高精度稳定同位素技术 同位素指质子数相同而中子数不同的同种化学元素,最常用的稳定同位素有碳-13 (13C)、氮-15(15N)、氢-2 (2H 即氘) 和氧(18O)等
因为这些同位素比普通元素重 1 到 2 个原子量单位,所以也叫作重元素
稳定同位素 (stable isotope) 就是天然同位素或非放射性同位素 (non-radioactiv e isotope),即无辐射衰变,质量保持永恒不变
稳定同位素在自然界无处不在,包括所有化合物、水和大气,所以也就自然地存在于动植物和人体内
其物理化学性质与普通元素相同,所以可用作示踪剂来标记化合物用于科学研究、临床医学和药物生产等几乎所有自然领域
由于没有辐射污染,稳定同位素示踪剂可以用于任何对象,包括孕妇、婴儿和疾病患者,无论是口服还是注射,都绝对安全
稳定同位素技术的另一特点是其测试定量的高精度和超高精度,达到 PPM 级(即百万分之一精度),而且同时也测定了化合物的浓度,事半功倍,且降低了测试误差
现在,利用同位素技术人们可以同时测定多个不同的样品,从而提高测定效率
这些高效率、高精度的特点是放射性同位素等技术所不可比拟的
稳定同位素技术的第三个特点是其示踪能力的微观性和灵活多变性
微观性是指它可以用来标记、追踪化合物分子内部某个或多个特定原子,比如葡萄糖分子中各个原子在人体内的不同代谢途径, 哪些原子进入三羧酸循环产生能量,而哪些原子进入脂肪代谢途径参与脂肪合成
多变性是指通过对同位素标记位点的合理选择和巧妙设计来追踪、定性定量测定化合物的不同代谢途径或者生成过程
由于以上特性,自上世纪中叶特别是 70 年代以来稳定同位素技术在科技先行国家被广泛应用于医学、营养、代谢、食品、农业、生态和地质等研究和生产领域
近年来在药物研发生产以及新兴的基因工程、蛋白质组学 (proteomics)、代谢组学 (metab