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GEヘルスケアバイオサイエンス株式会社

Radioisotopes for Life Science Research

RIの基礎と安全な取扱い

2 /GE Healthcare Bio-Sciences KK

RI（Radioisotope)の基礎：放射線、核種、物性、カタログ表記

化合物の分解と安定性

ラジオアイソトープの選択方法＆ Batch Analysis Sheet

遮へい & 安全な取扱い

Web情報

安全な取扱いビデオ

RIを使用するにあたって


Amersham Radiochemicals

放射性同位元素 (Radioisotope)

陽子の個数が同じで中性子の個数が異なる原子をアイソトープ（同

位体または同位元素）原子核がひとりでに放射線を出して他の原子

核に変わるものをラジオアイソトープ（放射性同位元素）

単位：ベクレル(Bq) 1秒あたりの壊変数

1Ci (キュリー) = 3.7×1010 Bq = 37GBq

ラジオアイソトープは自然界にも多種存在しますが、原子炉・加速器

等（サイクロトロンなど）で作り出されたものがライフサイエンス

研究に用いられます

ラジオアイソトープとは



反応物中性子をぶつける

窒素 147 陽子7 中性子

N

PP

RI原子核

炭素 146陽子8中性子

安定な娘核

窒素 147陽子7中性子

N

b

P

b

P

陽子が飛び出す

β線（電子）が出ることにより中性子が

陽子へ変わる

ラジオアイソトープ製造法neutron in / proton out



α線

原子核から飛び出したヘリウム原子

核

（陽子2個、中性子2個から成る）

β線： 3H、14C、35S、32P、33P

原子核から放出された電子

γ線：125I、51Cr

原子核内から放出された電磁波

β線

α線

γ線

紙アクリル板鉛板

放射線の透過力

放射線の種類と透過力



核種

壊変形式

最大β線エネルギー (Mev)

半減期

最大比放射能(Ci/mg)(TBq/mg)

β線の最大飛程

3H

β

0.0186

12.3年

0.355

6

32P

β

1.709

14.3 日

10.5

7900

35S

β

0.167

87.5 日

1.59

260 空気中(mm)

14C

β

0.156

5730 年

0.16(GBq/mg)

240

33P

β

0.248

25.3日

5.77

490

51Cr

ＥＣ

27.7日

3.41

-

125I

ＥＣ

59.4日

0.525

-

- -

9.6 285434.4 (mCi/mg) 156 92.214.2

特に必要なし 1cm厚アクリル

(3mmでも十分）

1cmアクリル板(多量の場合、

制動放射線遮へい必要)

0.02mm厚鉛

板で半減3mm厚鉛板

で半減

遮へい

主に使われるラジオアイソトープ



比放射能、比活性 (Specific Radioactivity)

単位質量あたりの放射能（Bq/mmol, Ci/mmol）。

ラジオアイソトープの比放射能の最大値は化合物1分子中にその

核種を何原子まで含むことができるかによって決定されます。

1分子の保持しているエネルギーの強さの目安

放射能濃度 (Radioactive concentration)単位容量あたりの放射能量 (Bq/ml、 Ci/ml)

