяся тем, что отношение площади поверхности рабочего электрода к объему анодного полуэле мента составляет от 0,05 до 10 см . 36. Способ мечения протеинов, пептидов и других органических молекул, включающий использова ние электроли ти ческой ячейки, имеющей като д ный и ано дный полуэлементы , отл ича ющийся тем, что и спользуют элек тролити ческ ую ячейк у, катодный и анодный полуэлементы которой раз делены сепаратором, а также пористый рабочий электрод, расположенный в одном из указанных катодном и анодном полуэлемента х, и проти во электрод, расположенный в др угом из указанных катодном и анодном полуэлемента х, и электрод сравнения, ра сположенный в полуэлементе , со держащем рабочий электрод, и размещенный вне пути тока между пористым рабочим электродом и противоэлектродом, при этом ве щество, подле жащее мечени ю, поме щают в полуэлемен т, со держащий рабочий электрод, и вводя т е го в кон такт с а ген том, и спользуемым в качестве метки, затем через электролитическую ячейку пропуска ют ток. 37. Способ по п. 36, отличающийся тем, что по ристый рабочий электрод размещают в непосред ственной близости от сепаратора. 38. Сп особ по п . 36 , отл ича ющийс я тем , что анионообменную или катионообменную мембрану используют в качестве сепаратора. 39. Способ по п. 38, отличающийся тем, что в ка честве мембраны используют анионообменную мембрану, а при осуществлении операции введе ния ве щества в контакт, с а гентом вводят аген т, используемый в качестве метки, в полуэлемент, содержащий противоэлектрод, и обеспечи вают возможность его миграции сквозь анионообмен ную мембран у к пористом у рабочем у электро ду для реакции с веществом, подлежащим мечению. 27771 40. Способ по п. 37, отличающийся тем, что при использовании пористого рабочего электро да осажда ют материал р або че го элек трода н а сепаратор. 41. Способ по п. 38, отл ичающийся тем, что ис пользуют пор истый рабо чий электр од, изго то в ленный из металла, выбранного из золота, плати ны и сме си , со стоя щей из 90 % п ла тины и 10% родия. 42. Способ по п 38 или 41, отл ичающийся тем, что используют проти воэлектрод, изго товленный из металла, выбранного из нержавеющей стали и платины. 43. Способ по п. 38, отличающийся тем, что при пропускании тока регулируют потенциал рабочего электрода электродом сравнения. 44. Способ по п. 43, отличающийся тем, что при осуществлении операции введения ве щества в контакт с аген том вво дят аген т, использ уемый в качестве метки, в полу элемент, содержащий рабочий электрод. 45. Способ по п. 43, отличающийся тем, что при осуществлении операции введения ве щества в контакт с аген том вво дят аген т, использ уемый в качестве метки, в полуэлемент, содержащий про тивоэлектрод, и обеспечивают возможность его миграции сквозь сепаратор к пористому рабочему электроду для реакции с веществом, подлежащим мечению. 46. Способ по п. 37, отличающийся тем, что в ка честве а ген та, испо льзуемо го в качестве ме тки, применяют радиоактивный агент. 47. Способ по п. 46, отличающийся тем, что в ка честве радиоактивного агента, используемого в качестве ме тки, применяют радиоакти вный галогенид. 48. Способ по п. 47, отличающийся тем, что в ка честве радиоактивного галогенида использу ют 1251. Настоящее изобретение относится к медицине, в частности, к электролитической ячейке и способу применения такой электролитической ячейки в целях мечения протеинов, пептидов и други х органических молекул при диагностике онкологически х заболе ваний. Более конкретно, данное изобретение относится к электролитической ячейке и способу применения такой электролитической ячейки в целях радиоактивного мечения протеинов, пептидов и других органических молекул. Известные в настоящее время способы мечения протеинов, пептидов и други х органических молекул галогенами или другими метками имеют несколько недостатков. Так, например, способы химического мечения зачастую весьма трудно масштабируются, а также сопровождаются повреждением протеинов и пептидов, подлежащих мечению. Кроме того, поскольку эти же способы химического мечения могут иметь весьма малый выход, непрореагировавшая метка должна быть отделена от меченого вещества. При всем том, что такая операция очистки не только делает процесс химического мечения менее производительным, при радиоактивном мечении она подвергает оператора опасному воздействию вредного вещества. Одним из существующи х способов радиоактивного мечения протеинов является твердофазное йодирование, при котором для получения электрофильной разновидности иода (I+) из йодида натрия применяется техника оксидирования. Известные в настоящее время электрохимические способы мечения протеинов, пептидов и други х органических молекул галогенами или другими метками, например, те хнецием и рением, имеют другие недостатки. Так, например, для осуществления способов электрохимического мечения часто используется платина или золото в качестве анода и катода электролитической ячейки. При использовании существующи х электрохимических методов йодирование биологических веществ может быть осуществлено в микрограммовом масштабе, причем количество введенного радиоактивного йода может достигать 80%. С целью сокращения времени реакции многими используется относительно высокое отношение площади поверхности анода к объему электролита. Такое отношение обычно достигается путем использования платинового тигля, который выполняет функции, как реакционного сосуда, так и анода. Однако по ряду причин платиновые тигли неприемлемы для промышленного использования. Так, например, платиновые тигли непрактичны ввиду того , что и х геометрическая форма не позволяет поддерживать равномерный потенциал на поверхности анода, особенно в растворах с низкой удельной электропроводностью. Кроме того, их геометрическая форма не позволяет легко изменять отношение площади поверхности к объему электролита. Это обусловлено тем, что при любой форме площадь поверхности невозможно увеличить так же быстро, как объем. Помимо этого, в эти х ти гля х использ уются о тноси тельно боль ши е количества пла тины и зо ло та , к о торые должны либо сами по себе уйти в отходы, либо подвергнуться тщательной очистке, в рез ультате которой образуются жидкие радиоактивные отходы. Существующие электрохимические способы мечения имеют те же недостатки, что и химические способы. Например, при промышленном производстве радиоактивно меченных моноклонапьных анти тел аноды, катоды, мембраны и другие элементы электролитической ячейки могут загрязниться веществом, используемым в качестве радиоактивной метки. Затраты на удаление радиоактивных отходов приводят к необходимости уделять большее внимание эффективности использования изотопа и определению момента его непригодности к дальнейшей эксплуатации, если эффективность составляет менее 100%. За прототип заявляемого изобретения принята электролитическая ячейка для мечения протеинов, пептидов и други х органических молекул, содержащая катодный и анодный полуэлементы (заявка США А-37884453, G01N). 