专利名称：分体式多批次放射性药物合成装置的制作方法
技术领域：
放射性药物实验室放射性核素标记设备类。
背景技术：
本装置现阶段设计主要适用于有回旋加速器的各大医院或科研中心实验室。将回旋加速器生产的[F-18]F_进一步标记为[F-18]FDG (氟-18标记的脱氧葡萄糖)药物或其它[F-18]标记药物，为购有PET-CT (计算机断层扫描融合CT扫描的设备，下同)设备的医院提供服务。F-18属于发射正电子类放射性核素，半衰期约110分钟，是一种用于PET-CT 扫描用示踪剂的常规性放射性标记核素。目前同类的国产设备为北京派特生物技术有限公司的[F_18]FDG单次及四次合成模块及[F-18]多功能合成模块。国外销售到中国市场的同类设备有早期的CTI公司产品，为[F_18]FDG两次合成模块，现阶段的日本住友公司的[F-18]FDG单次合成模块及 [F-18]氟-[C-11]碳一体机，GE公司的[F-18]多功能合成模块，IBA公司的小型化模板式 [F-18JFDG合成模块。从临床用药量大及F-18半衰期约110分钟相对较短的矛盾来看，国际及国内同类产品开发仅限于连续4次合成及以内来满足于市场的需求，如果开发更多次的合成模块势必会造成模块控制体系复杂，体积更庞大，售后服务量更大的结果，同时，所有合成设备均采用控制终端一体化的设计，即化学合成过程及原料加入融为一体的设计， 且置于放射性防护箱之内，由此来看，产品体积相对较大，对防护箱的体积要求也更高。近几年一些业内人士做了不少努力，尚未有更新的突破。如何开发更加简单、高效、使用方便的设备来满足于市场的需求，正是本发明所要解决的问题同时，本发明为其它放射性核素标记物的合成装置的设计提供了一种新的思维方式。依照本设计，改变了以前非放射性原料在放射性环境中加入的制约，在一天内可以进行多次实验以取得实验数据或结果，从而缩短放射性药物或其它放射性示踪剂的研发周期。
发明内容
本发明是分体式多批次放射性药物合成装置。分体式多批次放射性药物合成装置是将控制终端分成高放射性环境，低放射性环境和安全操作环境三部分分开设计，来达到不限批次的合成。[F-18JFDG工艺过程为采用回旋加速器传输的含[F_18]F的靶水，在线用活化过的QMA(阴离子吸附柱，下同)捕获，再用配方淋洗液将[F-18]F洗脱下来，经过2 3次加热与有机溶剂混合除水(加热设计为内外加热方式，内部通入热氮气，外部以电加热环绕数十圈导热管道设计。参见专利文件号 201110326592. 2)，再与前体三氟甘露糖在一定温度下进行亲核标记生成中间标记物，将中间标记物用活化后的C-18柱(亲酯类小柱)吸附水解，再经稀释，纯化柱(一种复合柱) 过滤后生成最终产品[F-18]FDG。本发明是将非放射性原料及加入装置设计成一个分体式模块之一(A，B)置于放射性防护箱之外，A部分置于冷藏小冰箱内(前述的安全操作环境)，高放射性标记相关的过程设备设计成另一个分体式模块之二(C)置入放射性防护箱内(前述的高放射性环境)，将QMA柱、C-18柱及复合柱各二个，以契合式铅盒防护设计构成模块之三(D)置于另一个方便操作的放射性防护箱内(前述的低放射性环境，因为C和D体积小，可以将一个放射性防护箱隔成前后两部分使用)。不限批次的合成实现是在上一批次合成结束，通过对反应管路的自动化清洗后，将QMA柱、C-18柱及复合柱的连接管路以手动方式接入新的QMA 柱、C-18柱及复合柱上(因有契合式铅盒防护设计，故手动操作的放射性剂量很小，符合相关放射性环境操作规定)，非放射性原料的加入是全自动化的，因所用到的几种非放射性原料对储存条件有要求，故本发明中整合有超小型冰箱的设计，一次性装入数次/十次原料， 可以使用很长时间再添加原料。