- 英
- germanium、Ge
WordNet
- a brittle grey crystalline element that is a semiconducting metalloid (resembling silicon) used in transistors; occurs in germanite and argyrodite (同)Ge, atomic number 32
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- ゲルマニウム(希金属元素;化学記号はGe)
- germaniumの化学記号
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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2014/03/23 01:07:49」(JST)
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| 外見 |
銀白色
|
| 一般特性 |
| 名称, 記号, 番号 |
ゲルマニウム, Ge, 32 |
| 分類 |
半金属 |
| 族, 周期, ブロック |
14, 4, p |
| 原子量 |
72.63(1) g·mol-1 |
| 電子配置 |
[Ar] 3d10 4s2 4p2 |
| 電子殻 |
2, 8, 18, 4（画像） |
| 物理特性 |
| 相 |
固体 |
| 密度 (室温付近) |
5.323 g·cm-3 |
| 融点での液体密度 |
5.60 g·cm-3 |
| 融点 |
1211.40 K, 938.25 °C, 1720.85 °F |
| 沸点 |
3106 K, 2833 °C, 5131 °F |
| 融解熱 |
36.94 kJ·mol-1 |
| 蒸発熱 |
334 kJ·mol-1 |
| 熱容量 |
(25 °C) 23.222 J·mol-1·K-1 |
| 蒸気圧 |
| 圧力(Pa) |
1 |
10 |
100 |
1 k |
10 k |
100 k |
| 温度 (K) |
1644 |
1814 |
2023 |
2287 |
2633 |
3104 |
|
| 原子特性 |
| 酸化数 |
4, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4
（両性酸化物） |
| 電気陰性度 |
2.01 (ポーリングの値) |
| イオン化エネルギー |
第1： 762 kJ·mol-1 |
| 第2： 1537.5 kJ·mol-1 |
| 第3： 3302.1 kJ·mol-1 |
| 原子半径 |
122 pm |
| 共有結合半径 |
122 pm |
| ファンデルワールス半径 |
211 pm |
| その他 |
| 結晶構造 |
ダイヤモンド構造 |
| 磁性 |
反磁性[1] |
| 電気抵抗率 |
(20 °C) 1Ω·m |
| 熱伝導率 |
(300 K) 60.2 W·m-1·K-1 |
| 熱膨張率 |
6.0 µm/(m·K) |
音の伝わる速さ
(微細ロッド) |
(20 °C) 5400 m/s |
| ヤング率 |
103[2] GPa |
| 剛性率 |
41[2] GPa |
| 体積弾性率 |
75[2] GPa |
| ポアソン比 |
0.26[2] |
| モース硬度 |
6.0 |
| CAS登録番号 |
7440-56-4 |
| バンドギャップ energy at 300 K |
0.67 eV |
| 最安定同位体 |
| 詳細はゲルマニウムの同位体を参照 |
| 同位体 |
NA |
半減期 |
DM |
DE (MeV) |
DP |
| 68Ge |
syn |
270.8 d |
ε |
- |
68Ga |
| 70Ge |
21.23 % |
中性子38個で安定 |
| 71Ge |
syn |
11.26 d |
ε |
- |
71Ga |
| 72Ge |
27.66 % |
中性子40個で安定 |
| 73Ge |
7.73 % |
中性子41個で安定 |
| 74Ge |
35.94 % |
中性子42個で安定 |
| 76Ge |
7.44 % |
1.78 × 1021 y |
β-β- |
- |
76Se |
|
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ゲルマニウム（英語: germanium[3]）は原子番号32の元素。元素記号は Ge。炭素族の元素の一つ。ケイ素より狭いバンドギャップ（約0.7 eV）を持つ半導体で、結晶構造は金剛石構造である。
目次
- 1 用途
- 2 歴史
- 3 ゲルマニウムの化合物
- 4 同位体
- 5 人体への影響
- 6 参考資料
- 7 関連項目
- 8 外部リンク
用途[編集]
初期のトランジスタにはゲルマニウムが使われ、安定性に優れるケイ素（シリコン）が登場するまでは主流だった。現在でも、電圧降下が小さいことからダイオードや、バンドギャップが比較的狭いことから光検出器に用いられる。
また、ガンマ線の放射線検出器（半導体検出器）にも用いられる。素子を液体窒素などで冷却する必要があるという欠点もあるが、エネルギー分解能に優れることから利用されている。