27771 В качестве прототипа заявляемого изобретения принят также способ мечения протеинов, пептидов и други х органических молекул, включающий использование электролитической ячейки, содержащей катодный и анодный полуэлементы (заявка США А-37884453, G01N). Недостатком известной ячейки является то, что на поверхности анода имеет место неравномерный потенциал, а сама поверхность анода, как и катода и других элементов ячейки загрязняется метящим веществом. Э то происходит из-за смешивания католита и анолита в полости ячейки. Кроме того, управление потенциалом рабочего электрода в ячейке затруднительно, что снижает скорость мечения. К недостаткам изобретения следует отнести также повреждение пептидов, протеинов и други х органических молекул, происходящее в процессе мечения из-за окислительных реакций. Недостаток известного способа мечения заключается в том, что осуществление его сопровождается загрязнением элементов ячейки, а используемый рабочий электрод не способствует экономии дорогостоящих благородных металлов Кроме того, способ не обеспечивает высокоточного регулирования анодного потенциала и характеризуется низкой скоростью мечения и повреждением органических молекул В основу изобретения поставлена задача увеличения производительности и эффективности использования электролитической ячейки путем разделения анодного и катодного полуэлементов с помощью сепаратора, оснащения ячейки электродом сравнения и выбора его оптимального размещения относительно други х конструктивных элементов, а также путем оснащения ячейки дополнительными конструктивными элементами, увеличивающими производительность ее работы, что предотвра щает смеши вание католита и анолита, обеспечивает возможность управления потенциалом рабочего электрода, и тем самым увеличивает скорость мечения и снижает долю поврежденных пептидов, протеинов и других органических молекул. В основу изобретения поставлена также задача повышения эффективности способа мечения протеинов, пептидов и других органических молекул путем осуществления мечения в ячейке с разделенными полуэлементами, использования рабочего электрода с пористой поверхностью, а также установления оптимального взаиморасположения электрода сравнения и основных конструктивных частей ячейки, что позволяет разделить католит и анолит в ее полости и предотвратить таким образом ее загрязнение, увели чивает адсорбционную поверхность рабочего электрода и таким образом обеспечивает более экономное использование дорогостоящих металлов, а также способствует осуществлению высокоточного регулирования анодного потенциала и увеличению скорости протекания галогенирования при одновременном уменьшении повреждения протеинов, пептидов и других органических молекул. Поставленная задача достигается тем, что в электролитической ячейке для мечения протеинов, пептидов и други х органических молекул, содержащей катодный и анодный полуэлементы, со гласно изобретению, катодный и анодный полуэлементы разделены сепаратором, при этом электролити ческая ячейка содержит рабочий электрод, расположенный в одном из указанных катодном и анодном полуэлементах, противоэлектрод, расположенный в другом из указанных катодном и анодном полуэлементах, и электрод сравнения, расположенный в полуэлементе, содержащем рабочий электрод размещенный вне пути тока между рабочим электродом и противоэлектродом. Рабочий электрод изготовлен из металла, выбранного из золота, платины и смеси, состоящей из 90% платины и 10% родия, а противоэлектрод изготовлен из металла, выбранного из нержавеющей стали и платины, причем материал рабочего электрода осажден на указанный сепаратор и рабочий электрод выполнен пористым. Рабочий электрод расположен в непосредственной близости от сепаратора, предварительно обработан нерадиоактивным агентом, используемым в качестве метки. Сепаратор представляет собой анионообменную или катионообменную мембрану. Кроме того, рабочий электрод выполнен пористым и предварительно обработан нерадиоактивным галогеном Поставленная задача достигается также с помощью другого варианта электролитической ячейки для мечения протеинов, пептидов и други х органических молекул, содержащей катодный и анодный полуэлементы, в которой, согласно изобретению, катодный и анодный полуэлементы снабжены кольцевыми фланцами, определяющими границы отверстия, причем первый и второй кольцевые фланцы обращены один к другому, при этом электролитическая ячейка содержит первую прокладку, расположенную в непосредственной близости от первого кольцевого фланца, сепаратор, расположенный в непосредственной близости от первой прокладки, пористый рабочий электрод, расположенный в непосредственной близости от сепаратора, причем рабочий электрод расположен в одном из указанных катодном и анодном полуэлементах, электроконтактное приспособление, взаимодействующее с рабочим электродом и служащее для подключения рабочего электрода к источнику электроэнергии, вторую прокладку, расположенную в непосредственной близости от второго кольцевого фланца, зажимное приспособление, служащее для прижимания первого кольцевого фланца ко второму кольцевому фланцу с возможностью размещения между ними первой прокладки, сепаратора, пористого рабочего электрода и второй прокладки, а также противоэлектрод, расположенный в другом из указанных катодном и анодном полуэлементах, и электрод сравнения, расположенный вполуэлементе, содержащем рабочий элек трод, разме щенный вне п ути тока между пористым рабочим электродом и противоэлектродом Пористый рабочий электрод изготовлен из металла, выбранного из золота, платины и смеси, состоящей из 90% платины и 10% родия, а противоэлектрод изготовлен из металла, выбранного из нержавеющей стали и платины. 27771 При этом пористый рабочий электрод предварительно обработан нерадиоактивным галогеном. Электроконтактное приспособление представляет собой металлический кольцевой контакт. Кроме того, материал рабочего электрода осажден на сепаратор, а пористый рабочий электрод расположен в непосредственной близости от сепаратора и предварительно обработан нерадиоактивным галогеном Сепаратор представляет собой анионообменную или катионообменную мембрану, а пористый рабочий электрод расположен в непосредственной близости от сепаратора. Поставленная задача достигается также с помощью тре тьего варианта элек тролити ческой ячейки для мечения протеинов, пептидов и други х органических молекул, содержащей катодный и анодный полуэлементы, в которой, согласно изобретения, катодный и анодный полуэлементы разделены сепаратором, при этом электролитическая ячейка содержит рабочий электрод, расположенный в одном из указанных катодном и анодном полуэлементах противоэлектрод, расположенный в другом из указанных катодном и анодном полуэлементах, зажим, содержащий неподвижную штангу, расположенную в непосредственной близости от одного из указанных катодного и анодного полуэлементов, и подвижную штангу, расположенную в непосредственной близости от друго го из указанных катодного и анодного полуэлементов, и приспособление, связывающее неподвижную и подвижную штанги для приложения к ячейке сжимающего усилия и удержания сепаратора между катодным и анодным полуэлементами. При этом неподвижная штанга представляет собой теплоотвод, который состоит из основания с возвышающейся стенкой, окружающей ячейку, причем неподвижная и подвижная штанги имеют форму, соответствующую форме задних сторон ячейки, а подвижная штанга, неподвижная штанга и задние стороны