放射化学的純度 (Radiochemical purity)あるRI核種が目的化合物の、目的位置に正しく標識された化合物

としてどのくらい存在するかの割合を表しています。化学的純

度と異なることに注意。

ラジオアイソトープで使用される主な用語


14C原子の最大比放射能0.16 GBq/mg

（0.16×14=2.24）

C C C CC C

[U-14C] 化合物の最大比放射能6 x 2.24 GBq/mmol =13.44 GBq/mmol

C

C C C C C C

[1-14C] 化合物の最大比放射能1 x 2.24 GBq/mmol

比放射能


[U-14C]：Uniform labelling-

分子中に存在するCが全て14C標識された化合物です。

(例) ［U-14C]Adenine

• [G-3H]：General labelling-3H標識がgeneralに分布していて、必ずしも分子中の3H 分布が均一とは限りません

(例) L-［G-3H]Glutamine

• [数字-3H]：

3H-NMR等による分析で、数字の位置に3Hが95 %以上存在している場合

（例）L-[2,5-3H]Histidine

• [数字(n)-3H]：nominal labelling-

合成方法から予想される標識位置

(例) ［7(n)-3H]Cholesterol

標識位置の表記方法


カタログ表記2-Deoxy-D-glucoseでも種類は様々


カタログ表記

化合物名[1-14C]標識位置

溶媒

含有安定化剤バイアルの種類

放射能濃度

比放射能

包装単位放射能量

輸送温度保管温度



分解様式原因制御方法

一次（内的）分解放射性核種の壊変なし

放射線による

標識化合物分子の直接破壊

標識分子の分散

二次分解ラジカルなどとの

相互作用

化学的及び微生物による分解

熱力学的不安定性保存環境の不適性

低温保存環境の適性化

一次（外的）分解

低温保存ラジカルスカベンジャーの添加

標識分子の分散

ラジオアイソトープの分解様式



核種別の分解と使用期間の目安

化合物分解率使用の目安

3Ｈ化合物 1-3% /月 1～6ヶ月

14C 化合物 1-3% /年 3ヶ月～1年

32P 化合物 1-3% /週 1～2週間

35S 化合物 1-3% /月 2週間～2ヶ月

125Ｉ化合物 5-10% /月 2週間～2ヶ月


Radi

oche

mic

al p

urit

y

100%

80%

90%

4 8 12 2015

Time (weeks)

[２,４,６,７-３H] Oestradiolの場合

分解促進する要因1. 比放射能2. 保存条件3. 凍結融解4. 溶媒5. 放射能濃度

ラジオアイソトープの分解


20℃保存での[γ-³²P]ATP

比放射能の違い100%

30%

90%

60%

0.17(6.29)

1.7(62.9)

17(629)

比放射能Ci/mmol(GBq/mmol)

4Time (days)

Radi

oche

mic

al p

urit

y

[35S] Methionineの場合

保存温度の違い

Time (weeks)

100%

70%

90%

80%

-140º

-80º

-20º

31

比放射能および保存温度と安定性



* * * * * * ** * * * * * * * * * * * ** * * * * *

急速冷凍（－196℃）凍結（－20℃）

**********

****

*******

分子は拡散したまま分子の凝集

（クラスター形成）

[³H] Uridineの場合

100%

70%

90%

80%

+2º

-20º

63 8Time (weeks)

Radi

oche

mic

al p

urit

y

凍結による溶質分子の凝集（クラスターの形成）


20ºC保存での[U-14C]Phenylalanine100%

90%

80%

70%

2 31Time (months)

Radi

oche

mic

al p

urit

y

+ 3% ethanol

Aqueous solution

[35S]Methionineの場合

100%90%

50%

0%Control (SJ204)

Stabilised [35S]methionine (SJ1515)

2010

Time (days)

フリーラジカルスカベンジャーと安定性



ラジオアイソトープの分解防止

可能な範囲で低い比放射能のRIを選択する

放射能濃度を下げて保存

不活性ガスで保存

水溶液にはラジカルスカベンジャー（エタノール等）を加える

遮光での保存

RedivueTMを使用する（溶液で安定な32Pヌクレオチド）

3Hは液体か液体窒素などによる急速冷凍で保存する

長期保存する場合、分注する



ラジオアイソトープの選択方法

最も都合の良い核種を選択

標識の位置は実験に適しているか確認

比放射能は必要以上に高過ぎないか

必要な放射能量に留める

溶媒が実験に適しているか確認

購入後の使用期間と安定性の確認

使用時期と納期が一致しているか確認



Batch Analysis Sheet

推奨する保存温度条件確認されている分解速度

溶媒の種類、スカベンジャーの含有量滅菌処理、バイアルの種類

合成方法とその文献構造式



Batch Analysis Sheet

バッチ番号

比放射能

放射能濃度

放射化学的純度HPLC条件

分析した日

HPLC以外の分

析条件



液体シンチレーションカウンター用可溶剤



液体シンチレーター

*2 TEXACO 社：Non-Ionic Surfactants：(C8H17)C6H4(OC2H4)nOH,n~9、平均分子量：617 *3 p-bis-(o-methylstyryl)benzenemethylstyryl)benzene

