氯化銨-15N是一種同位素標(biāo)記物，常溫常壓下為白色至類(lèi)白色固體粉末，它易溶于水但是不溶于醚類(lèi)有機(jī)溶劑。氯化銨-15N可用作無(wú)機(jī)合成基礎(chǔ)化學(xué)試劑，例如它可用作農(nóng)用示蹤劑，也可作為氮源用于合成生物、醫(yī)學(xué)研究所需15N標(biāo)記示蹤試劑，在化學(xué)合成與醫(yī)藥研究領(lǐng)域中有較好的應(yīng)用。

圖1 氯化銨-15N的性狀圖

背景介紹

圖2 氯化銨-15N的結(jié)構(gòu)式

氫、碳等元素的穩(wěn)定重同位素常被摻入藥物分子中，主要用作藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程中的定量示蹤劑。其中，氘代因其可能影響藥物的藥代動(dòng)力學(xué)和代謝特征而受到廣泛關(guān)注。氯化銨-15N同樣可作為示蹤劑使用，并可用作NMR、GC-MS或LC-MS分析中的內(nèi)標(biāo)品，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定量分析。

制備L-天冬氨酸-15N

以大腸桿菌來(lái)源的天冬氨酸酶催化由反丁烯二酸和氯化銨-15N等組成的底物溶液，生成含L-天冬氨酸-15N的反應(yīng)液，經(jīng)提取分離獲得L-天冬氨酸-15N產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)酶反應(yīng)條件、氯化銨-15N原料選擇、提取分離工藝以及15N回收等環(huán)節(jié)的優(yōu)化，提高了原料15N的利用率。最終，每0.643克氯化銨-15N可制得1克L-天冬氨酸-15N產(chǎn)品，15N利用率達(dá)到63.21%，產(chǎn)品豐度為99.1 atom%。[1]

應(yīng)用

氯化銨-15N本質(zhì)上為氯化銨，是氮循環(huán)的組分之一。在生物學(xué)研究中，它被用作培養(yǎng)基補(bǔ)充劑，氯化銨-15N可在芽孢蛋白（如CsfB）中插入15N標(biāo)記，用于NMR質(zhì)譜分析；也可用于在阿樸蛋白A-I中引入15N標(biāo)記，以進(jìn)行質(zhì)譜檢測(cè)。在細(xì)胞層面，過(guò)量氯化銨會(huì)在膠細(xì)胞中消耗ATP，并能抑制內(nèi)涵體-溶酶體體系的酸化。此外，氯化銨還可用作紅細(xì)胞溶解實(shí)驗(yàn)中的溶血試劑，注射氯化銨則能促進(jìn)大鼠體內(nèi)肌酐與尿素的清除，因而對(duì)于研究氮在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化路徑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。此外，氯化銨-15N還可用于分析海底沉淀物中的氮損失過(guò)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 侯靜華. 酶法制備L-天冬氨酸-15N的條件優(yōu)化,《2015全國(guó)同位素制備及應(yīng)用技術(shù)交流研討會(huì)》, 2015, 151-154.