Фосфор-32 (14596-37-3) Физические и химические свойства
Фосфор-32
Бета-излучающий радионуклид фосфора, обычно поставляемый для мечения радионуклидами, работы с трассерами и некоторых терапевтических применений, доставляется в лаборатории с характеристикой активности под радиологическим контролем.
| Номер CAS | 14596-37-3 |
| Семейство | Радионуклиды / Радиоизотопы |
| Типичная форма | Водный раствор (безноситель или буферные препараты) |
| Стандартные фарм. сорта | EP, JP |
Фосфор-32 является радиоактивным изотопом элемента фосфор; он относится к классу радионуклидов, преимущественно используемых как бета-излучающий трассер и терапевтический изотоп. Химически он идентичен по электронной структуре элементу фосфор и участвует в той же ковалентной и оксианионной химии, что и стабильный фосфор, причем наиболее часто встречается в биохимических и неорганических формах (например, в виде фосфатных видов). Молекулярно элементный символ — \(\ce{P}\), а меченый радионуклид обозначается как \(\ce{^{32}P}\); при включении в соединения его химическая связь, распределение степеней окисления и кислотно-основное поведение соответствуют непримечательному нерадиоактивному фосфору.
С электронной точки зрения \(\ce{^{32}P}\) имеет ту же конфигурацию валентной оболочки, что и другие атомы фосфора, и, следовательно, проявляет распространённые степени окисления элемента (особенно восстановленные фосфидные виды и окисленные оксианионы). В практическом применении изотоп предоставляется и используется в виде неорганических фосфатов или ковалентно связанных органофосфорных трассеров, а не в виде выделенных аллотропных форм. Его радиохимические свойства доминируют при рассмотрении обращения, хранения и применения: \(\ce{^{32}P}\) — чистый бета-излучатель с высокой удельной активностью и физическим периодом полураспада, соответствующим краткосрочным терапевтическим и трассерным применениям. Химически он гидрофилен при присутствии в виде фосфатных солей, обычно невысоколетуч, и не придает меченому соединению уникальной липофильности сверх свойств носителя.
Распространённые коммерческие сорта для данного вещества включают: EP, JP.
Основные физические свойства (Плотность, Точка плавления, Точка кипения)
Атомный вес
Молекулярный вес (атомная масса) составляет 31.9739076 \(\mathrm{г} \cdot \mathrm{моль}^{-1}\). Точная/монизотопная масса равна 31.9739076 (единица: атомная масса).
Внешний вид и физическое состояние
Фосфор-32 воспринимается как изотопная форма фосфора, а не как отдельная химическая фаза. В практическом и промышленном использовании его обычно поставляют в виде водных растворов неорганических фосфатных солей или как радиомеченые органические соединения; физический вид соответствует носителю (водные растворы, соли или конъюгированные трассеры). Элементные аллотропные формы фосфора (белый, красный, черный) химически идентичны по составу, но не являются типичной коммерческой формой для радионуклида.
Плотность
Экспериментально установленное значение данного свойства отсутствует в настоящем контексте данных.
Точка плавления
Экспериментально установленное значение данного свойства отсутствует в настоящем контексте данных.
Точка кипения
Экспериментально установленное значение данного свойства отсутствует в настоящем контексте данных.
Химические свойства (Реакционная способность и степени окисления)
Степени окисления
Фосфор в целом проявляет различные степени окисления; распространёнными формальными степенями являются −3 (фосфид), +1, +3 и +5 (фосфит/фосфат). Химическое поведение \(\ce{^{32}P}\) отражает те же возможности степеней окисления, поскольку изотопная замена не изменяет электронную конфигурацию. В большинстве биомедицинских и лабораторных применений \(\ce{^{32}P}\) присутствует в степени окисления +5 в виде оксианионов фосфата.
Реакция с воздухом и водой
Элементные формы фосфора проявляют аллотропически зависимую реактивность (например, белый фосфор пирофорен в воздухе), но \(\ce{^{32}P}\) редко используется в элементарной форме. В водных условиях изотоп обычно присутствует в виде фосфатных видов, которые стабильны в воде при нормальных условиях. Окислительно-восстановительные превращения фосфорсодержащих видов соответствуют стандартной химии фосфора; радиохимический период полураспада и излучения распада химически не влияют на это, но определяют практическую стабильность и требования к обращению.
Реакция с кислотами и основаниями
Фосфатные виды, содержащие \(\ce{^{32}P}\), ведут себя как типичные оксианионы в кислотно-основных равновесиях и образуют растворимые неорганические соли с катионами щелочных и щелочноземельных металлов и широкий спектр металлических комплексов. При сильно восстановительных условиях фосфор может восстанавливаться до низших степеней окисления; при сильно окислительных условиях преобладают оксианионы с высокой степенью окисления. Гидролиз и обмен лигандами регулируются свойствами носителя или соли.
Изотопный состав
Стойкие изотопы
Естественно преимущественный, нерадиоактивный изотоп фосфора — \(\ce{^{31}P}\); это единственный стабильный изотоп фосфора, широко используемый в ЯМР-спектроскопии благодаря своим ядерным свойствам. Химически \(\ce{^{31}P}\) и \(\ce{^{32}P}\) эквивалентны, за исключением радиоактивного распада.