赤外線に対して透明で、赤外域で高い屈折率（約 n = 4）を示す材料として有用である。この性質を利用して石英を用いたレンズにゲルマニウムを添加すると屈折率が上がり、また赤外線を透過するようになるので、光学用途にも多用される。
歴史[編集]
エカケイ素Es と ゲルマニウムGeの性質
|
エカケイ素 |
ゲルマニウム |
| 原子量 |
72 |
72.63 |
| 密度 (g/cm3) |
約5.5 |
5.327 |
| 融点 |
高い |
摂氏952度 |
| 色 |
灰色 |
灰色 |
ドミトリ・メンデレーエフは、自ら考案した周期表で当時知られていた元素（ケイ素）から、未発見の元素を "エカケイ素"（Ekasilicon, Es：周期表におけるケイ素のすぐ下の元素という意味）として予言した。1885年、ドイツのクレメンス・ヴィンクラーがアージロード鉱という銀鉱石からエカケイ素に当たる新元素を発見し、ドイツの古名ゲルマニア (germania) にちなんでゲルマニウムと命名した。メンデレーエフが周期表に基づいて予想したエカケイ素の性質とゲルマニウムの性質がよく一致し、メンデレーエフの周期表の完成度の高さを示す好例となった。
ゲルマニウムの化合物[編集]
- 水素化ゲルマニウム (GeH4)
- 一酸化ゲルマニウム (GeO)
- 二酸化ゲルマニウム (GeO2)
- ジゲルマン (Ge2H6)
- トリゲルマン (Ge3H8)
同位体[編集]
詳細は「ゲルマニウムの同位体」を参照
人体への影響[編集]
健康効果に否定的な意見[編集]
日本においてはゲルマニウムを使った様々な健康器具類が販売されているが、ゲルマニウムが人体への健康効果を持つ科学的根拠は確認されていない[4][5][6][7]。また、これら健康器具類の購入者・使用者は、ゲルマニウムによる健康への効果を期待するべきではないとされている[5]。具体的に「貧血に効果がある」、「金属ゲルマニウム（主に無機ゲルマニウムが使用される）を身につけることで疲れが取れる」、「新陳代謝を活発にする」「癌に効く」などといった効能がうたわれることがあるが、ゲルマニウムにこのような効能、効果があることは医学的に証明されていないだけでなく、このような表示は薬事法に抵触する恐れがあることが国民生活センターによって指摘されている[5][6]。
日本では薬事法に基づき承認や認証を得た「家庭用磁気治療器」等の医療機器の中に一部ゲルマニウムを用いているものがあるが、これらはゲルマニウムの治療効果によって承認・認証を得ているものではないため、ゲルマニウム自体が何らかの治療・予防・改善効果をもたらすと標榜することは当該品目の承認・認証内容を逸脱するため認められない。また、ゲルマニウムによる治療・予防・改善効果をうたうことができる医療機器は2010年現在日本国においては認められておらず、中には発売していた業者が逮捕されたケースもある[6][7]。
ゲルマニウムを含む健康食品を摂取して死亡した例もある。無機ゲルマニウムは生死に関わるような副作用があるが、1970年代後半からのゲルマニウムブームにて、当初から無機ゲルマニウムの飲用は腎臓等に障害を発生させるとの研究結果がすでに報告されていたにも拘らず、一部の業者が無機ゲルマニウムを有機ゲルマニウムと偽って飲用として販売したために事故が発生し、1998年10月には厚生労働省が各都道府県に対しゲルマニウム含有食品についての注意喚起を行っている[8]。
なお、たとえ有機ゲルマニウムであろうとも経口摂取による健康障害[9]や死亡例[10]が報告されているため、絶対的な安全性は確立されていない。有機ゲルマニウムの中で唯一医薬品として認められているものにプロパゲルマニウムがあるが、ウイルス性のB型慢性肝炎に対する有効性が認められるものの、前述のような健康障害や死亡などの危険性についての警告文が付されており、消化器系の各種症状（腹痛、下痢、口内炎等）、うつ、月経異常、脱毛等の副作用がある[11]。
ある有機ゲルマニウム製剤の経口投与により癌に効果があるという研究もある[12]が、こちらも不明瞭な域を脱しているとは言えず、臨床試験に携わった多くの研究者達によって危険性を提示されている[13]。
国立健康・栄養研究所は、「サプリメントとしての経口摂取はおそらく危険と思われ、末梢神経や尿路系の障害を起こし、重篤な場合には死に至ることがある」[14]として注意を呼びかけている。また、経口摂取によりこれまでに31例の腎臓への重大な疾患や死亡が報告されている[15]。
参考資料[編集]
- ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
- ^ a b c d “Properties of Germanium”. Ioffe Institute. http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/Ge
- ^ http://www.encyclo.co.uk/webster/G/23
- ^ “ゲルマニウムブレスレット：健康効果を科学的に確認できず” (日本語). 毎日新聞 (2009年6月25日). 2009年6月25日閲覧。
- ^ a b c “ゲルマニウムブレスレット「疲労和らぐ」根拠なし” (日本語). 読売新聞 (2009年6月25日). 2009年6月25日閲覧。
- ^ a b c “温熱治療器「がんに効く」と無許可販売容疑” (日本語). 読売新聞 (2010年1月6日). 2010年1月6日閲覧。
