CN113168929A - 99mTc分离提纯系统及99mTc分离提纯方法 - Google Patents
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Abstract
初期导入控制部分(10)将含有99Mo与99mTc的水溶液W与能够溶解99mTc的有机溶剂O导入至提取罐(20)。微细混合控制部分(11)对前述导入至提取罐(20)中的水溶剂W及有机溶剂O的混合液M进行搅拌并加热；同时对该混合液M施加超声波U，使水溶液W与有机溶剂O能够进行微细混合。分离控制部分(12)将前述经微细混合后的混合液M二相分离为水溶液W及有机溶剂O。取出导入控制部分(13)使前述经二相分离后的有机溶剂O经过能够吸附99Mo的吸附色层柱(13a)，并将其导入至蒸发洗脱罐(21)内。蒸发控制部分(14)负责为蒸发洗脱罐(21)减压，并对导入至该蒸发洗脱罐(21)内的有机溶剂O进行加热，同时对其施加超声波U。洗脱控制部分(15)向析出的固体残留物R导入生理盐水S，从而促使99mTc溶解于前述生理盐水S中。
Description
技术领域
本发明涉及一种关于99mTc的分离提纯系统及分离提纯方法。
背景技术
作为利用放射性同位素(RI)放射出的伽马射线进行诊断的方法来说，单光子发射计算机断层成像(Single Photon Emission Computed Tomography，以下简称“SPECT”)检查是最广为人知的。
将放射性核素99mTc与易于积聚在肿瘤患部的药物相结合从而形成可用于SPECT检查的核医学诊断用药物(放射性同位素标记化合物，也称RI标记化合物)，患者服用后，通过伽马相机检测99mTc放射出的伽马射线并将其影像化，从而实现对疾病的探查。
检查使用的99mTc位于介稳状态(meta stable)下，在其同质异能跃迁到基态(ground state)99mTc时，会产生140keV的伽马射线。因为伽马射线具有的高穿透性，所以可以传过患者体表放射到体外。SPECT检查就是利用99mTc在同质异能跃迁(isomerictransition)时产生的伽马射线，使患部影像化。例如，使用一种易在血液中积聚的99mTc的核医学检测用药物进行SPECT检查，就可以对心肌血流及脑部功能进行影像诊断。
但是，99mTc作为由母体核素99Mo经β衰变形成的子体核素，99Mo是生产99mTc的必要原料。99mTc一般是通过99Mo-99mTc发生器经母体核素99Mo得到的。
99mTc的半衰期仅为6.01小时，而99Mo的半衰期则长达66小时。一般情况下市售的发生器，能够大约在1周时间内持续产出99mTc。发生器一般是使用铝质色层柱来吸附99Mo，并通过生理盐水将99mTc洗淋出来。
其中，因为市售的发生器一般是使用铝质色层柱来吸附99Mo，所以存在难以处理高浓度钼原料的缺点。此外，99Mo多是由加速器或者反应堆制造产生，其中含有大量的100Mo和98Mo，这也导致不能使用铝色层柱高效率、高纯度地分离出99mTc。
在专利文献1(国际公开第2014/057900号)中，公开了一种由核素提取装置、导向管路、抽吸泵、蒸发加热装置、排气管路、导入管路构成的RI分离提纯装置。核素提取装置主要功能是将RI的同类核素从含有RI母体核素及子体核素的水及有机溶剂中提取至前述有机溶剂中。导向管路主要负责将前述含有RI同类核素的有机溶剂由核素提取装置输送到蒸发洗脱罐。抽吸泵主要负责向导向管路内前述有机溶剂的输送。蒸发加热装置主要负责对导入蒸发洗脱罐的前述有机溶剂进行蒸发。排气管路主要负责将前述有机溶剂的蒸汽从蒸发洗脱罐中排出。导入管路主要负责向蒸发洗脱罐中输入用于洗脱的液体。将同类核素提取至有机溶剂中，并将其输送至蒸发洗脱罐，经蒸发干燥后可以得到该同类核素。由于该同类核素的洗脱操作可以实现不间断的连续作业，因此可以实现对RI的高效大量地分离提纯。
