氯化铵-15N是一种同位素标记物,常温常压下为白色至类白色固体粉末,它易溶于水但是不溶于醚类有机溶剂。氯化铵-15N可用作无机合成基础化学试剂,例如它可用作农用示踪剂,也可作为氮源用于合成生物、医学研究所需15N标记示踪试剂,在化学合成与医药研究领域中有较好的应用。

图1 氯化铵-15N的性状图
背景介绍

图2 氯化铵-15N的结构式
氢、碳等元素的稳定重同位素常被掺入药物分子中,主要用作药物开发过程中的定量示踪剂。其中,氘代因其可能影响药物的药代动力学和代谢特征而受到广泛关注。氯化铵-15N同样可作为示踪剂使用,并可用作NMR、GC-MS或LC-MS分析中的内标品,以实现准确定量分析。
制备L-天冬氨酸-15N
以大肠杆菌来源的天冬氨酸酶催化由反丁烯二酸和氯化铵-15N等组成的底物溶液,生成含L-天冬氨酸-15N的反应液,经提取分离获得L-天冬氨酸-15N产品。通过对酶反应条件、氯化铵-15N原料选择、提取分离工艺以及15N回收等环节的优化,提高了原料15N的利用率。最终,每0.643克氯化铵-15N可制得1克L-天冬氨酸-15N产品,15N利用率达到63.21%,产品丰度为99.1 atom%。[1]
应用
氯化铵-15N本质上为氯化铵,是氮循环的组分之一。在生物学研究中,它被用作培养基补充剂,氯化铵-15N可在芽孢蛋白(如CsfB)中插入15N标记,用于NMR质谱分析;也可用于在阿朴蛋白A-I中引入15N标记,以进行质谱检测。在细胞层面,过量氯化铵会在胶细胞中消耗ATP,并能抑制内涵体-溶酶体体系的酸化。此外,氯化铵还可用作红细胞溶解实验中的溶血试剂,注射氯化铵则能促进大鼠体内肌酐与尿素的清除,因而对于研究氮在生物体内的转化路径具有重要的现实意义。此外,氯化铵-15N还可用于分析海底沉淀物中的氮损失过程。
参考文献
[1] 侯静华. 酶法制备L-天冬氨酸-15N的条件优化,《2015全国同位素制备及应用技术交流研讨会》, 2015, 151-154.