- ^ a b “「がんに効く」治療器無許可販売の元社長ら逮捕 容疑否認” (日本語). 産経新聞 (2010年1月6日). 2010年1月6日閲覧。
- ^ 保健機能食品・健康食品関連情報 ゲルマニウムを含有させた食品の取扱いについて - 厚生労働省
- ^ Hess B, Raisin J, Zimmermann A, Horber F, Bajo S, Wyttenbach A, Jaeger P. "Tubulointerstitial nephropathy persisting 20 months after discontinuation of chronic intake of germanium lactate citrate." Am J Kidney Dis. 21(5), 1993 May, pp548-52. PMID 8488824
- ^ Krapf R, Schaffner T, Iten PX. "Abuse of germanium associated with fatal lactic acidosis." Nephron. 62(3), 1992, pp351-6. PMID 1436351
- ^ 国立健康・栄養研究所 話題の食品成分の科学情報 - ゲルマニウム
- ^ Mainwaring MG, Poor C, Zander DS, Harman E. "Complete remission of pulmonary spindle cell carcinoma after treatment with oral germanium sesquioxide." Chest. 117(2), 2000 Feb, pp591-3. PMID 10669709
- ^ 監訳：国立健康・栄養研究所『健康食品データベース Pharmacist's Letter, Prescriber's Letterエディターズ編』第一出版 ISBN 9784804110967
- ^ 国立健康・栄養研究所. “「健康食品」の素材情報データベース - ゲルマニウム”. 「健康食品」の安全性・有効性情報. 2006年10月7日閲覧。
- ^ Tao S.H. and Bolger P.M. (June 1997). “Hazard Assessment of Germanium Supplements”. Regulatory Toxicology and Pharmacology 25 (3): 211-219. http://www.ingentaconnect.com/search/expand?pub=infobike://ap/rt/1997/00000025/00000003/art01098&unc=.
関連項目[編集]
外部リンク[編集]
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ウィキメディア・コモンズには、ゲルマニウムに関連するメディアがあります。 |
- ゲルマニウムに関する情報 - 「健康食品」の安全性・有効性情報（国立健康・栄養研究所）
- ゲルマニウム - 「健康食品」の安全性・有効性情報（国立健康・栄養研究所）
- 体に良いとうたうゲルマニウム使用のブレスレット（国民生活センター）
- 有機ゲルマニウム水は危険ではないか（水商売ウォッチング）
- 健康食品・サプリメントによる健康被害の現状と患者背景の特徴 医薬品情報学 Vol. 14 (2012) No. 4 2月 p. 134-143
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周期表（未発見元素を含む） |
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Uut |
Fl |
Uup |
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Uus |
Uuo |
| アルカリ金属 |
アルカリ土類金属 |
ランタノイド |
アクチノイド |
遷移金属 |
その他の金属 |
半金属 |
その他の非金属 |
ハロゲン |
希ガス |
不明 |
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ゲルマニウムの化合物 |
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| 二元化合物 |
GeBr2 · GeBr4 · GeCl2 · GeCl4 · GeF4 · GeH2 · GeH4 · Ge2H6 · GeI2 · GeI4 · GeO · GeO2 · GeS · GeS2 · GeSe · GeSe2 · GeTe · GeTe2
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| 三元化合物 |
Ge(CH3)4 · Ge(C2H5)4 · Ge(OH)2 · Ge(SO4)2
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UpToDate Contents
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- 1. 胸部PET thoracic positron emission tomography
Japanese Journal
