O deutério é um isótopo estável do hidrogênio. Este isótopo tem propriedades ligeiramente diferentes do seu isótopo natural mais abundante (prótio) e é valioso em muitas disciplinas científicas, incluindo espectroscopia de ressonância magnética nuclear e espectrometria de massa quantitativa. É usado para estudar uma variedade de tópicos, desde estudos ambientais até diagnóstico de doenças.

O mercado de produtos químicos marcados com isótopos estáveis ​​registou um aumento dramático de preços de mais de 200% no último ano. Esta tendência é particularmente pronunciada nos preços de produtos químicos básicos marcados com isótopos estáveis, como 13CO2 e D2O, que começam a subir no primeiro semestre de 2022. Além disso, tem havido um aumento significativo de biomoléculas marcadas com isótopos estáveis, como a glicose. ou aminoácidos que são componentes importantes dos meios de cultura celular.

Aumento da demanda e redução da oferta levam a preços mais altos

O que exatamente teve um impacto tão significativo na oferta e na demanda de deutério no ano passado? Novas aplicações de produtos químicos marcados com deutério estão criando uma demanda crescente por deutério.

Deuteração de ingredientes farmacêuticos ativos (APIs)

Os átomos de deutério (D, deutério) têm um efeito inibitório na taxa de metabolismo dos medicamentos no corpo humano. Foi demonstrado que é um ingrediente seguro em medicamentos terapêuticos. Tendo em conta as propriedades químicas semelhantes do deutério e do protium, o deutério pode ser utilizado como substituto do protium em alguns medicamentos.

O efeito terapêutico da droga não será significativamente afetado pela adição de deutério. Estudos de metabolismo demonstraram que os medicamentos contendo deutério geralmente retêm potência e potência total. No entanto, os medicamentos que contêm deutério são metabolizados mais lentamente, muitas vezes resultando em efeitos mais duradouros, doses menores ou em menor quantidade e menos efeitos colaterais.

Como o deutério tem um efeito desacelerante no metabolismo dos medicamentos? O deutério é capaz de formar ligações químicas mais fortes dentro das moléculas da droga em comparação com o prótio. Dado que o metabolismo dos medicamentos envolve frequentemente a quebra de tais ligações, ligações mais fortes significam um metabolismo mais lento do medicamento.

O óxido de deutério é usado como material de partida para a geração de vários compostos marcados com deutério, incluindo ingredientes farmacêuticos ativos deuterados.

Cabo de fibra óptica deuterado

Na fase final da fabricação da fibra óptica, os cabos de fibra óptica são tratados com gás deutério. Certos tipos de fibra óptica são suscetíveis à degradação do seu desempenho óptico, um fenômeno causado por reações químicas com átomos localizados dentro ou ao redor do cabo.

Para aliviar este problema, o deutério é usado para substituir parte do prótio presente nos cabos de fibra óptica. Esta substituição reduz a taxa de reação e evita a degradação da transmissão de luz, prolongando em última análise a vida útil do cabo.

Deuteração de semicondutores e microchips de silício

O processo de troca deutério-prótio com gás deutério (deutério 2; D 2) é utilizado na produção de semicondutores de silício e microchips, que são frequentemente utilizados em placas de circuito. O recozimento de deutério é usado para substituir átomos de prótio por deutério para evitar a corrosão química dos circuitos de chips e os efeitos prejudiciais dos efeitos do portador quente.

Ao implementar este processo, o ciclo de vida de semicondutores e microchips pode ser significativamente estendido e melhorado, permitindo a fabricação de chips menores e de maior densidade.

Deuteração de diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs)

OLED, um acrônimo para Diodo Emissor de Luz Orgânico, é um dispositivo de película fina composto de materiais semicondutores orgânicos. Os OLEDs têm densidades de corrente e brilho mais baixos em comparação com os diodos emissores de luz (LEDs) tradicionais. Embora os OLEDs sejam mais baratos de produzir do que os LEDs convencionais, seu brilho e vida útil não são tão altos.

Para alcançar melhorias revolucionárias na tecnologia OLED, a substituição do prótio pelo deutério revelou-se uma abordagem promissora. Isso ocorre porque o deutério fortalece as ligações químicas nos materiais semicondutores orgânicos usados ​​nos OLEDs, o que traz diversas vantagens: A degradação química ocorre em um ritmo mais lento, prolongando a vida útil do dispositivo.