穩定同位素氮15制備與應用

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）與硝酸系統的同位素交換法：這是主流的制備工藝，可生產多

種氮 - 15 標記化合物。
一氧化氮（NO）低溫蒸餾法：該方法生產氮氮 - 15 會同時產生更多的副產品。
此外，核反應法還可以生產氮 - 15，但技術難度大，成本高。氮15中廣譜的應用，

包括在醫學研究中各種農業中使用復雜氨基酸的簡單鹽。

氮 - 15 它可用作標記化合物和氮化合物的示蹤原子，廣泛應用于許多領域，如：
環境科學研究：在不同的環境條件下，穩定性同位素的組成會有一定的差異，氮

同位素是一種很好的污染物指示劑。在生態系統污染監測中，測定的15N值也可

作為水環境污染程度指標。通過使用穩定性同位素技術，生態學家可以在不干擾

生態系統自然狀態和元素性質的情況下，隨時測量許多不斷變化的生態過程。穩

定性同位素15N可用于通過氮固定或吸收土壤NH4+和NO3-來測定植物氮的相對

比率；確定土壤中碳和氮的周轉率；確定N2O的來源（硝化細菌或反硝化細菌）

；確定食物鏈的長度，確定空氣和水污染物的來源，如何確定植物的分布區域等。

農業科研領域：穩定性同位素15NN、13C廣泛應用于植物生理生化研究、土壤與

植物營養研究、植物保護研究、水稻、花卉、農產品等作物改良研究、草地氮循

環研究等方面。農業中使用的穩定性同位素產品大多是低豐度產品。低豐度15N

標記尿素、15N標記硫酸銨、15N標記硝酸銨、15N標記氯化銨等無機鹽是常用的

肥料示蹤劑。

藥物研發：被氮 - 15 標記的藥物進入人體，可以用儀器跟蹤，可以快速準確地了解

人體內藥物的代謝過程，有助于提高藥物的研發速度。

疾病診斷：可用于疾病診斷。

生命科學：可以標記 DNA 氮堿基在遺傳工程研究領域發揮著重要作用。