Радиоизотопы
Основные радиохимические параметры фосфора-32 включают: период полураспада — 14 дней; режим распада — бета; энергия излучения (МэВ): бета 1,71 (100%); удельная активность — 285 000 Ки/г. Изотоп является высокоудельным чистым бета-излучателем с физическим периодом полураспада, подходящим для краткосрочных трассерных исследований и некоторых терапевтических применений. Основное накопление в организме происходит в костях при введении в форме фосфата; сообщается о высокой внутренней токсичности при системном введении. Регуляторные и опасностные сводки указывают годовой предел дозы (Annual Limit on Intake) в 0,4 мКи в приведённой классификации опасности.
Термодинамические параметры
Теплоёмкость и связанные данные
Экспериментально установленное значение данного свойства отсутствует в настоящем контексте данных.
Энтальпия и энергия Гиббса
Экспериментально установленное значение данного свойства отсутствует в настоящем контексте данных.
Идентификаторы и синонимы
Регистрационные номера и коды
- Номер CAS: 14596-37-3
- Молекулярная формула: \(\ce{P}\)
- Молекулярный вес: 31.9739076 \(\mathrm{г}\,\mathrm{моль}^{-1}\)
- Точная масса / Монизотопная масса: 31.9739076
- SMILES: [32PH3] (встроенный код)
- InChI: InChI=1S/P/i1+1 (встроенный код)
- InChIKey: OAICVXFJPJFONN-OUBTZVSYSA-N (встроенный код)
Дополнительные вычисленные дескрипторы: топологическая полярная поверхность = 0; количество тяжёлых атомов = 1; формальный заряд = 0; количество доноров водородных связей = 0; количество акцепторов водородных связей = 0; количество вращающихся связей = 0.
Синонимы и распространённые наименования
Сообщённые синонимы и распространённые названия включают: - Фосфор-32 - радионуклид 32P - радионуклид P-32 - Фосфор, изотоп с массой 32 - изотоп 32P - изотоп фосфора-32 - Изотоп: 32P - 32P (изотоп)
Промышленные и коммерческие применения
Основные сферы использования
Фосфор-32 применяется в биомедицинских исследованиях и клинической практике, где необходимы бета-излучающие трейсеры или терапевтическое бета-облучение. Основные сферы включают ядерную медицину и лаборатории радиофармацевтических исследований, где изотоп используется как для диагностической маркировки, так и для некоторых терапевтических показаний.
Типичные примеры применения
Сообщается о применении в терапии при некоторых гематологических и неопластических состояниях (исторические и контролируемые клинические применения для таких заболеваний, как лейкемия, полицитемия и некоторые другие злокачественные новообразования), а также широко применяется как трекер в биохимических и молекулярно-биологических экспериментах (для маркировки нуклеиновых кислот и других биомолекул). На практике \(\ce{^{32}P}\) поставляется в виде меченого фосфата или ковалентно включается в целевые молекулы для отслеживания метаболических, синтетических и фармакокинетических путей.
Если представленного выше обзора применения недостаточно для закупки или проектирования технологического процесса, выбор следует осуществлять на основе радиохимической формы, специфической активности и требований, связанных с конкретным применением, описанных в документации на продукт.
Обзор безопасности и обращения
Требования к хранению и обращению
Фосфор-32 классифицируется как радиоактивное вещество. Основные параметры опасности включают период полураспада: 14 дней и режим распада: бета-распад; энергия излучения (МэВ): бета 1,71 (100%). Специфическая активность указана как 285 000 Ки/г, что свидетельствует о высокой активности на единицу массы для типичных препаратов. Вещество связано с существенной внутренней токсичностью и свойствами накопления в костной ткани при введении в виде фосфата; задокументирована канцерогенная классификация, применимая при внутреннем отложении \(\ce{^{32}P}\) в форме фосфата (IARC Группа 1 для фосфора-32 в форме фосфата). Хранение должно осуществляться согласно принципам содержания радионуклидов: под охраной, в маркированной защите, с контролем запасов и стратегиями учёта распада, соответствующими институциональным программам радиационной безопасности.
Профессиональное воздействие и защитные меры
Обращение с \(\ce{^{32}P}\) требует контроля радиационной защиты, соответствующего бета-излучателям: оптимизация времени, расстояния и экранирования; предотвращение загрязнения (перчаточные боксы, лотки, впитывающие барьеры); использование соответствующих средств индивидуальной защиты для предотвращения контакта с кожей и ингаляции; мониторинг помещения и персональная дозиметрия; строгий контроль за разделением отходов и хранением для распада. Поскольку основной риск для здоровья связан с внутренним проникновением (проглатывание или ингаляция), административный контроль и обучение по предотвращению загрязнений являются обязательными. Для подробной информации об опасностях, транспортировке и нормативном регулировании пользователям следует обращаться к конкретному Паспорт безопасности (SDS) и местному законодательству.
