Deuterium ist ein stabiles Isotop von Wasserstoff. Dieses Isotop hat leicht unterschiedliche Eigenschaften als das am häufigsten vorkommende natürliche Isotop (Protium) und ist in vielen wissenschaftlichen Disziplinen wertvoll, einschließlich nuklearer Magnetresonanzspektroskopie und quantitativer Massenspektrometrie. Es wird verwendet, um eine Vielzahl von Themen zu untersuchen, von Umweltstudien bis hin zur Diagnose der Krankheit.

Der Markt für stabile Isotopenmarkierungschemikalien verzeichnete im vergangenen Jahr einen dramatischen Preis von mehr als 200%. Dieser Trend ist besonders in den Preisen von stabilen stabilen Isotopen-markierten Chemikalien wie 13CO2 und D2O ausgeprägt, die in der ersten Hälfte von 2022 zu steigen beginnen. Darüber hinaus hat es einen signifikanten Anstieg der stabilen Isotopen-markierten Biomoleküle wie Glucose oder Aminosäuren, die wichtige Komponenten von Zellkulturmedien sind.

Erhöhte Nachfrage und reduziertes Angebot führen zu höheren Preisen

Was genau hat sich im vergangenen Jahr so ​​erheblich auf das Angebot und die Nachfrage von Deuterium ausgewirkt? Neue Anwendungen von Deuterium-markierten Chemikalien erzeugen eine wachsende Nachfrage nach Deuterium.

Deuteration der aktiven pharmazeutischen Inhaltsstoffe (APIs)

Deuterium (D, Deuterium) -atome haben eine hemmende Wirkung auf die Arzneimittelstoffwechselrate des menschlichen Körpers. Es wurde gezeigt, dass es sich um eine sichere Zutat in therapeutischen Medikamenten handelt. In Anbetracht der ähnlichen chemischen Eigenschaften von Deuterium und Protium kann Deuterium in einigen Medikamenten als Ersatz für Protium verwendet werden.

Die therapeutische Wirkung des Arzneimittels wird durch die Zugabe von Deuterium nicht signifikant beeinflusst. Stoffwechselstudien haben gezeigt, dass Deuterium-haltige Arzneimittel im Allgemeinen volle Potenz und Wirksamkeit behalten. Deuteriumhaltige Medikamente werden jedoch langsamer metabolisiert, was häufig zu länger anhaltenden Effekten, kleineren oder weniger Dosen und weniger Nebenwirkungen führt.

Wie hat Deuterium eine abbremmende Wirkung auf den Arzneimittelstoffwechsel? Deuterium kann im Vergleich zu Protium stärkere chemische Bindungen innerhalb von Arzneimittelmolekülen bilden. Angesichts der Tatsache, dass der Metabolismus von Arzneimitteln häufig das Brechen solcher Bindungen beinhaltet, bedeuten stärkere Bindungen einen langsameren Arzneimittelstoffwechsel.

Deuteriumoxid wird als Ausgangsmaterial für die Erzeugung verschiedener deuterium markierter Verbindungen verwendet, einschließlich deuterierter aktiver pharmazeutischer Inhaltsstoffe.

Deuteriertes Glasfaserkabel

In der letzten Phase der Faserherstellung werden Glasfaserkabel mit Deuteriumgas behandelt. Bestimmte Arten von optischen Fasern sind anfällig für die Verschlechterung ihrer optischen Leistung, ein Phänomen, das durch chemische Reaktionen mit Atomen im oder um das Kabel verursacht wird.

Um dieses Problem zu lindern, wird Deuterium verwendet, um einige der in den Glasfaserkabeln vorhandenen Protium zu ersetzen. Diese Substitution verringert die Reaktionsgeschwindigkeit und verhindert den Abbau der Lichtübertragung, wodurch letztendlich die Lebensdauer des Kabels verlängert wird.

Deuteration von Silizium -Halbleitern und Mikrochips

Der Prozess des Deuterium-Protium-Austauschs mit Deuteriumgas (Deuterium 2; D 2) wird bei der Herstellung von Silizium-Halbleitern und Mikrochips verwendet, die häufig in Leiterplatten verwendet werden. Deuterium -Annealing wird verwendet, um Protiumatome durch Deuterium zu ersetzen, um die chemische Korrosion von Chipschaltungen und schädliche Auswirkungen von Heißträgernffekten zu verhindern.

Durch die Implementierung dieses Prozesses kann der Lebenszyklus von Halbleitern und Mikrochips erheblich erweitert und verbessert werden, was die Herstellung kleinerer und höherer Dichtespäne ermöglicht.

Deuteration von organischen Lichtdioden (OLEDS)

OLED, ein Akronym für Dioden mit organischer Licht, ist ein Dünnfilmgerät, das aus organischen Halbleitermaterialien besteht. OLEDs haben im Vergleich zu traditionellen Lichtdioden (LEDs) niedrigere Stromdichten und Helligkeit. Während OLEDs weniger teuer als herkömmliche LEDs sind, sind ihre Helligkeit und Lebensdauer nicht so hoch.

Um sich verändernde Verbesserungen der OLED-Technologie zu erzielen, wurde festgestellt, dass die Substitution von Protium durch Deuterium ein vielversprechender Ansatz ist. Dies liegt daran, dass Deuterium die chemischen Bindungen in den in OLEDs verwendeten organischen Halbleitermaterialien stärkt, was mehrere Vorteile bringt: Chemischer Abbau tritt langsamer auf und verlängert die Lebensdauer des Geräts.