技术方案如下回旋加速器传输的含放射性[F-18]F_的靶水，通过防护通道内的传输管道进入防护箱内的铅盒防护装置，[F_18]F-被在线的QMA柱捕获。经过置于放射性防护箱之外的自动化加液系统控制，配方淋洗液通过传输管进入防护箱内铅盒防护装置中的QMA，[F-18]F_被淋洗下来进入另一防护箱内的反应管，然后按照设定的自动化程序，分2 3次与有机溶剂混合加热除水，再与前体三氟甘露糖在一定温度下进行亲核标记生成中间标记物，将中间标记物按照一定比例稀释后过C-18柱后被吸附(C-18柱置于防护箱内铅盒防护装置中)， 碱水解，再经稀释，纯化(纯化柱同样置于防护箱内铅盒防护装置中)，过滤后生成最终产品[F-18]FDG(产品收集瓶置于分装箱内)。现在对上述分体式多批次放射性药物合成装置做详细说明。第一步回旋加速器传输放射性[F-18]F进入二位六通阀41,经过铅盒内QMA柱 50，废水进入废液瓶40。第二步自动取液器27从储液瓶7取一定量的淋洗液至中转瓶26 中，打开两通气阀17、二位六通阀41、两通液阀34和38，在氮气推动下，淋洗液过QMA柱50， 将[F-18]F洗脱进入反应管46，打开加热环48，打开两通液阀24，通过内外加热方式蒸发反应管中的混合溶液，第三步自动取液器31从储液瓶9取一定量的溶剂至中转瓶30中，在氮气推动下，经过三进一出阀36进入反应管46，打开加热环48，打开两通液阀24，通过内外加热方式除去反应管中的溶剂。第四步自动取液器33从储液瓶10取一定量的前体溶液至中转瓶32中，在氮气推动下，经过三进一出阀36进入反应管46，打开加热环48，通过外加热方式促进亲核反应。第四步打开加热环48及两通液阀24、37，在外加热方式内通入冷氮气再次除去一部分溶剂。第五步自动取液器29从储液瓶8取一定量的水至中转瓶28中， 在氮气推动下，通过三进一出阀36进入反应管46，稀释反应混合溶液。第六步启动负压泵 44，打开43、39阀，反应管溶液通过三通阀53、54，铅盒内的C-18柱51，中间标记物被保留在C-18柱51上，放射性废液进入放射性防护箱C中。第七步重复第五步、第六步过程冲洗 C-18柱51上的杂质。第八步自动取液器25从储液瓶6取一定量的碱溶液直接加到C-18 柱上进行中间标记物的水解。第九步自动取液器29从储液瓶8取一定量的水至中转瓶28 中，打开两通阀35，三通阀53、54，粗产品被冲洗下C-18柱，经过铅盒内纯化柱52，产品传入分装箱，经过滤膜55的最后一步过滤，最终产品进入收集瓶56，第一次合成过程结束。第二次合成前按照自动化程序设计取7、9号储液瓶溶剂清洗反应管及管路，手动加装/更换新的QMA柱50、C-18柱51、纯化柱52、滤膜55、产品收集瓶56 (这些更换工作I分钟之内就可以完成)。完成这些更换后，第二次合成即可根据需要随时启动。如此重复，实现不限次数合成。通过前述技术方案总结本装置的如下特点I.分体式设计，突破了现有的控制终端(合成装置)一体化概念。2.契合式铅盒防护设计可在低剂量环境下进行手动更换操作，以实现多批次放射性药物合成。3.首次将超小冷藏冰箱整合进入体装置，能有效保证各种试剂的保存期。4.完全能实现防护箱内模块小型化。5.提出配套用防护箱分隔式设计概念，可实现防护箱小型化，节约资源。6.反应管液体进出及气体进入为一条管路。7.可降低使用成本，提高使用效率。8.可用于其它工艺近似的放射性药物合成。9.分体式设计理念可用于其它放射性合成装置设计，同样具有很大的使用方面和市场竞争方面的优势。
