氮15(15N),是氮的同位素的一種。在自然界中,天然氮元素由氮14、氮15兩種穩定同位素組成,其中,氮15的含量為0.365%,占比小。氮15可作為標記化合物使用,用作氮元素化合物的示蹤原子,廣泛應用在醫藥、生命科學、化學、農業等領域,因此其生產受到關注。
氮元素沒有適用的放射性同位素示蹤原子,氮15用作標記化合物,可對氮元素進行標記,追蹤氮15即可研究氮在人體代謝、藥物療效、疾病診斷、化學反應、催化反應、氮肥施用、作物栽培等領域的作用,在20世紀80年代初期,氮15在科研領域已經實現大批量應用。
根據新思界產業研究中心發布的
《2021-2025年氮15行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,藥物研發、疾病診斷與生命科學是氮15的重要應用領域。被氮15標記過的藥物進入人體內,可采用儀器對其進行追蹤,可以快速且準確的了解藥物在人體內的代謝過程,可進行疾病診斷,也可以提高藥物研發速度,在提升醫療技術方面具有重要作用;氮15可以標記DNA中的含氮堿基,在遺傳工程研究領域也發揮著重要作用。
氮15于20世紀20年代末期被發現,30年代中后期采用同位素交換法制備了氮15。目前,氮15制備方法主要有兩大類,一類是一氧化氮(NO)與硝酸體系的同位素交換法;另一類是一氧化氮(NO)低溫精餾法。一氧化氮低溫精餾法生產氮15會同時產生較多副產物,因此同位素交換法是主流制備工藝,可生產多種氮15標記化合物。此外,核反應法也可生產氮15,但技術難度大、成本高。
新思界
行業分析人士表示,氮15制備難度較高,全球僅有少數國家具有量產能力。在全球市場中,氮15生產商主要有美國劍橋CIL、美國賽默飛世爾、美國Omicron Biochemicals、加拿大TRC、德國Sigma-Aldrich、德國WITEGA Laboratorien、英國LGC Standards等。在我國,上;ぱ芯吭河邢薰臼亲钕葘崿F氮15量產的企業,采用的是一氧化氮與硝酸同位素交換法,產品質量處于國際先進水平。
我國政府對同位素試劑研發生產的關注度不斷提高,“十四五”國家重點研發計劃“基礎科研條件與重大科學儀器設備研發”重點專項中,提出典型同位素試劑研發與科研試劑評價技術標準研究,包括研究基于13C、15N穩定同位素標記的新型大分子同位素標記物。由此來看,在科研、醫療等需求拉動下,以及國家政策支持下,未來我國氮15行業發展前景廣闊。