Isotooppileimaus

Isotooppileimaus on kemiassa, biokemiassa, lääketieteessä ja geotieteissä käytettävä tekniikka, jolla tutkitaan tietyn atomin isotoopin käyttäytymistä esimerkiksi kemiallisessa reaktiossa tai biologisissa systeemeissä. Isotooppileimauksella on useita käyttökohteita esimerkiksi reaktiomekanismien, yhdisteiden biosynteesin ja lääkeaineiden metabolian tutkimisessa.  

Isotooppileimauksen käyttö kemiassa ja biokemiassa
pienoiskuva|Isotooppileimauskoe, jota käytettiin Claisen-toisiintumisen mekanismin selvittämiseen. Tähdellä merkitty hiiliatomi on 14C-leimattu.
Tyypillisiä isotooppileimauksen käyttökohteita kemiassa ja biokemiassa ovat reaktioiden mekanismien selvittäminen, proteiinitutkimus, substraatin ja entsyymien välisten vuorovaikutusten tutkiminen ja lääkeaineiden metaboliittien muodostumisen tutkiminen. Tämä suoritetaan kokeilla, joissa käytetään yhdisteitä, joista jokin stabiili isotooppi on korvattu radioaktiivisella isotoopilla. Tyypillisiä korvattuja atomeja ovat vedyn protiumisotoopin korvaaminen deuteriumilla, 13C-isotoopin korvaaminen 14C-isotoopilla ja 15N-isotoopin korvaaminen 13N-isotoopilla.

Isotooppileimauksen käyttö mekanismien selvittämiseen perustuu siihen, että reaktion jälkeen isotoopin asema tuotemolekyylissä tai jakautuminen tuotemolekyylin kesken voidaan selvittää ja näin päätellä reaktion mekanismi. Käytettyjä menetelmiä ovat muun muassa massaspektroskopia, NMR-spektroskopia, infrapunaspektroskopia tai radioaktiivisen hajoamisen mittaamiseen perustuvat menetelmät.

Isotooppileimauksen avulla on selvitetty muun muassa esteröintireaktioiden, esterien hydrolyysin, Fischerin indolisynteesin ja Claisen-toisiintumisen mekanismit.

Lähteet

Luokka:Isotoopit