另外，在非专利文献1(R.E.BOYD,“Technetium-99mGenerators-The AvailableOptions”,International Journal of Applied Radiation and Isotopes,1982,Vol.33,pp.801-809)中提到：将含有99Mo与99mTc的氢氧化钠水溶液在95℃的环境下与空气进行混合并加入甲基乙基酮，即可通过搅拌将99mTc提取至甲基乙基酮中，对该溶液进行水相分离，将经分离后的甲基乙基酮通过小型铝质色层柱，即可吸附甲基乙基酮中含有的99Mo；随后将其导入蒸发容器中，通过加热对甲基乙基酮进行蒸发干燥，并将析出的99mTc溶解于生理盐水中，从而实现对99mTc的分离提纯。
在先技术
专利文献
专利文献：国际公开第2014/057900号；
非专利文献
非专利文献1：R.E.BOYD,“Technetium-99m Generators-The AvailableOptions”,International Journal of Applied Radiation and Isotopes,1982,Vol.33,pp.801-809；
发明要解决的问题
如上所述，因为99mTc的半衰期为6.01小时，所以现在业界期待一种可以从99Mo中高纯度且快速地分离提纯99mTc的方法。
上述专利文献1中所记载的技术，将RI的同类核素(99mTc)提取至有机溶剂时，虽然采用了搅拌及加热两种操作，但依然存在着99mTc的提取时间过长的问题。
上述非专利文献1中所记载的技术中，是将含有99Mo与99mTc的氢氧化钠水溶液置于95℃的环境下与空气进行混合并加入甲基乙基酮，通过搅拌将99mTc提取至甲基乙基酮中；但由于甲基乙基酮的沸点较低，因此将其置于95℃环境下时易发生危险。另外，提取99mTc所需要的具体时间也尚不明确。
因此，本发明的目的就是为解决上述问题，向业界提供一种能够高纯度且迅速分离提纯99mTc的分离提纯系统与分离提纯方法。。
发明内容
本发明所涉及的99mTc分离提纯系统是由初期导入控制部分、微细混合控制部分、分离控制部分、取出导入控制部分、蒸发控制部分、洗脱控制部分构成。
初期导入控制部分主要功能是将含有99Mo与99mTc的水溶液与能够溶解99mTc的有机溶剂输送至提取罐。
微细混合控制部分主要功能是对前述导入至提取罐中的水溶液及有机溶剂的混合液进行搅拌，并通过加热装置对其进行加热；同时对该混合液施加超声波，促使水溶液与有机溶剂能够进行微细混合。
分离控制部分主要功能是将前述经微细混合后的混合液二相分离为水及有机溶剂。
取出导入控制部分主要功能是使前述经二相分离后的有机溶剂经过能够吸附99Mo的吸附色层柱，并将其输入蒸发洗脱罐内。
蒸发控制部分主要功能是负责为蒸发洗脱罐内部减压，并对导入至该蒸发洗脱罐内的有机溶剂使用加热装置进行加热，同时对其施加超声波，促使该有机溶剂蒸发并析出固体残留物。
洗脱控制部分主要功能是向析出的固体残留物中加入生理盐水，从而使99mTc能够溶解于前述生理盐水中。
本发明所涉及的99mTc分离提纯系统所使用99mTc分离提纯方法是由初期导入控制步骤、微细混合控制步骤、分离控制步骤、取出导入控制步骤、蒸发控制步骤、洗脱控制步骤构成。99mTc分离提纯方法的各步骤与99mTc分析提纯系统的各部分一一对应。