- 三価チタンを還元剤とする無電解スズめっきへのゲルマニウム添加による効果および反応機構の解析
- 表面技術 = Journal of the Surface Finishing Society of Japan 67(2), 105-110, 2016-02
- NAID 40020731086
- シリコンモノリシック集積光源に向けたゲルマニウム導波路の伝搬特性解析 (光エレクトロニクス)
- 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 115(358), 11-14, 2015-12-10
- NAID 40020701054
- 機能性研究レポート 有機ゲルマニウムの食品機能性と生体への作用性
Related Links
- ゲルマニウム（ラテン語: germanium）は原子番号32の元素。元素記号は Ge。炭素族 の元素の一つ。ケイ素より狭いバンドギャップ（約0.7 eV）を持つ半導体で、結晶構造は ダイヤモンド構造である。
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Japan Pharmaceutical Reference
薬効分類名
販売名
セロシオンカプセル10
組成
- セロシオンカプセル10は、1カプセル中にプロパゲルマニウム10mgを含有する製剤である。
添加物
- ヒドロキシプロピルセルロース、ステアリン酸Mg、乳糖水和物、及びカプセル本体にラウリル硫酸Naを含有する。
禁忌
- 黄疸のある患者［B型慢性肝炎が重症化することがある。］
- 肝硬変の患者、あるいは肝硬変の疑われる患者［B型慢性肝炎が重症化することがある。］
- 本剤に対し過敏症の既往歴のある患者
効能または効果
- HBe抗原陽性B型慢性肝炎におけるウイルスマーカーの改善
- 通常成人には、プロパゲルマニウムとして、1日30mgを3回に分けて、毎食後に経口投与する。
- 投与開始16週目に、ウイルスマーカー（HBe抗原等）を含めた臨床検査を実施し、ウイルスマーカーの改善がみられなかった場合には、他の療法を考慮すること。
慎重投与
- 薬剤過敏症の既往歴のある患者
- 重篤な腎障害のある患者［本剤は、主として腎臓から排泄され、また、腎不全（片腎摘出）モデルラットにおいて血中濃度が上昇するとの報告がある。］
- 黄疸の既往歴のある患者［B型慢性肝炎の急性増悪等があらわれることがある。］
- インターフェロン投与終了直後の患者［インターフェロン投与終了後にはウイルス量の増加、肝機能の悪化が起こることがある。］
- 高齢者［「高齢者への投与」の項参照］
重大な副作用
B型慢性肝炎の急性増悪
- 黄疸や著しいトランスアミナーゼの上昇を伴う重篤な肝機能障害、肝不全があらわれることがあるので、定期的に（特に投与開始直後は2、4、6週）肝機能検査を行うなど観察を十分に行い、異常が認められた場合には、投与を中止し、適切な処置を行うこと。
薬効薬理
ウイルス感染防御作用（in vivo）
- 単純へルペスII型ウイルス感染マウスの死亡率を低減させた10)。
- ワクシニアウイルス感染マウスに発現するポック数を抑制した11)。
免疫賦活作用
細胞性免疫及び液性免疫賦活作用（in vivo）12〜14)
- 免疫能低下マウスの遅延型過敏症反応や抗体産生増強作用が認められた。
T細胞賦活作用（in vitro）12,15,16)
- コンカナバリンA（ConA）によるマウスリンパ球、ConA及びフィトヘマグルチニン−P（PHA-P）によるヒトリンパ球幼若化反応の促進作用が認められた。
細胞障害性T細胞（Tc細胞）誘導作用
- マウスのアロジェニックTc細胞及びウイルス特異的Tc細胞の誘導を促進した。（in vivo）17,18)
マウス及びヒトのマクロファージにおけるIL-1産生（in vitro）、マウスにおけるIL-2産生（in vitro）及びIFN-γ産生（in vivo）増強作用が認められた15,17,19〜21)。
NK細胞活性化作用（in vivo）17)
IFN産生増強作用
- インフルエンザウイルス感染マウスのIFN-α/β産生増強作用が認められた。（in vivo）20)
インフルエンザウイルスを感染させたヒト末梢血リンパ球におけるIFN産生増強作用が認められた。（in vitro）22)
肝障害に対する作用（in vivo）23)
- マウス又はラットを用いた試験で四塩化炭素、ガラクトサミン等による急性肝障害に対して血清トランスアミナーゼの上昇を抑制した。
作用機序
- プロパゲルマニウムは、IL-1、IL-2、IFN-γ産生増強等により細胞障害性T細胞、NK細胞を賦活化し、ウイルス感染細胞を破壊する。また、抗体産生能増強によりウイルス関連抗原の排除を促す。更に、IFN-α/β産生増強により、ウイルスの増殖を抑制する。
有効成分に関する理化学的知見
分子式
融点
性状
- 本品は白色の結晶性の粉末で、においはなく、味はわずかに酸味がある。
本品は水に溶けにくく、エタノール(95)、アセトン、ジエチルエーテル、ジクロロメタン又はヘキサンにほとんど溶けない。
本品は0.02mol/L水酸化ナトリウム液に溶ける。
★リンクテーブル★
[★]
ゲルマニウム
- 関
- germanium
[★]
ゲルマニウム
- 関
- Ge
[★]
- 英
- propagermanium
- 商
- セロシオン、セロシオンカプセル
- 関
- 肝臓疾患用剤、ゲルマニウム