ячейки выполнены плоскими Электролитическая ячейка дополнительно содержит электрод сравнения, расположенный в полуэлементе, содержащем рабочий электрод, который изготовлен из металла, выбранного из золота, платины и смеси, состоящей из 90% платины и 10% родия, а противоэлектрод изготовлен из металла, выбранного из нержавеющей стали и платины. Рабочий электрод предварительно обработан нерадиоактивным галогеном. Сепаратор представляет собой анионообменную или катионообменную мембрану. Кроме того, рабочий электрод выполнен пористым, расположен в непосредственной близости от сепаратора и может быть также предварительно обработан нерадиоактивным агентом, используемым в качестве метки Отношение площади поверхности рабочего электрода к объему анодного полуэлемента соста вляе т о т 0 ,001 до 5000 см" 1 либо о т 0,0 5 до 10 см"1. Поставленная задача достигается также тем, что в способе мечения протеинов, пептидов и других органических молекул, включающем использование электролитической ячейки, содержащей ка тодный и анодный полуэлементы, согласно изобретению, используют электролитическую ячейку, катодный и анодный полуэлементы которой разделены сепаратором, а также пористый рабочий электрод, расположенный в одном из указанных катодном и анодном полуэлементах, и противоэлектрод, расположенный в другом из указанных катодном и анодном полуэлементах, и электрод сравнения, расположенный в полуэлементе, содержащем рабочий электрод, и размещенный вне пути тока между пористым рабочим электродом и противоэлектродом, при этом вещество, подлежащее мечению, помещают в полуэлемент, содержащий рабочий электрод, и вводят его в контакт с аген том, используемым в качестве метки, затем через электролитическую ячейку пропускают ток При этом пористый рабочий электрод размещают в непосредственной близости от сепаратора, анионообменную или катионообменную мембрану используют в качестве сепаратора, причем в качестве мембраны используют анионообменную мембрану, а при осуществлении операции введения ве щества в контакт с агентом вводят агент, используемый в качестве метки, в полуэлемент, содержащий противоэлектрод, и обеспечивают возможность его миграции сквозь анионообменн ую мембран у к пористом у рабо чем у электроду для реакции с веществом, подлежащим мечению. При использовании пористого рабочего электрода осаждают материал рабочего электрода на сепаратор и используют пористый рабочий электрод, изготовленный из металла, выбранного из золота, платины и смеси, состоящей из 90% платины и 10% родия, и противоэлектрод, изготовленный из металла, выбранного из нержавеющей стали и платины. При пропускании тока регулир уют потенциал рабочего электрода электродом сравнения. При осуществлении операции введения вещества в контакт с агентом вводят агент, используемый в качестве метки, в полуэлемент, содержащий рабочий электрод, либо в противоэлектрод, и обеспечивают возможность его миграции сквозь сепаратор к пористому рабочему электроду для реакции с веществом, подлежащим мечению. При этом в качестве агента, используемого в качестве метки, применяют радиоактивный агент, в частности, радиоактивный галогенид, в качестве которого используют 1251. Настоящее изобретение позволяет устранить многие из вышеназванных недостатков, присущих электролитическим ячейкам и способу мечения, в особенности радиоактивного мечения, протеинов и пептидов. Настоящее изобретение позволяет создать электролитическую ячейку для реализации усовершенствованного способа мечения протеинов, пептидов и други х органических молекул, в частности, моноклональных антител, галогенами или другими метками, например, технецием или рением. Предполагается, что термин "метка" в том смысле, в каком он употребляется в настоящем описании, включает метки, которые могут быть радиоактивными или нерадиоактивными. Ячейка содержит катодный полуэлемент, в котором нахо 27771 дится католит, и анодный полуэлемент, в котором находится анолит, разделенные сепаратором, способствующим предотвра щению гр убого смешивания анолита и католита и в то же время не препятствующим протеканию ионного тока. Мечение протеинов, пептидов и други х органических молекул может иметь место, как в том, так и в другом полуэлементе у рабочего электрода. Когда происходит окисление вещества, используемого в качестве метки, пористый анод, помещенный внутри анодного полуэлемента, служит в качестве рабочего электрода, а катод, помещенный внутри катодного полуэлемента, служит в качестве нерабочего электрода, т.е. противоэлектрода Когда происходит восстановление вещества, используемого в качестве метки, пористый катод, помещенный внутри катодного полуэлемента, служит в качестве рабочего электрода, а анод, помещенный внутри анодного полуэлемента, служит в качестве нерабочего электрода. Электрод сравнения, помещенный вне пути тока между рабочим электродом и нерабочим электродом, обеспечивает возможность высокоточного управления потенциалом рабочего электрода, что позволяет достигнуть максимальной скорости мечения и в то же время свести к минимуму повреждения протеина, пептида или органических молекул, вызываемые окислительными реакциями. Ячейка предоставляет много преимуществ, проявляющихся в высоком выходе меченого продукта, более простом масштабировании процесса и в случае радиоактивного мечения меньшем объеме жидких радиоактивных отходов. Описание фигур чертежей Фиг. 1 - схематическое изображение электролитической ячейки, предложенной в соответствии с настоящим изобретением. Фиг. 2 - стеклянный полуэлемент, вид сбоку. Фи г. 3 - стекля нн ый п о луэлем ен т, ви д спереди. Фиг. 4 - резиновая прокладка, вид спереди. Фиг. 5 - сепаратор, вид спереди. Фиг. 6 - пористый анод, вид спереди. Фиг. 7 - металлический кольцевой контакт, вид спереди. Фиг. 8 - зажим, вид сверху. Фиг. 9 - зажим, показанный на фи г. 8 , вид сбоку. Фиг. 10 - комбинация зажима и теплоотвода, вид сверху. Фиг. 11 - комбинация зажима и теплоотвода, показанная на фиг. 10, вид сбоку. В предпочтительном варианте осуществления изобретения ячейка состоит из двух идентичны х стеклянных половинок первого стеклянного катодного полуэлемента 1 и второго стеклянного анодного полуэлемента 2 (фиг 1, 2 и 3). Первая стеклянная половинка 1 имеет кольцевой фланец 3 со стеклянной шли фованной нар ужной повер хно стью, причем указанный фланец 3 определяет границы отверстия (не показано), открытую верхушк у 4 и реакционную камеру 5, а вторая стеклянная половинка 2 имеет кольцевой фланец 6 со стеклянной шли фованной нар ужной повер хно стью, причем указанный фланец 6 определяет границы отверстия 7, о ткрытую вер хушк у 3 и реакционную камеру 9. Между фланцами 3 и 6 зажа ты первая резиновая прокладка 10 (фиг. 1 и 4), сепаратор 11 (фиг. 1 и 5), пористый анод 12 (фиг. 1 и 6), металлический кольцевой контакт 13 (фиг. 1 и 7) и вторая резиновая прокладка 14. Относительные размеры различных деталей показаны на фиг. 2-11. Как можно видеть, внутренний диаметр резиновых прокладок 10 и 14 определяет площадь активной поверхности анода 12. В стеклянную половинку 14 (фиг. 1) вставлен с возможностью съема термометрический держатель 15 с хлорсеребряным электродом 16 сравнения. В стеклянную же половинку 1 вставлен катод 17, выполненный либо из платиновой