发明效果
通过本发明，能够使高纯度且快速地分离提纯99mTc变为可能。
附图说明
【图1】本发明实际设置情况下99mTc分离提纯系统的概念图；
【图2】本发明实际设置情况下99mTc分离提纯方法实施顺序的流程图；
【图3】本发明实际设置情况下S102至S104的概念图；
【图4】本发明实际设置情况下S105至S107的概念图；
【图5】99mTc分离提纯系统实施例的正面照片；
【图6】99mTc分离提纯系统实施例中含99Mo与99mTc氢氧化钠水溶液的伽马射线光谱；
【图7】99mTc分离提纯系统实施例中甲基乙基酮的伽马射线光谱。
附图标记：
99mTc分离提纯系统1，初期导入控制部分10，微细混合控制部分11，分离控制部分12，取出导入控制部分13，蒸发控制部分14，洗脱控制部分15，制造控制部分16及药剂合成控制部分17。
具体实施方式
为理解本发明，以下按照附加图片就本发明的实际设置情况进行说明。需要强调的是，下述实际设置情况仅是本发明涉及的一个例子，并不表示本发明的技术范围仅能限制在下述实际设置情况。
图1为本发明实际设置情况下99mTc分离提纯系统的概念图。如图1所示，本发明实际设置情况下99mTc分离提纯系统1由初期导入控制部分10、微细混合控制部分11、分离控制部分12、取出导入控制部分13、蒸发控制部分14、洗脱控制部分15构成。
初期导入控制部分10主要功能是将含有99Mo与99mTc的水溶液W以及能够溶解99mTc的有机溶剂O输送至提取罐20。微细混合控制部分11主要功能是对前述输送至提取罐20中的水溶剂W及有机溶剂O的混合液M进行搅拌，并使用加热装置H1对其进行加热；同时对该混合液M施加超声波U，使水溶液W与有机溶剂O能够进行微细混合。
分离控制部分12主要功能是将前述经微细混合后的混合液M二相分离为水W及有机溶剂O。取出导入控制部分13主要功能是使前述经二相分离后的有机溶剂O经过能够吸附99Mo的吸附色层柱13a，并将其输入至蒸发洗脱罐21内。
蒸发控制部分14主要功能是负责为蒸发洗脱罐21的内部减压，并使用加热装置H2对输入至该蒸发洗脱罐21内的有机溶剂O进行加热，同时对该有机溶剂O施加超声波U，促使该有机溶剂O蒸发并析出固体残留物R。洗脱控制部分15主要功能是向析出的固体残留物R中注入生理盐水S，从而促使该固体残留物R中含有的99mTc溶解于前述生理盐水S中。
根据上述方法，即可实现对99mTc的高纯度且快速地分离提纯处理。本发明中，对于提取罐20中的水溶液W及有机溶剂O，在进行搅拌与加热操作外，还通过施加超声波U，促使水溶液W与有机溶剂W进行微细混合，从而使水溶液W与有机溶剂O的界面表面积得到跨越式的增加。特别是通过水溶液W与有机溶剂O的微细混合，可以促使水溶液W中有机溶剂O的微团实现微细分散，同时也能够促使有机溶剂O中含有的水溶液W的微团实现微细分散(混合)
在此种状态下，99mTc对有机溶剂O的提取平衡速度(即溶解平衡速度)显著加快，水溶液W中业已存在的99mTc以及由99Mo经β衰变生成的99mTc可以直接快速地溶解至有机溶液O中。因此，99mTc对有机溶剂O的溶解平衡较单独搅拌、单独加热以及两者组合都大为加快，到达溶解平衡的时间也可以实现跨越性的缩短。
此外，本发明中经分离的有机溶剂O会在经过吸附色层柱13a后被输送至蒸发洗脱罐21内，因吸附色层柱13a能够吸附有机溶剂O中的99Mo，从而能够使输入到蒸发洗脱罐21内的有机溶剂O中所含99mTc的纯度得到提高。
