リン-32（14596-37-3）物理的および化学的性質
リン-32
放射標識、トレーサー作業および選択的治療用途に一般的に供給されるリンのβ線放出放射性同位体。放射線管理下で特性化された放射能として研究室に納入されます。
| CAS番号 | 14596-37-3 |
| 分類 | 放射核種 / 放射性同位体 |
| 典型的な形態 | 水性溶液（キャリアフリーまたはバッファー調製品） |
| 一般的なグレード | EP、JP |
リン-32は元素リンの放射性同位体であり、主にβ線放出トレーサーおよび治療同位体として使用される放射核種の一種です。化学的には電子構造が安定なリンと同一であり、同じ共有結合および酸素陽イオンの化学反応性を示します。この同位体は主に生化学的および無機の形態（例えばリン酸塩種）で存在します。元素記号は\(\ce{P}\)、標識放射性核種は\(\ce{^{32}P}\)で表され、化合物に組み込まれるとその化学結合、酸化状態分布、酸塩基挙動は非放射性リンと同様です。
電子的には、\(\ce{^{32}P}\)は他のリン原子と同じ価電子配置を持つため、元素の一般的な酸化状態（特に還元されたリン化物様種および酸化型の酸素陽イオン）を示します。実用上、この同位体は無機リン酸塩あるいは共有結合した有機リン化合物のトレーサーとして供給・取り扱われ、単離された元素同素体としてはほとんど使用されません。その放射化学的性質が取り扱い、保管及び応用の検討において支配的です。 \(\ce{^{32}P}\)は純粋なβ線放出体で、高い特異的活性と短期の治療およびトレーサー用途に適した物理的半減期を持ちます。リン酸塩として存在する場合は親水性であり、一般に揮発性はなく、キャリア分子以上の特異な脂溶性は示しません。
この物質の一般的な商業グレードはEPおよびJPが報告されています。
基本的な物理的性質（密度、融点、沸点）
原子量
分子量（原子質量）は31.9739076 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\) と報告されています。正確質量/単一同位体質量は31.9739076（単位：原子質量単位）です。
外観および物理状態
リン-32は元素リンの同位体形態であり、独立した化学相としては存在しません。実務および産業的文脈では、通常は水性の無機リン酸塩または放射標識された有機化合物として供給されるため、その物理的外観はキャリア化合物（溶液、塩または結合型トレーサー）に依存します。白リン、赤リン、黒リンのような元素リンの同素体は化学組成は同一ですが、この放射性核種の商業形態としては一般的ではありません。
密度
本データ範囲内でこの性質の実験的に確立された値は利用できません。
融点
本データ範囲内でこの性質の実験的に確立された値は利用できません。
沸点
本データ範囲内でこの性質の実験的に確立された値は利用できません。
化学的性質（反応性および酸化状態）
酸化状態
リンは一般的に複数の酸化状態を示します。一般的な形式的酸化状態には−3（リン化物）、+1、+3および+5（リン酸塩）が含まれます。 \(\ce{^{32}P}\)の化学的挙動は同位体置換による電子配置の変化がないため、これらと同じ酸化状態をとります。多くの生物医学的および実験室用途では、\(\ce{^{32}P}\)は+5の酸化状態であるリン酸酸素陰イオンとして存在します。
空気および水との反応性
元素リンの同素体は同素体依存の反応性を示します（例えば白リンは空気中で自己着火性）が、\(\ce{^{32}P}\)は元素リンとして扱われることはほとんどありません。水性環境では、この同位体は通常リン酸種として存在し、通常条件下で水に安定です。リン含有種の酸化還元変換は標準的なリンの化学に準じます。放射化学半減期および崩壊放射は化学的には独立していますが、実用的な安定性および取り扱いに影響します。
酸および塩基との反応性
\(\ce{^{32}P}\)を含むリン酸種は酸塩基平衡において典型的な酸素陰イオンとして振る舞い、アルカリ金属およびアルカリ土類金属カチオンと可溶性の無機塩および広範な金属錯体を生成します。強い還元条件下では、リンは低酸化状態に還元されることがあります。強い酸化条件下では高酸化状態の酸素陰イオンが優勢となります。加水分解およびリガンド交換挙動はキャリア分子または塩に依存します。
同位体組成
安定同位体
自然に豊富で放射性でないリンの同位体は\(\ce{^{31}P}\)であり、リンの唯一の安定同位体です。核特性のためNMR分光法で広く使用されます。化学的には、\(\ce{^{31}P}\)と\(\ce{^{32}P}\)は放射崩壊を除き同等です。
