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氧同位素-氧18的氧气的用途

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2022-10-11 09:02:00【

 氧元素的稳定同位素,符号岾O,缩写为18O。1929年,W.F.Giorgio和H.L.Johnston利用分子光谱学发现天然氧由氧16、氧17和氧18同位素组成。现代测量表明,空气中氧同位素的确切成分是氧16:氧17:氧18=2667:1:5.5。

1937年,H.C.Yuri和J.R.Hoffman通过水蒸馏获得富氧水(重氧水)。在现代,分离氧气18的主要方法仍然是水蒸馏法,通过水蒸馏法可以获得99.8%的H218O。一氧化碳或一氧化氮的低温蒸馏也可以从氧气18中分离出来。

由于发现了重氧同位素,原子量的化学标度(O=16.000000)与物理标度(16O=16.00000)不兼容。这是因为化学标尺选择的氧气是天然氧气,氧气17和氧气18的存在使化学标尺大于物理标尺,化学标尺是物理标尺的1000275倍。化学和物理是相互联系的,不同的尺度必然会导致混淆。在这两种尺度一起使用一段时间后,对一致尺度的需求变得越来越明显。直到196年,化学和物理联合选择12C=12作为原子量标准,这两种尺度是一致的。

由于氧没有长寿命的放射性同位素(见放射性),氧18是一种重要的痕量原子,广泛用于研究与生命活动有关的化学反应机制、催化机制和反应过程。

首先,药物研究中的氧气是大多数药物结构中的基本元素。在代谢研究中,氧prop18通常用于代替普通氧进行同位素追踪,它可以灵敏、准确、快速地了解药物在体内的活动规律和代谢途径。这种可追溯性研究对于新药的开发至关重要,对于控制药物在人体内的使用也非常重要。

二是在能量代谢研究中的应用:由氧mit18和氢组成的分子,化学式为H218O,称为氧mit18水。为了确定自由人的能量代谢,最快和最准确的方法是使用双标记水技术,即氢和氧双同位素示踪法。在给人类或动物喂入一定剂量的H-2(氘)和O-18双标记水后,可以通过采样和测量人体释放的同位素速率来测量代谢状态。双标签水技术用于运动医学、儿童营养、食品营养、减肥、宇航员饮食等领域。分布广泛,具有广阔的发展前景。

第三,20世纪90年代开发的PET(正电子发射断层成像)技术为重氧水的应用提供了前所未有的可能性。与CT、核磁共振和其他用于从形态学角度诊断疾病的成像技术相比,PET可以在分子水平上提供关于疾病的功能、代谢或受体结合的信息,被称为“体内生化成像”。由于疾病的生化变化往往比形态学变化更早,因此在诊断疾病,特别是肿瘤、冠心病和脑疾病时,它可以更早、更灵敏、更准确。90%以上的PET显像剂是氟-18,而氟-18是通过以氧共振18为靶点的加速器中的质子轰击形成的。因此,它已成为氧b18作为正电子发射靶的最重要用途。