稳定同位素氮15制备与应用
通常氮-15是由自然元素分离而成,在自然界中,天然氮元素是由氮元素分离而
成的。氮 - 14 和氮 - 15 组成,其中氮 - 15 的含量为 0.365%。一氧化氮是分离氮
15时的首选材料。富集是可用的99.99%(原子)。目前,氮 - 15 主要有两种制备方
法:
一氧化氮(no)与硝酸系统的同位素交换法:这是主流的制备工艺,可生产多
种氮 - 15 标记化合物。
一氧化氮(no)低温蒸馏法:该方法生产氮氮 - 15 会同时产生更多的副产品。
此外,核反应法还可以生产氮 - 15,但技术难度大,成本高。氮15中广谱的应用,
包括在医学研究中各种农业中使用复杂氨基酸的简单盐。
氮 - 15 它可用作标记化合物和氮化合物的示踪原子,广泛应用于许多领域,如:
环境科学研究:在不同的环境条件下,稳定性同位素的组成会有一定的差异,氮
同位素是一种很好的污染物指示剂。在生态系统污染监测中,测定的15n值也可
作为水环境污染程度指标。通过使用稳定性同位素技术,生态学家可以在不干扰
生态系统自然状态和元素性质的情况下,随时测量许多不断变化的生态过程。稳
定性同位素15n可用于通过氮固定或吸收土壤nh4 和no3-来测定植物氮的相对
比率;确定土壤中碳和氮的周转率;确定n2o的来源(硝化细菌或反硝化细菌)
;确定食物链的长度,确定空气和水污染物的来源,如何确定植物的分布区域等。
农业科研领域:稳定性同位素15nn、13c广泛应用于植物生理生化研究、土壤与
植物营养研究、植物保护研究、水稻、花卉、农产品等作物改良研究、草地氮循
环研究等方面。农业中使用的稳定性同位素产品大多是低丰度产品。低丰度15n
标记尿素、15n标记硫酸铵、15n标记硝酸铵、15n标记氯化铵等无机盐是常用的
肥料示踪剂。
药物研发:被氮 - 15 标记的药物进入人体,可以用仪器跟踪,可以快速准确地了解
人体内药物的代谢过程,有助于提高药物的研发速度。
疾病诊断:可用于疾病诊断。
生命科学:可以标记 dna 氮碱基在遗传工程研究领域发挥着重要作用。