本发明中，对蒸发洗脱罐21内的含99mTc有机溶剂O进行减压及加热操作，同时还施加超声波U，促进有机溶剂O与空气接触面积的扩大，加速有机溶剂O的挥发速度。因此，有机溶剂O蒸发所需时间可以实现跨越式地缩短，同时系统整体的操作时间也大幅缩短，可以快速获得含有99mTc的目标固体残留物R。
有机溶剂O蒸发后析出的固体残留物R中，99mTc的纯度几乎是100％。向该固体残留物R中注入生理盐水S，则其中含有的99mTc可以较为容易地溶解在生理盐水S中。这种溶解有99mTc的生理盐水S则可以在SPECT等检查中直接使用。
特别是由于99mTc的半衰期仅为短短的6小时，而通过本发明可以高纯度且迅速地得到99mTc，从而大幅拓展99mTc的应用可能性。另外，由于操作时间也同时得到缩短，因此能够降低操作人员受到辐射伤害的风险，提高操作安全性。
实际设置情况下，对于含99Mo及99mTc水溶液W的种类并无特殊要求，可以根据99Mo的种类相应进行选择。一般来说，在99Mo为氧化物的情况下，可以选择碱性的水溶液W；在99Mo为金属的情况下，可以选择酸性的水溶液W。碱性水溶液W以含99Mo及99mTc的氢氧化钠水溶液为代表，对氢氧化钠水溶液的pH值无特殊要求，一般来说，可以使用pH值在10—14间的强盐基性的氢氧化钠水溶液。
对于能够溶解99mTc的有机溶液O的种类也无特殊要求，一般来说，可以使用能够溶解于水溶液的酮、乙醇等。具体来说可以使用甲基乙基酮。
对于被输送到提取罐20内的水溶液W及有机溶剂O的比例无特殊要求，一般推荐将水溶液W与有机溶液O的重量比控制在6:4—3:7的范围内，如能控制在5:5—4:6的范围内则更佳，重量比在5:5时效果最好。在上述比例下，水溶液W中的99mTc能够快速地溶解到有机溶剂O中。本发明中，通过搅拌、加热与超声波的组合使用，在水溶液与有机溶剂重量比为5:5—4:6的情况下，可以保证水溶液中的90％以上的99mTc都可以溶解到有机溶剂中。
初期导入控制部分10对水溶液W的输送方法并无特殊要求，一般来说，如图1所示：在提取罐20的上部设置水溶液管路10a，在开始输送操作时，初期导入控制部分10负责将水溶液管路10a的开关阀10b调至打开状态，开始向提取罐20内输送水溶液W，达到所需量后，初期导入控制部分10负责将水溶液管路10a的开关阀10b调至关闭状态。有机溶剂O的输送方法与水溶液W相同，也是在提取罐20的上部设置有机溶剂管路10c，在开始输送操作时，初期导入控制部分10负责将有机溶剂管路10c的开关阀10d调至打开状态，向提取罐20内输送有机溶剂O，达到所需量后，初期导入控制部分10负责将有机溶剂管路10c的开关阀10d调至关闭状态。
微细混合控制部11的搅拌方法无特殊要求，一般来说，如图1所示：可以通过搅拌叶片11a进行回旋式搅拌。此外，在提取罐20为上下振动结构的情况下，也可以采用上下振动式的搅拌方法。
搅拌方法为回旋式时，对搅拌时间无特殊要求。一般来说考虑到水溶液W及有机溶剂O的总量(即混合液M的总量)以及99mTc的半衰期，推荐将搅拌时间设置在10分钟—40分钟的范围内，如能控制在20分钟—30分钟的范围内则效果更佳。对于搅拌叶片11a的转速无特殊要求，一般情况下考虑到为切实保证微细混合的效果，推荐设定在100rpm—1500rpm范围之间，如能控制在300rpm—1000rpm之间则效果更佳。
微细混合控制部分11的加热方法无特殊要求，一般来说如图1所示：可以围绕提取罐20的外表面加装螺旋式加热装置H1。对加热装置H1的加热温度无特殊要求，一般来说温度需要保持在有机溶剂O的沸点以下，且应高于该有机溶剂0的沸点温度减去规定温度(例如20℃)后的温度值即可，这样可以有效防止有机溶剂O发生突沸。具体来说，考虑到有机溶剂O的沸点，推荐将温度设定在10℃—90℃的范围内，如能保持在20℃—80℃之间则效果更佳，最理想的温度则是40℃—80℃之间。
