El deuteri és un isòtop estable de l’hidrogen. Aquest isòtop té propietats lleugerament diferents del seu isòtop natural més abundant (Protium), i és valuós en moltes disciplines científiques, incloent l’espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear i l’espectrometria quantitativa de masses. S'utilitza per estudiar diversos temes, des d'estudis ambientals fins al diagnòstic de malalties.

El mercat de productes químics estables marcats amb isòtops ha experimentat un augment dramàtic de preus superior al 200% durant l'any passat. Aquesta tendència és particularment pronunciada en els preus dels productes químics bàsics marcadors d’isòtops estables com 13Co2 i D2O, que comencen a augmentar a la primera meitat del 2022. A més, hi ha hagut un augment significatiu de biomolècules estables marcades amb isòtops com la glucosa o aminoàcids que són components importants dels medis de cultiu cel·lular.

L’augment de la demanda i l’oferta reduïda condueixen a preus més elevats

Què ha tingut exactament un impacte tan significatiu en l’oferta i la demanda de Deuteri durant l’últim any? Les noves aplicacions de productes químics marcats amb el deuteri creen una demanda creixent de deuteri.

Deuteració d'ingredients farmacèutics actius (API)

Els àtoms de Deuteri (D, Deuterium) tenen un efecte inhibidor sobre la taxa de metabolisme del fàrmac del cos humà. S'ha demostrat que és un ingredient segur en medicaments terapèutics. A la vista de les propietats químiques similars de Deuteri i Protium, el deuteri es pot utilitzar com a substitut del protium en alguns medicaments.

L’efecte terapèutic del fàrmac no es veurà afectat significativament per l’addició de deuteri. Els estudis de metabolisme han demostrat que els fàrmacs que contenen deuteri generalment conserven plena potència i potència. No obstant això, els fàrmacs que contenen el deuteri es metabolitzen més lentament, sovint es produeixen efectes de durada més llarga, dosis més petites o menys i menys efectes secundaris.

Com té un efecte desaccelerador el Deuteri sobre el metabolisme de les drogues? El deuteri és capaç de formar enllaços químics més forts dins de les molècules de fàrmacs en comparació amb el protium. Atès que el metabolisme dels fàrmacs sovint implica la ruptura d’aquests enllaços, els enllaços més forts signifiquen un metabolisme més lent.

L’òxid de deuteri s’utilitza com a material de partida per a la generació de diversos compostos marcats amb deuteri, inclosos els ingredients farmacèutics actius deuterats.

Cable de fibra òptica deuterada

A la fase final de la fabricació de fibra òptica, els cables de fibra òptica es tracten amb gas de deuteri. Alguns tipus de fibra òptica són susceptibles a la degradació del seu rendiment òptic, un fenomen causat per reaccions químiques amb àtoms situats al cable o al voltant.

Per alleujar aquest problema, el deuteri s’utilitza per substituir part del protium present als cables de fibra òptica. Aquesta substitució redueix la taxa de reacció i impedeix la degradació de la transmissió de la llum, allargant finalment la vida del cable.

Deuteració de semiconductors i microxips de silici

El procés d'intercanvi de deuteri-protium amb gas de deuteri (Deuteri 2; D 2) s'utilitza en la producció de semiconductors i microxips de silici, que sovint s'utilitzen en taules de circuit. El recuit de Deuteri s’utilitza per substituir els àtoms de protium per deuteri per evitar la corrosió química dels circuits de xip i els efectes nocius dels efectes del portador calent.

En implementar aquest procés, el cicle de vida dels semiconductors i els microxips es pot estendre i millorar significativament, permetent la fabricació de xips de densitat menor i superior.

Deuteració de díodes emissors de llum orgànica (OLEDs)

OLED, acrònim per al díode emissor de llum orgànica, és un dispositiu de pel·lícula fina composta per materials de semiconductors orgànics. Els OLED tenen densitats i brillantor de corrent més baixes en comparació amb els díodes tradicionals que emeten llum (LED). Si bé els OLED són menys costosos de produir que els LED convencionals, la seva brillantor i la seva vida no són tan altes.

Per aconseguir millores que canvien el joc en la tecnologia OLED, s'ha trobat que la substitució de Protium per Deuterium és un enfocament prometedor. Això és degut a que el deuteri reforça els enllaços químics en els materials semiconductors orgànics utilitzats en OLEDs, cosa que aporta diversos avantatges: la degradació química es produeix a un ritme més lent, ampliant la vida del dispositiu.