氧同位素-氧18的氧氣的用途

氧同位素-氧18的氧氣的用途。元素氧的一種穩(wěn)定的同位素，符號岾O，簡寫為18O。1929年W.F.吉奧克和H.L.約翰斯頓用分子光譜法發(fā)現(xiàn)天然氧是由氧16、氧17、氧18三種同位素所組成。現(xiàn)代測定，空氣中氧的同位素準確組成為氧16:氧17:氧18=2667:1:5.5。

1937年H.C.尤里和J.R.霍夫曼用水精餾法首要得到了富集了氧18的水（重氧水）。現(xiàn)代別離氧18的首要辦法仍是水精餾法，用該法已得到99.8％的H218O。低溫精餾一氧化碳或一氧化氮也可別離氧18。

因為氧的重同位素的發(fā)現(xiàn)，引起了原子量的化學標度(O＝16.00000)和物理標度(16O＝16.00000)的不一致。這是因為化學標度所選用的氧是天然氧，而氧17和氧18的存在使得化學標度比物理標度大，化學標度是物理標度的1.000275倍。化學和物理學是互相聯(lián)系的，標度不同必然引起混亂，在兩種標度并用了一段時間后，便越來越感到一致標度的必要。直到1961年，化學和物理學共同選用12C＝12為原子量基準，兩種標度才得到一致。

因為氧沒有長壽命的放射性同位素(見放射性)，所以氧18是重要的示蹤原子，并已廣泛用于化學反應(yīng)機理、催化作用機理以及與生命活動有關(guān)的反應(yīng)過程的研討中。

一是在藥物研究中，氧元素是大部分藥物結(jié)構(gòu)中必須的元素。在代謝研究中，通常采用氧-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(nèi)活動規(guī)律、代謝途徑。這種示蹤研究對于開發(fā)新藥是必不可少的，對于指導(dǎo)藥物的人體內(nèi)應(yīng)用有十分重要的意義。

二是在能量代謝研究中的應(yīng)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(shù)（DLW）：即氫氧雙重同位素示蹤方法。人或動物喂食一定劑量的H-2（氘）和O-18雙標記的水之后，取樣測定排出體外的同位素速率，就可測出代謝狀態(tài)。雙標記水技術(shù)在運動醫(yī)學、兒童營養(yǎng)、食物營養(yǎng)以及減肥、宇航員飲食等方面已經(jīng)得到廣泛運用，具有廣闊的發(fā)展前景。

三是從1990年發(fā)展起來的PET（正電子發(fā)射斷層顯象）技術(shù)，更使重氧水的應(yīng)用獲得了前所未有的機遇。與從形態(tài)學角度診斷疾病的CT、核磁共振等顯像技術(shù)相比，PET能從分子水平提供病變的功能、代謝或受體結(jié)合等信息，被稱為“活體生化顯像”。由于疾病的生化改變往往早于形態(tài)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(jīng)質(zhì)子轟擊而形成的。因此作為正電子發(fā)射靶材已經(jīng)成為氧-18最主要的用途。