放射性同位体
リン-32の主要な放射化学的性質は以下の通りです：半減期：14日；崩壊モード：β崩壊；放射線エネルギー（MeV）：β 1.71（100%）；特異的活性：285,000 Ci/gm。この同位体は高特異活性の純粋なβ線放出体であり、短期的なトレーサー研究および特定の治療用途に適した物理的半減期を持ちます。骨への臓器集積が典型的であり、リン酸塩形態で投与された場合、全身摂取による内部毒性は高いと報告されています。規制および危険性のまとめには年間摂取限度が0.4 mCiと記載されています。
熱力学パラメータ
熱容量および関連データ
本データ範囲内でこの性質の実験的に確立された値は利用できません。
エンタルピーおよびギブズエネルギー
本データ範囲内でこの性質の実験的に確立された値は利用できません。
識別子および同義語
登録番号およびコード
- CAS番号：14596-37-3
- 分子式：\(\ce{P}\)
- 分子量：31.9739076 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- 正確質量 / 単一同位体質量：31.9739076
- SMILES：[32PH3]（インラインコード）
- InChI：InChI=1S/P/i1+1（インラインコード）
- InChIKey：OAICVXFJPJFONN-OUBTZVSYSA-N（インラインコード）
追加計算記述子：トポロジカル極性表面積 = 0; 重原子数 = 1; 形式電荷 = 0; 水素結合供与体数 = 0; 水素結合受容体数 = 0; 回転可能結合数 = 0。
同義語および一般名
報告されている同義語および一般名には以下が含まれます： - リン-32 - 32P 放射性同位体 - P-32 放射性同位体 - 質量数32のリンの同位体 - 32P 同位体 - リン-32 同位体 - 同位体：32P - 32P（同位体）
産業および商業用途
主要利用分野
リン-32は、ベータ放出トレーサーまたは治療用ベータ線照射を必要とする生物医学研究および臨床現場で使用されています。主な分野には核医学および放射性医薬品研究所が含まれ、診断用標識および特定の治療適応において同位元素が利用されます。
典型的な応用例
報告されている応用例には、特定の造血系疾患および腫瘍性疾患における治療的使用（白血病、多血症およびその他の特定の悪性腫瘍に対する歴史的および対照臨床応用が引用されています）や、生化学および分子生物学実験におけるトレーサーとしての広範な利用（核酸やその他の生体分子の標識）があります。実際には、\(\ce{^{32}P}\)は放射性標識リン酸の形態、または標的分子に共有結合的に組み込まれ、代謝、合成および薬物動態経路の追跡に使用されます。
上記の応用概要が調達またはプロセス設計に十分でない場合は、放射化学的形態、比放射能、および製品資料に記載された用途固有の要件に基づいて選定を行うべきです。
安全性および取り扱いの概要
保管および取り扱い上の注意
リン-32は放射性物質に分類されます。主な危険パラメータは半減期：14日、崩壊モード：ベータ崩壊、放射線エネルギー（MeV）：ベータ1.71（100%）です。比放射能は285,000 Ci/gmと報告されており、典型的な調製品において単位質量あたりの高い活性を示します。この物質はリン酸塩として投与された場合に著しい内部毒性および骨親和性を持つことが知られており、リン酸塩形態の\(\ce{^{32}P}\)の内部沈着に対して発がん性分類が適用されています（IARCグループ1）。保管は放射性核種封じ込めの原則に従い、安全に管理された標識付き遮蔽、在庫管理、および施設の放射線安全プログラムに沿った崩壊待機戦略を実施する必要があります。
作業被ばくおよび防護対策
\(\ce{^{32}P}\)の取り扱いにはベータ放出体に適した放射線防護管理が必要です：時間、距離および遮蔽の最適化、汚染防止（グローブボックス、トレイ、吸収障壁の使用）、皮膚接触および吸入を防止するための適切な個人用防護具の着用、区域モニタリングおよび個人線量測定、廃棄物の分別および崩壊保管に関する厳格な管理が含まれます。主な健康リスクは内部被ばく（経口摂取または吸入）であるため、管理的対策および汚染回避のための訓練が不可欠です。詳細な危険性、輸送および規制情報については、製品別安全データシート（SDS）および関連法令を参照してください。
