同位素富

有机化学品和生化物通常由氢、碳、氧和氮组成。对于这些元素，丰度较低的同位素，即碳-13（1.1%），氘（0.01%），氮-15（0.36%）和氧-18（0.2%），存在于自然界中。 

稳定同位素领域的标准做法是报告任何给定分子中稳定同位素的同位素富集。例子包括 D₂O（99.8%），甲基碘（D₃，99.5%）和乙酸（¹³C₂，99%）。 

同位素富是同位素的摩尔分数，以百分比表示。同位素富集是指分子内的特定位点，因此具有位点特异性;然而，同位素富集可以报告为具有多个标记位点的化合物的聚集值。同位素富集不应与物种丰度混淆，物种丰度是具有相同同位素组成的分子的百分比。例如，甲基碘（D₃, 99.5%）并不意味着99.5%的分子是甲基-D₃。事实上，富集度为99.5%的D3标记分子意味着98.5%的分子将是CD₃物种，1.5%将是CD₂H。

对于氘代化合物， 如果同位素富集已知并假定所有标记位点的同位素富集等效，则可以使用二项式展开计算每种同位素的物种丰度。 请参考图1 （见手册），其中说明了使用帕斯卡三角形来计算含有多达六个氘（例如D）的分子的物种丰度。D定义为氘的分数同位素富集（例如，同位素富集百分比除以100），H是氢的分数丰度（例如，H = 1-D）。例如，要确定富集度为99%的D₃分子的物种丰度，可以将左侧标识的行称为“D3”，该行显示了D₃分子（例如D₃, D₂H, DH₂和H₃）的可能同位素，计算出的物种丰度直接列在下面。例如，在99%同位素富集时，D₂H同位素的分数物种丰度为3（0.99）²（0.01）=0.0294，转换为物种丰度百分比为2.94%。

为了说明这种关系，下表（见手册）显示了含有一到九个氘原子的分子在不同富集下的实际物种丰度。这些关系与其他稳定同位素（如¹³C, ¹⁵N等）有效。表中的物种丰度是根据同位素富集通过使用多项式展开计算的，假设随机分布。 

*在极少数情况下，所提供的物种丰度值可能与真实的多标记化合物中存在的物种丰度值不同，因为由于制造过程的原因，同位素富集可能并不等同于所有标记位点。 

同位素富集和物种丰度