Il deuterio è un isotopo stabile dell'idrogeno.Questo isotopo ha proprietà leggermente diverse dal suo isotopo naturale più abbondante (protio) ed è prezioso in molte discipline scientifiche, tra cui la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare e la spettrometria di massa quantitativa.Viene utilizzato per studiare una varietà di argomenti, dagli studi ambientali alla diagnosi delle malattie.

Il mercato delle sostanze chimiche marcate con isotopi stabili ha visto un drammatico aumento dei prezzi di oltre il 200% nell'ultimo anno.Questa tendenza è particolarmente pronunciata nei prezzi delle sostanze chimiche basiche marcate con isotopi stabili come 13CO2 e D2O, che iniziano a salire nella prima metà del 2022. Inoltre, c'è stato un aumento significativo delle biomolecole marcate con isotopi stabili come il glucosio o amminoacidi che sono componenti importanti dei terreni di coltura cellulare.

L'aumento della domanda e la riduzione dell'offerta portano a prezzi più alti

Cosa ha avuto esattamente un impatto così significativo sull'offerta e sulla domanda di deuterio nell'ultimo anno?Nuove applicazioni di sostanze chimiche marcate con deuterio stanno creando una crescente domanda di deuterio.

Deuterazione di principi attivi farmaceutici (API)

Gli atomi di deuterio (D, deuterio) hanno un effetto inibitorio sul tasso di metabolismo del farmaco nel corpo umano.È stato dimostrato che è un ingrediente sicuro nelle medicine terapeutiche.In considerazione delle proprietà chimiche simili del deuterio e del protio, il deuterio può essere usato come sostituto del protio in alcuni medicinali.

L'effetto terapeutico del farmaco non sarà significativamente influenzato dall'aggiunta di deuterio.Gli studi sul metabolismo hanno dimostrato che i farmaci contenenti deuterio generalmente mantengono piena potenza e potenza.Tuttavia, i farmaci contenenti deuterio vengono metabolizzati più lentamente, determinando spesso effetti più duraturi, dosi più piccole o meno e meno effetti collaterali.

In che modo il deuterio ha un effetto decelerante sul metabolismo dei farmaci?Il deuterio è in grado di formare legami chimici più forti all'interno delle molecole del farmaco rispetto al protio.Dato che il metabolismo dei farmaci comporta spesso la rottura di tali legami, legami più forti significano un metabolismo dei farmaci più lento.

L'ossido di deuterio viene utilizzato come materiale di partenza per la generazione di vari composti marcati con deuterio, inclusi ingredienti farmaceutici attivi deuterati.

Cavo in fibra ottica deuterato

Nella fase finale della produzione della fibra ottica, i cavi in ​​fibra ottica vengono trattati con gas deuterio.Alcuni tipi di fibre ottiche sono suscettibili al degrado delle loro prestazioni ottiche, un fenomeno causato da reazioni chimiche con atomi situati all'interno o intorno al cavo.

Per alleviare questo problema, il deuterio viene utilizzato per sostituire parte del protio presente nei cavi in ​​fibra ottica.Questa sostituzione riduce la velocità di reazione e previene il degrado della trasmissione della luce, prolungando in ultima analisi la durata del cavo.

Deuterazione di semiconduttori e microchip in silicio

Il processo di scambio deuterio-protio con gas deuterio (deuterio 2 ; D 2 ) viene utilizzato nella produzione di semiconduttori e microchip in silicio, spesso utilizzati nei circuiti stampati.La ricottura del deuterio viene utilizzata per sostituire gli atomi di protio con il deuterio per prevenire la corrosione chimica dei circuiti dei chip e gli effetti dannosi degli effetti del vettore caldo.

Implementando questo processo, il ciclo di vita dei semiconduttori e dei microchip può essere notevolmente esteso e migliorato, consentendo la produzione di chip più piccoli e ad alta densità.

Deuterazione di diodi organici a emissione di luce (OLED)

OLED, acronimo di Organic Light Emitting Diode, è un dispositivo a film sottile composto da materiali semiconduttori organici.Gli OLED hanno densità di corrente e luminosità inferiori rispetto ai tradizionali diodi a emissione di luce (LED).Sebbene gli OLED siano meno costosi da produrre rispetto ai LED convenzionali, la loro luminosità e durata non sono così elevate.

Per ottenere miglioramenti rivoluzionari nella tecnologia OLED, la sostituzione del protio con il deuterio si è rivelata un approccio promettente.Questo perché il deuterio rafforza i legami chimici nei materiali semiconduttori organici utilizzati negli OLED, il che porta diversi vantaggi: La degradazione chimica avviene a un ritmo più lento, prolungando la durata del dispositivo.