＜参考＞ACSⅡ 製品の主成分（化学名）：メシチレン

危険物品名：第4類第2石油類

*1 EXXON Chemical 社：Aromatic hydrocarbon mixtures：主成分Petroleum hydrocarbons

13280-61-0N / A C24H22

(310.44) Bis-MSB *3 ＜0.05 %

92-71-7N / A C15H11NO (221.26)

2,5-ジフェニルオキサゾール

＜0.05 %

111-46-6(2)-415 C4H10O3

(106.12) ジエチレングリコール

1-10 %

9016-45-9N / A N / A Surfonic N-95

*2 30-40 %

64742-95-6N / A N / A Aromatic 100

solvent *1 60-70 %

CAS No.化審法公示番号

化学式・分子量

化合物名含有量

NACS204 ACS II Scintillation Cocktail



スクリーンからモニタまでの距離（cm）

カウント（cps）

0 155 1210 715 4

線源をスクリーンから10cm離して置くβ線が物質を透過するときに放出する制動放射線（制動X線）の遮へいが必要

1cm厚のアクリル製遮へい板はβ線を効果的に遮へいし制動放射線を抑制します

スクリーン

線原モニター

制動放射線とは電子などの荷電粒子が原子核の近傍を通過するときに、その電界によって減速され、その際失ったエネルギーを電磁波(X線)として放出する。このように電子と強い電磁界との相互作用によってX線が放出される現象を制動放射といい、放出される電磁波を制動放射線または制動X線という

32Pの遮へい効果1cm厚アクリル製遮へい板を用いて、ガラスバイアル中の407MBqの32Pサンプルを用いた実験例

スクリーン

32Pの遮へい効果

32Pの遮へい



スクリーンから線源までの距離（cm）

スクリーンあり（cps）スクリーンなし（cps）

10 8 振り切れ20 4 振り切れ30 3 5 ,00040 2 4 ,00050 1 2 ,200

γ線を遮へいするには鉛のような大きな原子番号を持つ物質を用いると効果的ですが、このような原子番号の物質は透明でないので、125Iから出る低エネルギーγ線の場合は鉛を入れたアクリル板で十分です。

12mm厚の鉛入りアクリル板遮へい板を用いて、74MBqの125Iサンプルをもちいた実験例

125Iの遮へい



Q. 標識位置の表記方法について教えてください。

Q. 製品の放射化学的純度は？

Q. 使用期限を教えてください。

Q. はじめて液体シンチレーターを使用します。どのカクテルを使用すばよいですか？

Q. ACSIIの組成を教えてください。

Q. redivueと無色凍結タイプのRI標識ヌクレオチドの違いは？

Q. RI標識化合物の容量はどのように求めるのですか？

Q. redivue製品をはじめ多くのRI標識化合物はカタログに濃度が記載されていません。どのように求めるのですか？

Q. 細胞増殖能を測定するには、どのようなRI標識化合物を使用すればよいですか？

Q. 同一のRI標識化合物の製品に、溶媒が異なる製品があるのはなぜですか？

Q. 有機溶媒の除去方法を教えて下さい。

Q. カタログに掲載されていないRI標識化合物を合成できますか？

Q. カタログに記載されているRI標識化合物の溶媒を、他の溶媒に変更してもらうことは可能ですか？

Q. RIガイドブック（ラジオアイソトープ利用ガイドブック）が欲しいのですが。

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