图I为分体式多批次放射性药物合成装置设计图；图2为各种小柱契合式铅盒防护设计图；图3为反应管设计图。图中编号所指A为试剂组合，置于超小冰箱内，放置在放射性防护箱之外。B为加液及控制系统，放置在放射性防护箱之外。C为放射性反应装置，放置在放射性防护箱一个隔箱之内。D为手动更换装置，放置在放射性防护箱另一个方便手动操作的隔箱之内。E为产品收集瓶，放置在分装箱内。F为手动更换装置的细部防护图示。1、2、3、4、5、24、34、35、37、38、39_ 两通液阀；11、12、13、14、15、53、54_ 三通液阀； 16、17、18、19、20、43_两通气阀；36_三进一出阀；41_ 二位六通阀；6、7、8、9、10_储液瓶；26、28、30、32_中转瓶；40_废水收集瓶；45_放射性废液瓶； 56-产品收集瓶；25、27、29、31、33-自动取液器；21-氮气调节阀；22_氮气表；23_数控气流计；42_负压表；44-负压泵；46_反应管；47_热氮气管道；48_加热环；49_导热装置；50-QMA 柱；51-C_18 柱；52_ 纯化柱；55_ 滤膜；57-传输管道孔(共12个孔);58_铅盒防护盖(共6个)；59-嵌合在反应管上的一段细玻璃管；60_细玻璃管在反应管底部的出口。
具体实施例方式材料选择
主氮气通道采用1/8” PU材质管道；传靶管路、加液管路采用1/16”聚四氟乙烯材质管道热氮气管道采用1/16”不锈钢材质管道；反应管及瓶采用石英玻璃材质制作或采购契合式铅盒防护装置采用模具热铅浇注成型，外包不锈钢组成。其它部件在市场采购合适的产品。实施方式因本实验室设备用于放射性环境，因此，需要有自动化控制系统支持。依照图I所示，自动化控制点约为30个左右。图I中热氮气管道47的圈数及数控气流计23的流量设置等等均以实验为依据。依照本设计图1、2、3，以自动化控制流程运行，可通过实验基础以最优化的方式达到最好的结果，用以满足市场的不同需求。
权利要求
1.一种分体式多批次放射性药物合成装置，主要用于将回旋加速器生产的[F-18]F_进一步标记为[F-18]FDG药物或其它[F-18]标记药物。
2.根据权利要求I所述装置，通过将控制终端采用分体式设计(包括小柱契合式钳盒防护设计)来实现多批次合成的方法。
3.根据权利要求I所述装置，将超小冷域冰箱整合进入本装置的方法。
4.根据权利要求I所述装置，通过分体式设计来实现防护箱内模块小型化的方法。
5.根据权利要求I所述装置，反应管液体进出及气体进入为一条管路的设计。
6.将分体式设计用于开发其它放射性核素标记物的合成装置。
全文摘要
技术领域放射性药物实验室放射性核素标记设备类。分体式多批次放射性药物合成装置，目前主要用于[F-18]FDG合成。将非放射性原料及加入装置置于安全操作环境，高放射性标记相关的过程设备置入防护箱内，手动更换部分以契合式铅盒防护设计置于低放射性环境。不限批次的合成实现是，非放射性原料一次性装入数次/十次，储存于冰箱内，自动化加液，在上一批次合成结束，自动清洗反应管路后，手动将QMA柱、C-18柱及复合柱的连接管路接入即可启动下一次合成。同时本发明的一些设计及理念可用做其它放射性核素标心物合成装置的开发。
文档编号C07H1/00GK102600786SQ20121000492
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者杨建华 申请人:杨建华