или золотой фольги, либо из нержавеющей стали. Хотя на фиг. 1 лишь стеклянная половинка 2 показана содержащей магнитную мешалку 18, размеры стеклянной половинки 1 также достаточны для помещения в нее аналогичной магнитной мешалки. Камеры 5 и 9 сконструированы с возможностью более близкого размещения донной части соответствующих им стеклянных половинок 1 и 2 к магнитной мешалке с тем, чтобы перемешивание, обеспечиваемое магнитной мешалкой, было более эффективным. Несмотря на то, что полуэлементы 1 и 2 могут удерживаться вместе разнообразными способами, зажим 19, устанавливаемый не на фланцах 3 и 6, а на двух торцах полуэлементов, обеспечивает более равномерное распределение усилия сжатия и исключает необходимость использования какого-либо уплотнения или адгезионного слоя (фиг. 8 и 9). Зажим 19, показанный на фиг. 8 и 9 , содержит неподвижную штангу 20 и подвижную штангу 21, причем подвижная штан га 21 при води тся в движение путем затягивания или отп ускания гаек 22, устано вленны х на двух резьбовы х стержнях 23, Неподвижная штанга 20 и подвижная штанга 21 имеют форму, соответствующую конфигурации задней сто роны полуэлемен то в 1 и 2. С целью равномерного распределения давления и обеспе чения хороше го кон такта как соотве тствующие штанги, так и соо тветствующие задние стороны полуэлементов выполнены преимущественно плоскими. Зажим 19 может быть выполнен также в виде неразъемной части металлической подстав ки 24, которая может служить в качестве теплоот вода (фиг. 10 и 11). Подставка 24, показанная на фи г 10 и 11 , соде ржи т п одвижн ую шта нгу 21 и торцевой участок 25, который служит в качестве неподвижной штанги 19 и заменяет ее. Подставка 24 содержит также основание 26 и стоячую стенку 27 (тор це вой участок 2 5 я вляе тся частью этой стенки), которая о хва тывае т ячейк у и служи т ей опорой. Температура подставки 4 может поддер живаться разнообразными способами, включая помещение подставки в термостат или же пропус кание циркулирующей жидкости по каналу, выпол ненному в подставке 24. В описанном выше варианте ячейка выполнена из стекла, однако она может быть изготовлена с использованием любого из широкого ряда материалов, включая различные пластмассы, например, полипропилен, поликарбонат, тефлон и люцит, или любого со четания таких материалов. Общими требованиями к таким материалам являются такие, чтобы материалы конструкции были совместимыми с химическими процессами, осу 27771 ществляемыми в соответствующи х усло виях, сохраняли свою структурн ую целостность и не переносили нежелательные вещества в конечный продукт. Для мечения протеинов, пептидов и других органических молекул, в частности, моноклональных антител, могут быть использованы радиоактивные и нерадиоактивные галогены. К числу др уги х меток, предполагаемых для использования в настоящем изобретении, относятся технеций и рений. Эти метки также могут быть либо радиоактивными, либо нерадиоактивными. В описанной выше ячейке пористый анод 12 служит в качестве рабочего электрода. Пористый анод 12 изготовлен из металла, выбранного из группы, состоящей из золота, платины и смеси, включающей 90% платины и 10% родия. Доказа- ' но, что в те х случая х, когда протеин, пептид или другая органическая молекула, подлежащая галогенированию, является весьма чувствительной к окислению, наилучшим анодным материалом для иодирования является золото. Вообще, в качестве анода может быть использован любой электропроводящий или полупроводниковый материал. Примерами подходящи х материалов могут служить различные формы углерода, свинец, диоксид свинца, благородные металлы (группы VIII и IB периодической таблицы элементов) и их оксиды (например, оксид платины), а также благородные металлы или их оксиды, применяемые в качестве покрытий на вентильном металле, например, титане. Материал анода выбирается с учетом его способности обеспечить эффективное проведение требуемой реакции, а также его коррозионной стойкости. С точки зрения галогенирования и радиоактивного галогенирования, благородные металлы целесообразно применять ввиду и х инертности и их способности эффективно окислять галогениды в активные галогенирующие агенты. Однако оксиды благородных металлов неприемлемы для йодирования или радиоактивного йодирования ввиду образования йодата. В тех случаях, когда в качестве рабочего электрода используется пористый катод, любой электропроводящий или полупроводниковый материал может быть использован в качестве катода 17. Примерами подходящи х материалов могут служить различные формы углерода, нержавеющая сталь, благородные металлы (группы VIII и IB периодической таблицы элементов) и их оксиды (например, оксид платины), а также переходные металлы, например, медь и никель. Несмотря на то, что контактное кольцо 13 не является компонентом критическим в узле ячейки, тем не менее оно обеспечивает гарантированное установление электрического контакта с рабочим электродом. Применение металлического контактного кольца 13 особенно целесообразно, когда в рабочем электроде в качестве анода или катода используются очень тонкие кусочки дорогостоящей платины или золота. В те х случаях, когда такие тонкие кусочки платины или золота не могут быть непосредственно подключены к источнику электроэнергии с помощью зажима "крокодил", металлическое контактное кольцо 13 может служить контактной точкой. Независимо от того, служит ли в качестве рабочего электрода пористый катод или пористый анод, важно, чтобы края рабочего электрода были снабжены прокладками 10 и 14 с целью уменьшения массопереноса на его краях. Увеличенный массоперенос затрудняет поддержание равномерного потенциала на рабочем электроде, что может вызвать проблемы при получении вещества, служащего в качестве метки. Например, если потенциал не достаточно высок, из йодида не получится активной метки; если же потенциал слишком высок, йодид окислится до йодата, который не может использоваться в качестве активной метки. В тех случаях, когда края рабочего электрода прикрыты, расположение электрода сравнения не является фактором критическим, поскольку он находится вне п ути тока, который в этом случае не может протекать по краям рабочего электрода. В тех же случаях, когда края рабочего электрода не прикрыты, становится сложнее расположить электрод сравнения вне пути тока. Сепаратор 11 способствуе т предотвращению грубого смешивания анолита и католита и в то же время не препятствует протеканию ионного тока между анодом и катодом. В общих черта х сепаратор 11 должен быть электроизолирующим и может быть изготовлен из широкого разнообразия материалов, включая, однако не ограничиваясь ими, фриттованное стекло, спеченные стеклянные порошки, пористые или вспененные пластмассы, например, тефлон, асбестовые диафрагмы, пористые керамические материалы, ионообменные мембраны и ультрафильтрационные мембраны. В соответствии с одной из отличительных особенностей настоящего изобретения сепаратор 11 представляет собой катионообменную мембрану из нафьона-117. Будучи катионным, сепаратор 11 обеспечивает удерживание радиоактивных галогенидов в анодном отделении ячейки, предложенной в соответствии с настоящим изобретением. Настоящее изобретение предполагает также использование анионообменных мембран в