Deuterium es un isótopo estable de hidrógeno. Este isótopo tiene propiedades ligeramente diferentes de su isótopo natural (protio) más abundante, y es valioso en muchas disciplinas científicas, incluida la espectroscopía de resonancia magnética nuclear y la espectrometría de masas cuantitativa. Se utiliza para estudiar una variedad de temas, desde estudios ambientales hasta diagnóstico de enfermedades.

El mercado de productos químicos marcados con isótopos estables ha visto un aumento dramático de precios de más del 200% durante el año pasado. Esta tendencia es particularmente pronunciada en los precios de los productos químicos marcados con isótopos estables básicos, como 13CO2 y D2O, que comienzan a aumentar en la primera mitad de 2022. Además, ha habido un aumento significativo en las biomoléculas marcadas con isótopos estables, como la glucosa o los ácidos amino que son componentes importantes de los medios de cultivo celulares.

El aumento de la demanda y la oferta reducida conducen a precios más altos

¿Qué ha tenido exactamente un impacto tan significativo en la oferta y la demanda de Deuterium durante el año pasado? Las nuevas aplicaciones de productos químicos marcados con deuterio están creando una creciente demanda de deuterio.

Deuteración de ingredientes farmacéuticos activos (API)

Los átomos de deuterio (D, deuterio) tienen un efecto inhibitorio sobre la tasa de metabolismo del fármaco del cuerpo humano. Se ha demostrado que es un ingrediente seguro en los medicamentos terapéuticos. En vista de las propiedades químicas similares del deuterio y el protio, el deuterio puede usarse como sustituto del protio en algunos medicamentos.

El efecto terapéutico del fármaco no se verá significativamente afectado por la adición de deuterio. Los estudios de metabolismo han demostrado que los medicamentos que contienen deuterio generalmente retienen la potencia y la potencia total. Sin embargo, los medicamentos que contienen deuterio se metabolizan más lentamente, lo que a menudo resulta en efectos de mayor duración, dosis más pequeñas o menos y menos efectos secundarios.

¿Cómo tiene Deuterium un efecto desacelerador sobre el metabolismo de las drogas? El deuterio es capaz de formar enlaces químicos más fuertes dentro de las moléculas del fármaco en comparación con el protio. Dado que el metabolismo de las drogas a menudo implica la ruptura de tales enlaces, los enlaces más fuertes significan un metabolismo de fármacos más lento.

El óxido de deuterio se usa como material de partida para la generación de varios compuestos marcados con deuterio, incluidos los ingredientes farmacéuticos activos deuterados.

Cable de fibra óptica deuterada

En la etapa final de la fabricación de fibra óptica, los cables de fibra óptica se tratan con gas deuterio. Ciertos tipos de fibra óptica son susceptibles a la degradación de su rendimiento óptico, un fenómeno causado por reacciones químicas con átomos ubicados en o alrededor del cable.

Para aliviar este problema, el deuterio se usa para reemplazar parte del protio presente en los cables de fibra óptica. Esta sustitución reduce la velocidad de reacción y previene la degradación de la transmisión de la luz, lo que finalmente extiende la vida útil del cable.

Deuteración de semiconductores de silicio y microchips

El proceso de intercambio de deuterio-protium con gas deuterio (Deuterium 2; D 2) se utiliza en la producción de semiconductores de silicio y microchips, que a menudo se usan en tableros de circuitos. El recocido de deuterio se usa para reemplazar los átomos de protio con deuterio para prevenir la corrosión química de los circuitos de chips y los efectos nocivos de los efectos del portador caliente.

Al implementar este proceso, el ciclo de vida de los semiconductores y los microchips puede extenderse y mejorar significativamente, lo que permite la fabricación de chips de densidad más pequeños y más altos.

Deuteración de diodos emisores de luz orgánica (OLED)

OLED, un acrónimo de diodo emisor de luz orgánica, es un dispositivo de película delgada compuesta de materiales de semiconductores orgánicos. Los OLED tienen densidades y brillo de corriente más bajos en comparación con los diodos emisores de luz (LED) tradicionales. Si bien los OLED son menos costosos de producir que los LED convencionales, su brillo y su vida útil no son tan altos.

Para lograr mejoras que cambien el juego en la tecnología OLED, se ha encontrado que la sustitución del protio por Deuterium es un enfoque prometedor. Esto se debe a que Deuterium fortalece los enlaces químicos en los materiales de semiconductores orgánicos utilizados en OLED, lo que brinda varias ventajas: la degradación química se produce a una velocidad más lenta, que extiende la vida útil del dispositivo.