Deuterium is 'n stabiele isotoop van waterstof. Hierdie isotoop het effens verskillende eienskappe as sy volopste natuurlike isotoop (protium), en is waardevol in baie wetenskaplike dissiplines, insluitend kernmagnetiese resonansspektroskopie en kwantitatiewe massaspektrometrie. Dit word gebruik om 'n verskeidenheid onderwerpe te bestudeer, van omgewingstudies tot siektediagnose.

Die mark vir stabiele isotoop-gemerkte chemikalieë het die afgelope jaar 'n dramatiese prysstyging van meer as 200% gesien. Hierdie tendens is veral prominent in die pryse van basiese stabiele isotoop-gemerkte chemikalieë soos 13CO2 en D2O, wat in die eerste helfte van 2022 begin styg. Daarbenewens was daar 'n beduidende toename in stabiele isotoop-gemerkte biomolekules soos glukose of aminosure wat belangrike komponente van selkultuurmedia is.

Verhoogde vraag en verminderde aanbod lei tot hoër pryse

Wat presies het so 'n beduidende impak op die vraag en aanbod van deuterium oor die afgelope jaar gehad? Nuwe toepassings van deuterium-gemerkte chemikalieë skep 'n groeiende vraag na deuterium.

Deuterasie van aktiewe farmaseutiese bestanddele (API's)

Deuterium (D, deuterium) atome het 'n remmende effek op die tempo van geneesmiddelmetabolisme in die menslike liggaam. Dit is bewys as 'n veilige bestanddeel in terapeutiese medisyne. In die lig van die soortgelyke chemiese eienskappe van deuterium en protium, kan deuterium as 'n plaasvervanger vir protium in sommige medisyne gebruik word.

Die terapeutiese effek van die middel sal nie beduidend beïnvloed word deur die byvoeging van deuterium nie. Metabolismestudies het getoon dat deuteriumbevattende middels oor die algemeen volle sterkte en potensie behou. Deuteriumbevattende middels word egter stadiger gemetaboliseer, wat dikwels lei tot langerdurige effekte, kleiner of minder dosisse en minder newe-effekte.

Hoe het deuterium 'n vertragende effek op geneesmiddelmetabolisme? Deuterium is in staat om sterker chemiese bindings binne geneesmiddelmolekules te vorm in vergelyking met protium. Aangesien die metabolisme van geneesmiddels dikwels die verbreking van sulke bindings behels, beteken sterker bindings stadiger geneesmiddelmetabolisme.

Deuteriumoksied word as 'n uitgangsmateriaal gebruik vir die generering van verskeie deuterium-gemerkte verbindings, insluitend gedeutereerde aktiewe farmaseutiese bestanddele.

Gedeutereerde veseloptiese kabel

In die finale stadium van veseloptiese vervaardiging word veseloptiese kabels met deuteriumgas behandel. Sekere tipes optiese vesel is vatbaar vir agteruitgang van hul optiese werkverrigting, 'n verskynsel wat veroorsaak word deur chemiese reaksies met atome wat in of om die kabel geleë is.

Om hierdie probleem te verlig, word deuterium gebruik om van die protium wat in die veseloptiese kabels voorkom, te vervang. Hierdie vervanging verminder die reaksiespoed en voorkom die agteruitgang van ligtransmissie, wat uiteindelik die lewensduur van die kabel verleng.

Deuterasie van silikon halfgeleiers en mikroskyfies

Die proses van deuterium-protium-uitruiling met deuteriumgas (deuterium₂; D₂) word gebruik in die produksie van silikon-halfgeleiers en mikroskyfies, wat dikwels in stroombaanborde gebruik word. Deuterium-uitgloeiing word gebruik om protiumatome met deuterium te vervang om chemiese korrosie van skyfiestroombane en die skadelike gevolge van warmdraereffekte te voorkom.

Deur hierdie proses te implementeer, kan die lewensiklus van halfgeleiers en mikroskyfies aansienlik verleng en verbeter word, wat die vervaardiging van kleiner en hoërdigtheidsskyfies moontlik maak.

Deuterasie van Organiese Liguitstralende Diodes (OLED's)

OLED, 'n akroniem vir Organiese Liguitstralende Diode, is 'n dunfilmtoestel wat uit organiese halfgeleiermateriale bestaan. OLED's het laer stroomdigthede en helderheid in vergelyking met tradisionele liguitstralende diodes (LED's). Terwyl OLED's goedkoper is om te vervaardig as konvensionele LED's, is hul helderheid en lewensduur nie so hoog nie.

Om baanbrekende verbeterings in OLED-tegnologie te bewerkstellig, is die vervanging van protium deur deuterium 'n belowende benadering gevind. Dit is omdat deuterium die chemiese bindings in die organiese halfgeleiermateriale wat in OLED's gebruik word, versterk, wat verskeie voordele inhou: Chemiese afbraak vind teen 'n stadiger tempo plaas, wat die lewensduur van die toestel verleng.