качестве сепаратора 11. В данном варианте выполнения радиоактивный гапогенид добавляется к католиту, и, в зависимости от градиента концентрации, галогенид диффундир уе т на аниономембранном сепараторе 11. Затем галогенид входит в соприкосновение с пористым металлическим слоем 12, где, если это т слой находи тся под подходя щим потенциалом по отношению к электроду 16 сравнения, галогенид окисляется до активного галогенирующего агента и вступает в реакцию с протеином, если пористый анод 12 обладает достаточной степенью пористости. Существующими в настоящее время анионообменными мембранами, пригодными для использования в данном варианте осуществления изобретения, являются анионообменные мембраны Рейпор-1030, 4030 и 5030 (фирма "Полл РЕЙ, инк."). Преимущество помещения радиоактивного галогенида в католит состои т в том, что частично разрешается проблема отделения непрореагировавшего радиоактивного вещества от радиоактивно меченого протеина. Эти результаты становятся еще более высокими при размещении пористого анода 12 в непосредственной близости от сепаратора 11. При таком констр ук ти вном выпо лнении 27771 радиоактивный йодид вступает в реакцию с протеином на пористом аноде 12, как только попадает в анодный полуэлемент 2, а ячейка отключается, когда в анодном полуэлементе 2 практически не остается непрореагировавшего радиоактивного йодида, подлежащего отделению от радиоактивно меченного протеина. Недостатком же помещения радиоактивного галогенида в католит является то, что в сепараторе 11 остается много радиоактивного галогенида. Однако это может и не быть недостатком в условия х промышленного применения, где повторное или непрерывное использование делает первоначальную пропитку сепаратора 11 ненужной. В католите или анолите может быть использован любой фоновый электролит. К числу широко используемых фоновых электролитов относятся хлорид натрия, фосфа тные буферные растворы, соли тетраалкиламмония и ацетаты щелочных металлов. Кроме того, ячейка может использоваться и без фонового электролита в о тделении рабочего электрода, если это диктуется условиями проведения технологического процесса. Независимо от вида применяемого фонового электролита в любом случае в полуэлементе, содержащем рабочий электрод, должна быть использована какая-либо форма перемешивания с тем, чтобы обеспечить адекватное смешивание реагенто в и контакт с рабочим элек тродом. В ячейке, описанной выше, такое перемешивание обеспечивает мешалка 18. Другие способы обеспечения перемешивания включают введение барботирующего газа в полуэлемент. Предполагается, что перемешивание в обоих полуэлементах было бы целесообразно, когда вещество, применяемое в качестве метки, находится в одном полуэлементе, а материал, подлежащий мечению, находится в другом полуэлементе. В варианте осуществления настоящего изобретения для галогенирования протеинов, в соответствии с которым рабочий электрод находится в анодном полузлементе 2, используется др угая форма анода 12, а также более совершенная компоновка анода 12 и электрода 16 сравнения. Применение в качестве анода 12 тонкого кусочка пористого материала, как это показано на фиг. 1, обеспечивает более экономное использование дорогостоящего благородного металла, большую экономичность и гибкость процессов очистки, а также позволяет осуществлять высокоточное регулирование анодного потенциала и, следовательно, эффективное проведение реакции галогенирования. Размещение электрода 16 сравнения вне пути тока также способствует осуществлению высокоточного регулирования анодного потенциала, что позволяет достигнуть максимальной скорости протекания реакции галогенирования при одновременном уменьшении степени повреждения протеина, вызываемого окислительными процессами. Размещение электро да 16 сравнения вне пути тока делает, однако, существенным тот факт, чтобы рабочий электрод был пористым. Электрод 16 сравнения может быть выбран из широкого ряда электродов такого типа, обычно используемых для контроля или измерения потенциала на рабочем электроде. Среди други х преимуще ств электроли тической ячейки, предложенной в соответствии с настоящим изобретением, и в особенности размещения пористого анода 12 в непосредственной близости от сепаратора 11, следует отметить простоту ее конструкции и ее способность работать эффективно, даже если удельная электропроводность применяемых растворителей довольно низка. Например, некоторые растворители, которые могут растворять йодид или йодидсодержащее соединение, например, фенилйодид, не растворяют другие электролиты и, следовательно, могут не увеличить электропроводность. Такая ситуация может иметь место, когда случаются нежелательные реакции, если присутствуют соли или вода. В этом случае, если раствор анолита отличается низкой электропроводностью, анод 12 может быть размещен в непосредственной близости от сепаратора 11, что обеспечивает возможность протекания тока и, следовательно, галогенирования протеина, пептида или органической молекулы. Поскольку материал, подлежащий галогенированию, находится в анодном полуэлементе 2, проводящий растворитель может использоваться в катодном полуэлементе 1. Такая конструкция показана на фиг. 1. Однако в тех случаях, когда удельная электропроводность анодного растворителя не является фактором, от которого зависит предотвращение нежелательных химических реакций между растворителем и материалом, подлежащим галогенированию, может использоваться проводящий растворитель, а анод 12 может быть размещен в любом месте вн утри анодного полуэлемента 2. Одним из эффективных способов размещения анода 12 в непосредственной близости от сепаратора 11 является химическое осаждение анодного материала на сепаратор 11. В приведенном ниже примере 3 описан один из способов такого осаждения. Недостатком использования благородных металлов в качестве анодного материала, согласно настоящему изобретению, является их высокая способность адсорбировать йодид и другие галогены. Так, например, было установлено, что адсорбция радиоактивного йодида на аноде, используемом в реакции окисления с целью получения активной йодинирующей разновидности, объясняет практически всю неэффективность использования изотопа при электрохимическом мечении антител при условии, что процедура использования регулир уемого потенциала и регулир уемого тока осуществлялась надлежащим образом. Хорошо известно, размеры анода по отношению к объему анолита определяют время, необходимое для проведения электролиза с регулир уемым потенциалом, и, следова тельно, анод не все гда может быть выполнен с меньшими размерами без ненужного увеличения времени электролиза. Следовательно, проблема потери активности на адсорбцию на аноде должна быть сведена к минимуму каким-либо другим путем. Эта проблема может быть частично решена путем регулирования отношения площади поверхности рабочего электрода к объему полуэлемента (П-О). Было установлено, что, если отношение П-О сли шком мало, требуе тся большее время на электролиз ; е сли же это о тно шение 27771 слишком велико, имеют место большие потери радиоактивного галогенида на адсорбцию. В частности, это касается радиоактивного галогенирования; другие электрохимические превращения или типы реакций радиоактивного мечения могут