Students will be able to:

Give the most important applications of labeled compounds in natural sciences research, in drug development, and in practical medicine

Name syntheses of these compounds (with emphasis on both relations and differences from usual synthetic chemistry of organic compounds)

Formulate measures due to radiation hygiene

Studenti budou umět:

Zásadní aplikace značených sloučenin ve výzkumu v přírodních vědách, ve vývoji léčiv a v praktické medicíně

Popsat syntézy těchto sloučenin s důrazem na souvislosti a na druhé straně na odlišnosti od obvyklé syntetické chemie organických sloučenin

Formulovat opatření a bezpečnost práce, které provázejí hygienu záření

R: Navrátil O., Hála J., Kopunec R., Macášek F., Mikulaj V., Lešetický L. Nuclear chemistry, Academia, Praha 1992.

A: Evans E. A., Oldham K. G.: Radiochemicals in Biomedicinal Research , John Wiley and Sons

A: Evans E. A., Tritium and its compounds, Butterworths, 2. ed.

A: Murray A., Williams D.L.: Organ. Syntheses with Isotopes

A: Donald G.: Syntheses with Stable Isotopes

A: Thomas A. F.: Deuterium Labeling in Organic Chemistry

Z: Navrátil O., Hála J., Kopunec R., Macášek F., Mikulaj V., Lešetický L. Nuclear chemistry, Academia, Praha 1992.

Z: Kupka K., Kubinyi J., Šámal M. a kol.: Nukleární medicína, p3k, Praha 2007.

Z: Chalabala M. a kol : Technologie léků /Galén 1997/

D: Evans E. A., Oldham K. G.: Radiochemicals in Biomedicinal Research , John Wiley and Sons

D: Evans E. A., Tritium and its compounds, Butterworths, 2. ed.

D: Murray A., Williams D.L.: Organ. Syntheses with Isotopes

D: Donald G.: Syntheses with Stable Isotopes

D: Thomas A. F.: Deuterium Labeling in Organic Chemistry

D: http://astronuklfyzika.cz/strana2.htm

D: http://www1.lf1.cuni.cz/~zfisar/fluorescence/Default.htm

Lecture notes with formulae and reaction schemes

Sylaby přednášek se vzorci a reakčními schématy

1. Definitions of concepts and quantities in the field of labeled compounds (LC), historical overview, importance of LC, intersections with other disciplines, literature

2. Types of radioactive transformations, kinetics of radioactive transformations, interaction of ionizing radiation (IoR) with matter, other physical principles in LC

3. Dosimetry of IoR (detectors: ionizing, scintillating, integral dosimetry methods)

4. Principles of IoR hygiene. Definition of quantities, basic knowledge of IoR effects on molecule, cell, and organism level, hygiene findings, IoR effects

5. Protection against IoR, LNT basis, ALARA access, lesson from serious nuclear disasters

6. Radio iodine, designation for immune chemical determinations (RIA, IRMA, REA, RRA, FPIA, …)

7. Specialties of LC chemistry (isotopic effect, nomenclature of LC, LC stability, specialties resulting from micro scale synthesis in mg to ng)

8. Overview of application of LC, equivalency of chemical bonds, tautomery, reaction mechanisms, biochemical pathways, internal enzyme transfer, metabolic turns, receptor study, drug development)

9. Hydrogen isotopes labeled compounds. Properties of [3H]-compounds, their synthesis

10. 14C nuclide labeled compounds, 32P or 33P nuclide labeled compounds

11. Labeling with stable nuclides (2H, 13C). Application areas, requirements, synthesis

12. Nuclear medicine - diagnostics (functional diagnostics, "ideal emitter", pure gamma, positron tomography, PET, "shorts", therapy

13. Labeled compounds analysis

14. Chemistry of LC of selected structures (peptides, …)

1. Definice pojmů a veličin v oboru ZS, hist. přehled, význam ZS, průniky do jiných oborů, literatura

2. Tipy radioaktivních přeměn, kinetika radioaktivních přeměn, interakce ionizujícího záření (IZ) s hmotou, další fyzikální principy v oboru ZS

3. Dozimetrie IZ (detektory: ionizační, scintilační, integrální dozimetrické metody)

4. Principy hygieny IZ. Definice veličin, základní znalosti o působení IZ na úrovni molekul, buňky, organismu, hygienické poznatky, účinky IZ

5. Ochrana před IZ, východisko LNT, přístup ALARA. Poučení z významných jaderných havárií

6. Radiojod, značení pro imunochemické stanovení (RIA, IRMA, REA, RRA, FPIA, …)

7. Zvláštnosti chemie ZS (isotopový efekt, nomenklatura ZS, stabilita ZS, zvláštnosti dané mikroměřítkem syntézy � mg až ng )

8. Přehled použití ZS � ekvivalence chemických vazeb, tautomerie, mechanismy reakcí, biochemické dráhy, vnitřní enzymový přenos, metabolický obrat, receptorové studie, vývoj léků

9. Značené sloučeniny isotopy vodíku. Vlastnosti [3H]-sloučenin, jejich syntéza

10. Sloučeniny značené nuklidem 14C, sloučeniny značené 32P nebo 33P nuklidem

11. Značení stabilními nuklidy (2H, 13C). Oblasti jejich aplikací, požadavky na ně kladené, syntéza

12. Nukleární medicína - diagnostika (funkční diagnostika, "ideální zářič" � čistý gama, pozitronová tomografie � PET, "kraťasy"), terapie

13. Analýza značených sloučenin

14. Chemie ZS vybraných struktur (peptidy,…)

Organic chemistry I

Organická chemie I nebo Organická chemie A

Předmět je zakončen ústní zkouškou