A deutérium a hidrogén stabil izotópja. Ennek az izotópnak a tulajdonságai kissé eltérnek a legnagyobb mennyiségben előforduló természetes izotópjától (protium), és számos tudományágban értékes, beleértve a mágneses magrezonancia spektroszkópiát és a kvantitatív tömegspektrometriát. Különféle témák tanulmányozására használják, a környezeti vizsgálatoktól a betegségek diagnosztizálásáig.

A stabil izotóppal jelzett vegyszerek piacán drámai, több mint 200%-os áremelkedés volt tapasztalható az elmúlt évben. Ez a tendencia különösen szembetűnő az alapvető, stabil izotóppal jelzett vegyszerek, például a 13CO2 és a D2O áraiban, amelyek 2022 első felében emelkedni kezdenek. Ezen túlmenően a stabil izotóppal jelölt biomolekulák, például a glükóz árai is jelentősen emelkedtek. vagy aminosavak, amelyek a sejttenyésztő tápközeg fontos összetevői.

A megnövekedett kereslet és a csökkenő kínálat magasabb árakhoz vezet

Pontosan mi volt ilyen jelentős hatással a deutérium kínálatára és keresletére az elmúlt évben? A deutériummal jelölt vegyszerek új alkalmazásai növekvő keresletet teremtenek a deutérium iránt.

Gyógyszerészeti hatóanyagok deuterációja (API-k)

A deutérium (D, deutérium) atomok gátolják az emberi szervezet gyógyszer-anyagcsere sebességét. Bebizonyosodott, hogy a terápiás gyógyszerek biztonságos összetevője. Tekintettel a deutérium és a protium hasonló kémiai tulajdonságaira, egyes gyógyszerekben a deutérium a protium helyettesítőjeként használható.

A gyógyszer terápiás hatását nem befolyásolja jelentősen a deutérium hozzáadása. Az anyagcsere-vizsgálatok kimutatták, hogy a deutériumot tartalmazó gyógyszerek általában megőrzik teljes hatásukat és hatásukat. A deutérium tartalmú gyógyszerek azonban lassabban metabolizálódnak, ami gyakran hosszabb ideig tartó hatást, kisebb vagy kevesebb adagot és kevesebb mellékhatást eredményez.

Hogyan lassítja a deutérium a gyógyszeranyagcserét? A deutérium erősebb kémiai kötéseket képes kialakítani a gyógyszermolekulákon belül, mint a protium. Tekintettel arra, hogy a gyógyszerek metabolizmusa gyakran az ilyen kötések felbomlásával jár, az erősebb kötések lassabb gyógyszeranyagcserét jelentenek.

A deutérium-oxidot kiindulási anyagként használják különféle deutériummal jelölt vegyületek előállításához, beleértve a deuterált hatóanyagokat is.

Deuterált száloptikai kábel

A száloptikai gyártás utolsó szakaszában az optikai kábeleket deutériumgázzal kezelik. Az optikai szálak bizonyos típusai hajlamosak optikai teljesítményük romlására, ezt a jelenséget a kábelben vagy annak környékén elhelyezkedő atomokkal végbemenő kémiai reakciók okozzák.

A probléma enyhítésére deutériumot használnak az optikai kábelekben jelenlévő protium egy részének helyettesítésére. Ez a helyettesítés csökkenti a reakciósebességet és megakadályozza a fényáteresztés romlását, végső soron meghosszabbítva a kábel élettartamát.

Szilícium félvezetők és mikrochipek deuterációja

A deutérium gázzal (deutérium 2 ; D 2 ) történő deutérium-protium csere folyamatát szilícium félvezetők és mikrochipek gyártásához használják, amelyeket gyakran használnak áramköri lapokban. A deutériumos izzítást a protium atomok deutériummal való helyettesítésére használják, hogy megakadályozzák a forgácsáramkörök kémiai korrózióját és a forró hordozó hatások káros hatásait.

Ennek az eljárásnak a megvalósításával a félvezetők és mikrochipek életciklusa jelentősen meghosszabbítható és javítható, lehetővé téve kisebb és nagyobb sűrűségű chipek gyártását.

Szerves fénykibocsátó diódák (OLED) deuterációja

Az OLED, az Organic Light Emitting Diode rövidítése, egy vékonyfilmes eszköz, amely szerves félvezető anyagokból áll. Az OLED-ek áramsűrűsége és fényereje alacsonyabb a hagyományos fénykibocsátó diódákhoz (LED) képest. Bár az OLED-ek előállítása olcsóbb, mint a hagyományos LED-eké, fényerejük és élettartamuk nem olyan magas.

A protium deutériummal való helyettesítése ígéretes megközelítésnek bizonyult az OLED-technológiában végbemenő fejlesztések eléréséhez. A deutérium ugyanis megerősíti az OLED-ekben használt szerves félvezető anyagok kémiai kötéseit, ami számos előnnyel jár: A kémiai lebomlás lassabban megy végbe, meghosszabbítva az eszköz élettartamát.