сталкиваться, а могут и не сталкиваться с этой проблемой. Диапазон значений для отношения П-О, имеющего касательство к радиоактивному галогенированию протеинов, составляет 0,001-5000 см"1, а предпочтительный диапазон составляет 0,05-10 см . Геометрическая площадь рассчитывается на основе грубы х физических измерений электрода. Параметром, которым фактически определяется как время, требуемое на электролиз, так и способность адсорбировать галоген, является действительная площадь поверхности. Действительная же площадь поверхности может меняться в зависимости от микроскопической неровности, определяемой формой электрода (например, пористый-гладкий), сроком эксплуатации электрода и другими факторами. Действительная площадь может быть больше или меньше геометрической площади. Эта проблема частично решается также в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения путем пропитки анода 12 электролитической ячейки, предложенной в соответствии с настоящим изобретением, нерадиоактивным галогеном и последующего сведения к минимуму обмена радиоактивного галогена с адсорбированным нерадиоактивным галогеном во время процесса мечения. Предложены два способа пропитки анода 12 нерадиоактивным галогеном: пропитка пористого анода 12 нерадиоактивным галогеном до его помещения в электролитическую ячейку и помещение пористого анода 12 в раствор нерадиоактивного галогена, где анод подвергается электролизу. В процессе работы электролитическая ячейка может управляться либо путем регулирования потенциала рабочего электрода, либо путем регулирования тока ячейки, либо путем регулирования напряжения всей ячейки (т.е. потенциала на аноде и катоде). Подводимый ток может быть постоянным или переменным. Прикладываемый потенциал может быть постоянным или изменяющимся в соотве тстви и с той и ли иной заданной формой Опыт № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 мкКи 200 202 232 231 115 8710 332 272 306 240 397 287 310 Носитель, нмоль 100 0 100 0 0 0 3,5 0 0 0 0 7 0 мВ 600 600 600 600 65 . 60 50 650 650 650 650 650 600 РН 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 8,0 7,0 7,3 7,3 7,3 7,0 сигнала в зависимости от требований проводимого процесса. В тех случаях, когда регулируется потенциал, размещение электрода сравнения вне пути тока позволяет осуществля ть более точный контроль. Предположительной причиной этому является то, что такая геометрия сводит к минимуму влияние омического падения напряжения (произведение тока ячейки на сопротивление раствора) на потенциал между электродом сравнения и рабочим электродом. При регулировании тока или потенциала ячейки такая геометрия позволяет произвести более точное измерение потенциала на рабочем электроде. Для случаев, когда осуществляется йодирование или радиоактивное йодирование в водных средах, было обнаружено, что с целью достижения более высокого и воспроизводимого вы хо да продукта для некоторы х подло жек существенным фактором является осуществление высокоточного регулирования анодного потенциала. Сущность настоящего изобретения становится более ясной при анализе следующи х ниже примеров, которые в отношении настоящего изобретения носят чисто иллюстративный характер. Примеры 1-13: йодирование моноклональных антител В таблице А сведены результаты электролитического радиоактивного иодирования моноклонального антитела 1251 в соответствии с примерами 1-13. Эксперименты проводились с использованием электролитической ячейки, предложенной в соответствии с настоящим изобретением, с целью определения влияния изменяющихся количеств радиоактивно меченого галогена и предварительной обработки анода галогеном на выход меченых протеинов, пептидов и други х органических молекул. Поскольку количество 1251, используемого в эти х экспериментах, было весьма малым по сравнению с адсорбционной способностью анода 12, для получения результатов в качестве носителя фазы раствора был использован йодид (нерадиоактивный йодид). В качестве нерадиоактивного агента, применяемого как метка, в частности, нерадиоактивного галогена, применялось вещество из числа отвечающих нормам Комиссии по ядерным нормативам США. Время, мин 45 325 192 32 19 11 20 90 180 106 240 90 30 Таблица А Анод % 7,5 95,0 18,4 26,8 50,3 30,8 23,5 32,4 13,7 72,9 57,9 18,5 4,5 Моноклональное антитело 6, МАт,% 77,2 0 81,6 62,2 41,6 . 61,1 . 73,8 58,4 82,9 8,4 24,0 72,9 0 Непрореагировавший6, % 15,3 5,0 0 11,0 8,0 8,2 2, 9,3 3,4 18,7 18,1 8,6 95,5 Примечания 8 1,4,9 1,4,9 1,4,9,11 1,5 1,5 1,5,10,12 1.5 1,5 1,6,13 ' 1.7 2,8 2,8 3 27771 тролиз В качестве регулятора напряжения использовался циклический вольтамперограф модели CVIB, поставляемый фирмой "Байоаналитик системз, инк" (БАС-Уэст-Ла фейетт, шт Индиана) Ток контролировался с использованием цифрового вольтметра Процесс электролиза периодически прерывался с целью измерения активности анолита и изъятия 50-микролитрового образца для проведения высокоэффективной жидкостной хроматографии Образец подвергался разбавлению 200микролитровым элюентом (400-миллимольный ФБС, содержащий азид натрия) и впрыскиванию в гелевую фильтрационн ую колонку Установленные последовательно ультрафиолетовый (280 им) и радиационный детекторы обеспечивали количественныи подсчет относительных количеств I, несвязанного и связанного моноклональным антителом По завершении электролиза из ячейки иногда удалялся анод 12 с целью измерения его активности Когда это делалось, результаты этих измерений использовались для непосредственного определения процентного содержания исходного 25!, который адсорбировался на аноде 12 (Анод 12 является единственным компонентом ячейки, который едва ли обнаруживал значительную радиоактивность после электролиза) Активность анолита измерялась каждый раз, а количество, адсорбированное на аноде 12, если последний не подвергался таким измерениям, определялось как разность между первоначальными замерами и конечными замерами анолита Из-за трудностей, связанных с невозможностью полного удаления анолита при помощи шприца, любое не замеренное на радиоактивность количество считалось присутствующим в остаточном растворе, а отсутствующее количество добавлялось к замерам анолита Первые три эксперимента, указанные в таблице А, проводились с использованием золотых анодов, пропитанных йодидом вне ячейки, в которой должно было производиться радиоактивное йодирование По всей вероятности, эта обработка не приводила к пропитке всей поверхности адсорбируемым йодом, оставляя открытыми некоторые участки, на которые 1251 мог бы адсорбироваться, не вступая в обмен с ранее адсорбированным йодом Предполагается, что, когда йодид, приме* няемый в качестве носителя, не используется, 1251 поглощается анодом практически полностью Использование бо льшого количе ства й одиданосителя (100 нмоль йодида на 33,3 нмоль МАт) приводило не только к весьма высоким показателям йодирования, но и служило причиной образования агрегатов МАт Как известно специалистам в данной области техники, образование агрегатов вредно сказывается на конечном продукте, привнося изменения в биораспределение ве щества при поиске тканей-мишеней а также в фармакологическую активность Начало опыта № 3 было идентичным началу опыта № 2 , однако в первом случае после проверки факта полного