氧-18

氧-18

氧的重同位素O18,氧-18作為“標記原子”被廣泛應用於化學、醫藥學、生物工程、環境學、地質學等各個學科。

性質


它和氫氣反應生成重水,重氧氣有氧氣的性質和特點。

用途


醫學
在醫藥學上,氧-18是示蹤人體生理過程的基本材料,主要有三個方面:
一是在藥物研究中,氧元素是大部分藥物結構中必須的元素。在代謝研究中,通常採用氧-18來代替普通氧進行同位素示蹤,可以靈敏、準確、快捷地搞清藥物在機體內活動規律、代謝途徑。這種示蹤研究對於開發新葯是必不可少的,對於指導藥物的人體內應用有十分重要的意義。
二是在能量代謝研究中的應用:由氧-18和氫組成的分子,化學式為H218O,叫氧-18水。測定自由人的能量代謝,最快捷準確的方法是用雙標記水技術(DLW):即氫氧雙重同位素示蹤方法。人或動物餵食一定劑量的H-2(氘)和O-18雙標記的水之後,取樣測定排出體外的同位素速率,就可測出代謝狀態。雙標記水技術在運動醫學、兒童營養、食物營養以及減肥、宇航員飲食等方面已經得到廣泛運用,具有廣闊的發展前景。
三是從1990年發展起來的PET(正電子發射斷層顯象)技術,更使重氧水的應用獲得了前所未有的機遇。與從形態學角度診斷疾病的CT、核磁共振等顯像技術相比,PET能從分子水平提供病變的功能、代謝或受體結合等信息,被稱為“活體生化顯像”。由於疾病的生化改變往往早於形態學的改變,因此,它能更早期、靈敏、準確的診斷疾病,尤其是腫瘤、冠心病和腦部疾病。PET顯像劑,90%以上是用氟-18,而氟-18是以氧-18為靶材在加速器中經質子轟擊而形成的。因此作為正電子發射靶材已經成為氧-18最主要的用途。
環境科學和水文地質學
在環境科學和水文地質學上,重氧水作為地表和地下水的示蹤劑,也是一項新的技術。該項技術採用簡單的稀釋方法:在測定點灌入一定量的重氧水,在其下游取水樣分析,從這些氧-18含量的分析結果可以獲得水從原點向四周擴散的速率、範圍等數據,從而得到相關的結論。這項技術非常有吸引力,因為重氧水是穩定同位素示蹤劑,不和水源起任何反應,只是簡單的混合。其總費用要比使用其他測定方法便宜得多。