穩(wěn)定同位素氮15制備與應(yīng)用

通常氮-15是由自然元素分離而成，在自然界中，天然氮元素是由氮元素分離而

成的。氮 - 14 和氮 - 15 組成，其中氮 - 15 的含量為 0.365%。一氧化氮是分離氮

15時(shí)的首選材料。富集是可用的99.99%(原子)。目前，氮 - 15 主要有兩種制備方

法：
一氧化氮（NO）與硝酸系統(tǒng)的同位素交換法：這是主流的制備工藝，可生產(chǎn)多

種氮 - 15 標(biāo)記化合物。
一氧化氮（NO）低溫蒸餾法：該方法生產(chǎn)氮氮 - 15 會(huì)同時(shí)產(chǎn)生更多的副產(chǎn)品。
此外，核反應(yīng)法還可以生產(chǎn)氮 - 15，但技術(shù)難度大，成本高。氮15中廣譜的應(yīng)用，

包括在醫(yī)學(xué)研究中各種農(nóng)業(yè)中使用復(fù)雜氨基酸的簡(jiǎn)單鹽。

氮 - 15 它可用作標(biāo)記化合物和氮化合物的示蹤原子，廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如：
環(huán)境科學(xué)研究：在不同的環(huán)境條件下，穩(wěn)定性同位素的組成會(huì)有一定的差異，氮

同位素是一種很好的污染物指示劑。在生態(tài)系統(tǒng)污染監(jiān)測(cè)中，測(cè)定的15N值也可

作為水環(huán)境污染程度指標(biāo)。通過(guò)使用穩(wěn)定性同位素技術(shù)，生態(tài)學(xué)家可以在不干擾

生態(tài)系統(tǒng)自然狀態(tài)和元素性質(zhì)的情況下，隨時(shí)測(cè)量許多不斷變化的生態(tài)過(guò)程。穩(wěn)

定性同位素15N可用于通過(guò)氮固定或吸收土壤NH4+和NO3-來(lái)測(cè)定植物氮的相對(duì)

比率；確定土壤中碳和氮的周轉(zhuǎn)率；確定N2O的來(lái)源（硝化細(xì)菌或反硝化細(xì)菌）

；確定食物鏈的長(zhǎng)度，確定空氣和水污染物的來(lái)源，如何確定植物的分布區(qū)域等。

農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域：穩(wěn)定性同位素15NN、13C廣泛應(yīng)用于植物生理生化研究、土壤與

植物營(yíng)養(yǎng)研究、植物保護(hù)研究、水稻、花卉、農(nóng)產(chǎn)品等作物改良研究、草地氮循

環(huán)研究等方面。農(nóng)業(yè)中使用的穩(wěn)定性同位素產(chǎn)品大多是低豐度產(chǎn)品。低豐度15N

標(biāo)記尿素、15N標(biāo)記硫酸銨、15N標(biāo)記硝酸銨、15N標(biāo)記氯化銨等無(wú)機(jī)鹽是常用的

肥料示蹤劑。

藥物研發(fā)：被氮 - 15 標(biāo)記的藥物進(jìn)入人體，可以用儀器跟蹤，可以快速準(zhǔn)確地了解

人體內(nèi)藥物的代謝過(guò)程，有助于提高藥物的研發(fā)速度。

疾病診斷：可用于疾病診斷。

生命科學(xué)：可以標(biāo)記 DNA 氮堿基在遺傳工程研究領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。