поглощения 125 1 анодом был добавлен йодид в количестве, указанном в таблице, и продолжен процесс электролиза, в результате которого был получен выход продукта, указанный в таблице a = E - электролитический потенциал в милливольтах в функции хлорсеребра б = Анод, %, МАт, % и непрореагировавший, % - процентное содержание исходного 1251, связанного анодом, связанного антителом и оставшегося в растворе соответственно на конец указанного времени электролиза в = гра фа примечаний Графа примечаний 1 Анод - золотая сетка, изготовленная мето дом электролитического формирования, 1000 ни тей на дюйм (1 дюйм=25,4 мм) 2 Анод - золотая сетка, изготовленная мето дом электролитического формирования, 670 нитей на дюйм 3. Анод - оксид платины на платиновой сетке 4. Предварительная обработка анода пропит ка в растворе йо дида при разомкн утой цепи вне ячейки для радиоактивного йодирования 5 Предварительная обработка анода элек тролиз при 650 мВ с использованием йодида (40 или 50 мкмоль) в ячейке для радиоактивно го йо дирования 6 Предварительная обработка анода элек тролиз при 650 мВ с использованием йодида (1 ммоль) в ячейке для радиоактивного иодирования 7 Предварительная обработка анода воздей ствие йодом (1 ммоль) при разомкнутой цепи вне ячейки для радиоактивного йодирования 8 Предварительная обработка анода элек тр олиз при 650 мВ с и спо льзо ван ием йо ди да (1 ммоль) вне ячейки для радиоактивного йодирования 9 Данные высокоэффективной жидкостной хроматографии об образовании агрегатов 10 Иммунологическая реактивность - 78,4% 11 Йодид, применяемый в качестве носителя, был введен после адсорбции 1251 анодом 12 9 мг МАт 13 6 мг МАт Перед сборкой ячейки сепаратор 11, представляющий собой катионообменную мембрану, подвергался нагреву в течение 2 часо в в 2 н азотной кислоте при температуре, близкой к температуре кипения, с целью удаления примесей Затем мембрана 11 насыщалась солью путем ее пропитки фосфатным буферным солевым раствором (ФБС) Мембрана 11 препятствовала попаданию антител из анолита в католит Кроме того, мембрана 11 обеспечивала также удерживание радиоактивного йодида в анодном отделении Затем в ячейке устанавливался анод 12, предварительно обработанный одним из способов, описанных в примечаниях к таблице А После этого и катодное отделение 1, и анодное отделение 2 заполнялись ФБС Если в качестве носителя должен был быть использован йодид, он добавлялся к анолиту первым, после чего следо вало добавление свежеразмороженного Мат, а затем радиоактивного химиката 1251 После кратковременного перемешивания весь анолит удалялся с использованием 10-миллилитрового шприца и подвергался измерениям на активность с использованием радиоизотопного калибратора КапинтекCRC7 Затем анолит снова помещался в ячейку, после чего при постоянном перемешивании и контролируемом потенциале осуществлялся элек 10 27771 В следующей группе экспериментов (опыты 49) предварительная обработка анода осуществлялась путем окисления йодида (при отсутствии МАт) в ячейке, где надлежало произвести радиоактивное йдирование, после чего ячейка подвергалась тща тельной промывке (примечания 5, 6 к таблице А). Такая предварительная обработка исключила, как обнаружилось, необходимость применения йодида-носителя для получения высокого выхода продукта. Однако отдельные эксперименты свидетельствовали о том, что после предварительной обработки было весьма затруднительно удалить промывкой йодид и/или йод в полной мере, поэтому, в конечном итоге, эти эксперименты могли иметь неопределимое количество носителя. Однако во всех случаях не было какихлибо признаков образования агрегатов МАт. В следующей группе экспериментов, указанных в таблице А (опыты 10, 11 и 12) предварительная обрабо тка анода производилась вне ячейки (примечания 7 и 8),поэтому точное количество носителя было определенно известно. Без применения носителя выход меченного продукта был низок, причем большей частью активность прекращалась на аноде. Однако добавление даже самого незначительного количества носителя существенно повышало вы ход без каких-либо признаков образования агрегатов МАт. Эти результаты свидетельствовали о том, что носитель мог бы добавляться по меньшей мере в таком количестве, которое обеспечивало бы молярное отношение всего йодида к МАт, приблизительно равное 0,2, без повреждения антитела. Примеры 1-13 показывают, что там, где количество применяемого 1251 было весьма малым по сравнению с адсорбционной способностью анода 12, способ предварительной обработки и количество йодида-носителя являлись весьма важными Факторами , определяющими вы ход меченны х МАт. Выход (на основе исходного количества 1251 меченных МАт в диапазоне 70-80% без всякого носителя или с незначительным его количеством достига лся, когда предварительная обработка анода нерадиоактивным веществом осуществлялась электролизом, а не предварительной его пропиткой. Пример 14. Йодирование моноклональных антител без применения раствора-носителя Пример 14 свидетельствует о получении такого же или более высокого выхода продукта без использования раствора-носителя, когда задействованы промышленные уровни активности 1 I. Ячейка, предложенная в соответствии с настоящим изобретением, была использована для реализации усовершенствованного способа радиоактивного йодирования опухолеспецифических МАт 1251. Данное вещество целесообразно использовать для обнаружения небольших опухолей, например, таких, которые невозможно обнаружить каким-либо другим путем, с целью хирургического удаления. Объем анолита в ячейке был равен 5 мл, а геометрическая площадь поверхности используемого в ней анода составляла 2,9 см 2 (с одной стороны). Мембрана, применяемая для разделения анодного и катодного отделений, представляла собой сильн ую катионообменную мембрану из нафьона-117. Анод был выполнен в виде золотой сетки, полученной электролитическим формированием (670 нитей на дюйм) и предварительно обработан раствором нерадиоактивного йодида (1 ммоль) с целью пропитывания йодоадсорбционных участков. Анод, использованный в данном эксперименте, был применен ранее в двух предыдущи х экспериментах без повторного электролиза в присутствии йодида, однако между экспериментами он подвергался пропитке 1 н. NaOH с последующей тщательной промывкой фосфатным буферным солевым раствором (ФБС). Для осуществления радиоактивного йодирования была использована следующая процедура: в анодное отделение было помещено 2 мл ФЕС, содержащего 60 мг антитела, 1 мл раствора 1251 (105 мКи) и ФБС (рН 7) в количестве, достаточном, чтобы довести общий объем анолита до 5 мл. При постоянном магнитном перемешивании аноли т был подвергнут электролизу при +0,650 В (по отношению к хлорсеребряному электроду сравнения). Через 90 мин процесс электролиза был остановлен, а анолит извлечен. С целью определения потерь радиоактивного йодида на адсорбцию анолит и ячейка были подвергнуты измерениям на радиоактивность Результаты измерений свидетельство вали о том, что по завершении электролиза в анолите было 96,4 мКи, а в ячейке оставалось 3,6 мКи Осаждение трихлоруксусной кислотой показало, что 5,0% радиоактивности анолита не было ковалентно связано антителом. Этот результат, взятый с учетом общих замеров анолита, свидетельствовал о том, что общий вы ход радиоактивно йодированного продукта, основанный на исходном количестве 1251, составил 87%. Данные высокоэффек ти вной жидко стной хрома то гра фии показали, что 97% радиоактивно меченного антитела было в мономерной форме; 82,7% радиоактивно меченного антитела было иммунореактивным. Помимо способности обеспечивать радиоактивное йо дирование МАт, электроли тиче ская ячейка, предложенная в соответствии с настоящим изобретением, и способ ее применения позволяют обеспечить также радиоактивное галогенирование протеинов, пептидов и органических молекул. Пример 15. Химическое осаждение золотого анода на анионообменную мембрану до иодирования тирозина Химическое осаждение золота на анионообменную мембрану Рейпор-4030 осуществлялось следующим образом. В двухкамерный реактор с мембраной, используемой в качестве сепаратора, по одну сторону мембраны было помещено 0,02 моль AuCI3(pH 1), а по другую - 0,1 моль раствора гидразина (рН 13).