碳13是優秀同位素標記物 我國自主供應能力有望提升
碳13(13C),是碳的穩定同位素之一,原子核內含有6個質子、7個中子。在自然界中,碳元素主要有碳12、碳13兩種穩定同位素,其中,碳12含量約為98.89%,碳13含量約為1.11%。碳13可作為同位素標記物使用,用作碳元素的示蹤原子,碳是生命體、有機化合物中最常見的元素之一,因此碳13在生命科學、化學等研究領域應用廣泛。
碳13制備方法主要有兩大類,一類是二氧化碳(CO2)與氨基甲酸酯體系的化學交換法,另一類是一氧化碳(CO)低溫精餾法。其中,一氧化碳低溫精餾法需要在低溫條件下進行,生產條件要求較高;化學交換法可在常溫條件下進行。
碳13可以廣泛應用在有機化學合成、生命科學、醫學研究、醫藥研發、臨床診斷、農業、生態環境治理等領域,特別是在醫療領域具有廣闊發展前景。碳13可用于幽門螺旋桿菌檢測領域,碳14也可用來檢測幽門螺旋桿菌,但碳14的穩定性較差,且具有少量放射性,在人體內可能會參與細胞堿基合成,從而有造成基因突變的危險。與碳14相比,碳13穩定性優,且無放射性,安全性更高。
碳13檢測幽門螺旋桿菌具有靈敏度高、準確度高、無痛、無副作用、操作方便、適用人群范圍廣等優點。幽門螺旋桿菌長期存在易引發胃癌,是胃癌的致病因子。我國胃癌發病率高,根據世界衛生組織國際癌癥研究機構(IARC)公布的數據顯示,2020年,我國胃癌新發病例48萬,僅次于肺癌與結直腸癌排名第三。因此幽門螺旋桿菌檢測重要性突出,利好碳13在醫療檢測領域的發展。
根據新思界產業研究中心發布的
《2022-2026年碳13行業深度市場調研及投資策略建議報告》
顯示,碳13標記碳元素后,采用儀器可對碳13進行追蹤,從而實現對有機化合物合成過程、藥物在人體內的代謝過程進行研究。碳13是一種優秀的同位素標記化合物,除了臨床診斷外,在醫藥研發、生命科學研究方面也具有重要作用,因此其生產極受關注。碳13生產難度大,一直以來僅有美國、日本、俄羅斯等少數國家具有量產能力,我國市場需求完全依靠進口。
行業分析
人士表示,2017年,中廣核技與上海化工研究院聯合,啟動國內第一座低溫精餾法生產C13同位素示范生產線建設,目前已經進入試運行階段,未來正式投入運行后,我國碳13自主供應能力有望提升,對外依賴度有望下降。
我國政府對碳13的關注度也在不斷提高,“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,研究以13C、2H同位素標記為代表的系列有機同位素標記物的共性制備、純化和測量技術,開發2H和13C標記同位素標記物;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。在國家政策的推動下,我國碳13生產能力有望不斷提升。