微细混合控制部分11的超声波U的施加方法无特殊要求，一般来说如图1所示：可以围绕提取罐20的外表面设置超声波发生器11b，对提取罐20内的混合液M施加超声波发生器11b产生的超声波U。对超声波U的频率无特殊要求，一般来说考虑到水溶液W与有机溶剂O的微细混合效果，推荐将其设定在10kHz—15kHz的范围内，如能保持在20kHz—40kHz的范围内则效果更佳。
分离控制部分12的分离方法无特殊要求，一般来说，微细混合后的混合液可以通过一定时间的静置或离心分离等方法实现二相分离。
分离控制部分12的静置方式无特殊要求，一般来说可以在对微细混合后的混合液M进行的搅拌、加热、超声波等操作停止后，对其进行自然静置。静置时间也无特殊要求，一般来说考虑到水溶液W与有机溶剂O二相分离所需要的时间，推荐将其设定在2—10分钟的范围内，设定在5分钟时效果更佳。
分离控制部分12的离心分离方法无特殊要求，一般来说，提取罐20可以添加离心分离功能，经微细混合后的混合液在提取罐20直接经离心装置实现二相分离；也可以将微细混合后的混合液由提取罐20输送到离心分离机中，由离心分离机实现二相分离。
取出导入控制部分13的输出方法与输入方法可以根据分离控制部分12的分离方式的不同相应进行设计。分离控制部分12是通过在提取罐20中静置混合液实现二相分离的方式下，一般可以如图1所示，在提取罐20中经二相分离后有机溶剂O所在位置处设置输出管路13b的入口，在蒸发洗脱罐21上方处设置输出管路13b的出口，在输出管路13b的开关阀13c处于关闭状态下，对混合液M进行放置，放置完成后，取出导入控制部分13将输出管路13b的开关阀13c转为打开状态，将提取罐20中的有机溶剂O通过输出管路13b输送至蒸发洗脱罐21中。有机溶剂O输送完成后，取出导入控制部分13将输出管路13b的开关阀13c转为关闭状态。
此外，上述情况下还可以在输出管路13b的开关阀13c的出口一侧设置吸附色层柱13a，其使用的吸附剂可以选用铝、二氧化硅、沸石、活性炭等。另外在输出管路13b上，可以根据需要设置例如能够吸取有机溶剂O的输送泵等装置。
分离控制部分12经离心分离机对混合液进行二相分离的方式下，取出导入控制部分13可以通过输出管路13b吸取分离机内的上部液体，并经由吸附色层柱13a输送至蒸发洗脱罐21中。
另外，提取罐20上还可以设置排水线20a，用于排出分离后的水溶液W，并由开关阀20b控制其排放。
蒸发控制部分14的减压方法无特殊要求，一般可按图1所示：通过设置在蒸发洗脱罐21上方的排出泵14a排出蒸发洗脱罐21内的空气，从而将蒸发洗脱罐21内部的压力降低到标准大气压下的规定压力值。规定压力值无特殊要求，一般来说出于提高有机溶剂O的蒸发速度以及保证安全性的考虑，推荐将其设定在5％—20％标准大气压的范围内，如能保持在10％标准大气压则效果更好。
蒸发控制部分14的加热方法无特殊要求，一般可按图1所示：通过围绕蒸发洗脱罐21外表面设置螺旋形加热装置H2来进行加热。加热装置H2的加热温度无特殊要求，一般来说温度需要保持在有机溶剂O的沸点以下，同时高于该有机溶剂0的沸点温度减去规定温度(例如20℃)后的温度值即可，在此条件下，可以有效防止有机溶剂O的突沸危险。具体来说，考虑到有机溶剂O的沸点，推荐将温度设定在20℃—80℃的范围内，如能保持在40℃—80℃之间则效果更佳。