Через 45 мин металлизированная мембрана была извлечена из реактора, промыта деионизированной водой и подвергнута пропитке в течение 10 мин раствором йода (1 ммоль) в 70% метанола и 30% воды. Затем металлизированная мембрана была несколько раз промыта 70%-ным метанолом и подвергнута пропитке многократно заменяемым буферным раствором (рН 9,0). Эта металлизированная мембрана, применяемая в качестве анода и сепаратора, была использована в электролизе, проведенном в этой же 11 27771 ячейке и в соответствии с методикой по примеру 14. При 88% превращения йодида выход З-йод-Lтирозина составил 40% по сравнению с исходным количеством йодида (образцы отбирались только из анолита). Пример 16. Добавление йодида к католиту до йодирования тирозина. При мечении какого-либо соединения радиоактивным йодом в некоторых случаях может возникнуть необходимость сведения к минимуму непрореагировавшего радиоактивного йодида, остающегося в конечном продукте после электролиза, не задействуя излишне продолжительное время электролиза. Этот случай может быть проиллюстрирован на примере нерадиоактивного йодида путем использования настоящего изобретения следующим образом. Ячейка была собрана с металлизированной мембраной, описанной в примере 15. Электролиз проводился в соответствии с методикой по примеру 14 за исключением того, что к католиту был добавлен йодид, а анолит и католит были подвргнуты магнитному перемешиванию. Выход З-йод-Lтирозина составил 45% по сравнению с исходным количеством йодида, добавленного к католиту, концентрация же йодида в анолите была фактически нулевой. Пример 17. Йодирование тирозина при рн 7,0 Электролиз проводился с использованием таких же ячейки, анода, мембраны и методики, как и в примере 14, за исключением того, что рН анолита и католита была 7,0. При 85% превращения йодида выход З-йод-Ь-тирозина составил 58% по сравнению с исходным количеством йодида. Пример 18. Осаждение золотого анода из паровой фазы на ультрафильтрационную мембрану до иодирования тирозина На полисульфоновую ультрафильтрационную мембрану (молекулярная масса среза -100000) из паровой фазы было осаждено золото до толщины слоя 150 А71 А°=0,1 нм). Полученный таким образом металлизированный мембранный узел был использован для йодирования L-тирозина с применением такой же методики, как и в примере 17. При 45% превращения йодида выход З-йод-Lтирозина составил 54% по сравнению с исходным количеством йодида (100%-ная избирательность йодирования в пределах экспериментальной погрешности). Пример 19. Йодирование нестероидного эстрогена Ячейка была использована для проведения следующей реакции йододестаннилизации: Для это го р ецеп тор а в к а че стве гамм а излучающего изотопного индикатора потенциально полезно использовать радиоактивно меченное производное йода. Для демонстрации применимости настоящего изобретения приготовление йодтамоксифена в данном примере осуществлялось с использованием нерадиоактивного йодида. Ячейка была собрана с использованием Pt/Rh сетчато го анода (10% Rh, 80 меш - число отверстий на линейный дюйм), Pt сетчатого катода и катионообменного мембранного сепаратора из нафьона-117. Католит представлял собой водный буферный раствор с рН 7,0. Анолит состоял из приблизительно 5 мл метанола, содержаще го 0,086 г три-п-бутилстаннилтамоксифена (0,00013 моль) и 0,042 г Nal (0,00028 моль). Другой фоновый электролит к анолиту не добавлялся. Электролиз проводился при магнитном перемешивании анолита в. течение приблизительно 2,5 часов при +500 мВ на Ag/AgCI (3 н. KCI). На этой стадии данные, полученные на основе тонкослойной хроматографии анолита (силикагель, клиент - 5% метанола в хлороформе), свидетельствовали о полном превра щении три-п-бутилстанни лтамоксифена. Анолит был извлечен из ячейки, разбавлен 30 мл диэтилового эфира и промыт 10 мл 10%-ного метабисуль фита натрия и двумя 10миллилитровыми порциями 1 н. NaOH. Органическая фаза была отделена, высушена с использованием безводного сульфа та магния и отфильтрована. Растворитель был выпарен в слабом потоке сухого азота, в результате чего было получено 0,051 г (0,00010 моль) бесцветного маслянистого вещества. 1Н и 13С - спектры этого продукта (в CDCI) соответствовали целевому соединению йодтамоксифену. Пример 20. Йодирование 17-сс(трибутилстаннил)-винилэстрадиола. Радиоактивно меченные производные 17-аводвинилэстрадиола также целесообразно использовать в качестве гамма-излучающи х фармацевтических препаратов, которые обрадуют избирательные связи с сайтами эстрогенного рецептора. Данный пример иллюстрирует применимость ячейки для синтеза 17-а-йодвинилэстрадиола путем йододестаннилизации 17-а-(трибутилстаннил) -винилэстрадиола: он он 17-а -( трибутилсганнил)- , винилэстрадиол N-O три-пбутилстанилтамоксифен _ иодв инилэстрадиол Ячейка была собрана с использованием золотого сетчатого анода, изгото вленного электролитическим формированием (геометрическая площадь поверхности 3,9 см), сетчатого катода из нержавеющей стали марки 304 (40 меш) и катионообменного мембранного сепаратора из нафьона117. Католит представлял собой буферный раствор с рН 7,0. Анолит состоял из 5 мл 10% воды в метаноле, к которому было добавлено 0,060 г 17¥ 2001 р. Формат 60x84 1/8. Обсяг о і 4 $ обл.-вид. арк . Тираж 50 прим . Зам. 73 У УкрІНТЕІ Бул. Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22 19
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюElectrolytic cell (versions) and method for marking proteins, peptides and other organic molecules
Автори англійськоюSkorticini Caray Lee, Bartlett Janet M.
Назва патенту російськоюЭлектролитическая ячейка (варианты) и способ мечения протеинов, пептидов и других органических молекул
Автори російськоюСкортичини Карей Ли, Бартлетт Джанет М.
МПК / Мітки
МПК: G01N 33/534, C25B 9/00, G01N 33/532, G01N 27/26, C25B 3/00, G01N 33/537, A61K 51/10, A61K 51/12, C25B 9/06
Мітки: варіанти, пептидів, спосіб, інших, органічних, комірка, молекул, електролітична, протеїнів, мічення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/20-27771-elektrolitichna-komirka-varianti-ta-sposib-michennya-proteniv-peptidiv-i-inshikh-organichnikh-molekul.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Електролітична комірка (варіанти) та спосіб мічення протеїнів, пептидів і інших органічних молекул</a>