Deuterium‐ und tritiummarkierte Verbindungen: Anwendungen in den modernen Biowissenschaften

Abstract

Wasserstoffisotope sind einzigartige Werkzeuge zur Identifizierung und Erforschung biologischer oder chemischer Vorgänge. Wasserstoffisotopenmarkierungen erlauben den spurlosen und direkten Einbau einer zusätzlichen Masseneinheit oder eines radioaktiven Markers in ein organisches Molekül, und dies praktisch ohne Änderungen der chemischen Struktur, der physikalischen Eigenschaften oder der biologischen Aktivität. Die Verwendung von deuteriummarkierten Isotopologen zur Untersuchung der spezifischen massenspektrometrischen (MS) Muster, die von Gemischen biologisch relevanter Moleküle hervorgerufen werden, ermöglicht eine drastische Vereinfachung der Analyse. Solche Methoden ermöglichen nun tiefe Einblicke in einen großen, kontinuierlich anwachsenden Bereich von Anwendungen in den Biowissenschaften und darüber hinaus. Speziell Tritium (3H) wird zunehmend eingesetzt, insbesondere in der pharmazeutischen Wirkstoffsuche. Aufwand und Kosten der Synthese markierter Verbindungen werden durch die hohe Empfindlichkeit der Analyse und hohe Zuverlässigkeit der erhaltenen Daten mehr als ausgeglichen. In diesem Aufsatz werden Fortschritte bei der Verwendung von Wasserstoffisotopen in den Biowissenschaften beschrieben.

Indium Tribromide‐Catalysed Transfer‐Hydrogenation: Expanding the Scope of the Hydrogenation and of the Regiodivergent DH or HD Addition to Alkenes

“…[42] Kinetic isotope effects can be measured when a deuterium-carbon bond cleavage is incorporated in the rate determining step of a reaction. [43] Also, 2 H NMR can be used as probe for the determination of Lewis acidities. [44]…”

A strategy for evaluation of isotopic enrichment and structural integrity of deuterium labelled compounds by using HR-MS and NMR

“…Several well-known stable isotopic labelling strategies have been designed to increase the t 1/2 of extensively metabolized molecules, target metabolic ux, reduce toxicity, elucidate reaction mechanisms and predict enzyme mechanisms. [1][2][3][4][5] Deuterium labelled compounds have been extensively used as internal standards in mass spectrometry (MS) based quantitative analysis as well as quantitative proteomics. [6][7][8][9] The rst ever deuterium labelled drug deutetrabenazine (Austedo), manufactured by TEVA Pharmaceuticals, was approved by the FDA in 2017 for the treatment of chorea associated with Huntington's disease and tardive dyskinesia.…”

Homemade Solution of NaOD in D2O: Applications in the Field of Stilbene‐d1 Synthesis

“…Deuterium ( 2 H, D) is a non‐radioactive isotope of hydrogen ( 1 H, H), and deuterium‐incorporated compounds have recently attracted the attention [1] of scientists working in various scientific fields. Examples include deuterated drugs, [2] molecular imaging materials using Raman spectroscopy, [3] neutron scattering, [4] and nuclear magnetic resonance [5] because of the unique properties of deuterium (e. g., higher stability of C−D bonds than C−H bonds by the kinetic isotope effect (KIE)).…”