El deuterio es un isótopo estable del hidrógeno. Este isótopo tiene propiedades ligeramente diferentes de su isótopo natural más abundante (protio) y es valioso en muchas disciplinas científicas, incluida la espectroscopia 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 experimentado un espectacular aumento de precios de más del 200% durante el año pasado. Esta tendencia es particularmente pronunciada en los precios de las sustancias químicas básicas marcadas con isótopos estables, como 13CO2 y D2O, que comenzarán a subir en el primer semestre de 2022. Además, ha habido un aumento significativo de las biomoléculas marcadas con isótopos estables, como la glucosa. o aminoácidos que son componentes importantes de los medios de cultivo celular.

El aumento de la demanda y la reducción de la oferta provocan precios más altos

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

Deuteración de ingredientes farmacéuticos activos (API)

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

El efecto terapéutico del fármaco no se verá afectado significativamente por la adición de deuterio. Los estudios de metabolismo han demostrado que los fármacos que contienen deuterio generalmente conservan toda su potencia y potencia. Sin embargo, los fármacos que contienen deuterio se metabolizan más lentamente, lo que a menudo produce efectos más duraderos, dosis más pequeñas o menores y menos efectos secundarios.

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

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

Cable de fibra óptica deuterado

En la etapa final de 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 dentro o alrededor del cable.

Para paliar este problema se utiliza deuterio en sustitución de parte del protio presente en los cables de fibra óptica. Esta sustitución reduce la velocidad de reacción y evita la degradación de la transmisión de luz, lo que en última instancia extiende la vida útil del cable.

Deuteración de semiconductores y microchips de silicio.

El proceso de intercambio deuterio-protio con gas deuterio (deuterio 2; D 2) se utiliza en la producción de semiconductores y microchips de silicio, que se utilizan a menudo en placas de circuitos. El recocido de deuterio se utiliza para reemplazar los átomos de protio con deuterio para evitar la corrosión química de los circuitos de chips y los efectos nocivos de los portadores calientes.

Al implementar este proceso, el ciclo de vida de los semiconductores y microchips se puede ampliar y mejorar significativamente, permitiendo la fabricación de chips más pequeños y de mayor densidad.

Deuteración de diodos emisores de luz orgánicos (OLED)

OLED, acrónimo de Organic Light Emitting Diode, es un dispositivo de película delgada compuesto de materiales semiconductores orgánicos. Los OLED tienen densidades de corriente y brillo 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 vida útil no son tan altos.

Para lograr mejoras revolucionarias en la tecnología OLED, se ha descubierto que la sustitución de protio por deuterio es un enfoque prometedor. Esto se debe a que el deuterio fortalece los enlaces químicos en los materiales semiconductores orgánicos utilizados en los OLED, lo que aporta varias ventajas: la degradación química se produce a un ritmo más lento, lo que prolonga la vida útil del dispositivo.