蒸发控制部分12的超声波U的施加方法无特殊要求，一般可如图1所示：围绕蒸发洗脱罐21的外表面设置超声波发生器14b，通过使用超声波发生器14b产生超声波U，并将其施加给蒸发洗脱罐21内的有机溶液O。对超声波U的频率无特殊要求，一般来说，从促进有机溶剂O的蒸发效率来考虑，推荐将其设定在10kHz—50kHz的范围内，如能保持在20kHz—40kHz的范围内则效果更佳。
洗脱控制部分15的输入方法无特殊要求，一般可如图1所示：在蒸发洗脱罐21的上方设置盐水管路15a，当有机溶剂O的蒸发操作结束后，洗脱控制部分15负责将盐水管路15a的开关阀15b调至打开状态，向蒸发洗脱罐21内部输入生理盐水S，达到所需量后，洗脱控制部分15将盐水管路15a的开关阀15b调至关闭状态。
洗脱控制部分15的洗脱方法无特殊要求，可将生理盐水S导入至残留物R中，并通过加热装置H2对含有残留物R的生理盐水S进行加热。经此步骤，残留物R中所含99mTc可以更为快速地溶解到生理盐水S中。另，加热装置H2的加热温度无特殊要求，一般来说，可将其保持在30℃—60℃之间，如能保持在40℃—50℃之间则效果更佳。此外，洗脱控制部分15中，在将生理盐水S导入至残留物R后，可对含有残留物R的生理盐水S施加超声波U。
洗脱控制部分15中，待99mTc完全溶解到生理盐水S中后，将其输送到蒸发洗脱罐21中，对含99mTc生理盐水S进行回收。
其中，洗脱控制部分15的回收方法无特殊要求，一般可如图1所示：在蒸发洗脱罐21的下方设置回收管路15c，待99mTc完全溶解到生理盐水S中，洗脱控制部分15控制回收管路15c的开关阀15d变为打开状态，将蒸发洗脱罐21内部的生理盐水S经回收管路15c排出到外部；排出规定量的生理盐水S后，洗脱控制部分15控制回收管路15c的开关阀15d变为关闭状态。
输送至提取罐20的水溶液W的制造方法无特殊要求，一般来说可以通过水溶液管路10a实现制造水溶液W的制造控制部分16及提取罐20之间的连接，实现水溶液W的持续输入。
制造控制部分16的构造无特殊要求，一般可如图1所示：使用加速器或反应堆产生的中子束R对收贮容器16a中的钼氧化物16b进行照射，同时使用伽马射线R对钼金属烧结体16b进行照射，由此生成99Mo及99mTc并将其输入至水溶液W中，由此可以制造出含有99Mo及99mTc的水溶液W。99Mo是在中子束R照射下经98Mo(n，γ)99Mo反应，在伽马射线R照射下经100Mo(γ，n)99Mo反应得到的。经制造控制部分16得到的水溶液W经水溶液管路10a输入至提取罐20中。
本发明实际设置情况下99mTc的分离提纯系统1中，可以添加药剂合成控制部分17，通过使用药剂与生理盐水S中含有的99mTc进行化学反应，从而合成含有99mTc的放射性同位素药剂。该药剂可以用于相关放射性诊断。根据药剂种类不同，药剂合成控制部分17可以使用加热或加压方法。药剂合成控制部分17可以与蒸发洗脱罐21的回收管路15c相连，洗脱控制部分15控制回收管路15c的开关阀15d变为打开状态，将含有99mTc的生理盐水S导入至药剂合成控制部分17，药剂合成控制部分17中，药剂与生理盐水S中含有的99mTc进行化学反应。这样，药剂合成控制部分17在化学反应完成后，将含有99mTc的放射性同位素药剂排放至外部，从而较为容易、快速地得到含有99mTc的放射性同位素药剂。
接下来，就本发明实际设置情况下99mTc的分离提纯方法的操作顺序进行说明。首先，操作者在99mTc分离提纯系统1的制造控制部分16，将钼氧化物16b放进收贮容器16a的放射线R(例如伽马射线)的放射位置。随后操作者启动99mTc分离提纯系统1，制造控制部分16随即使用放射线R照射钼氧化物，通过相应的99Mo生成反应(例如，100Mo(γ，n)99Mo反应)生成99Mo及99mTc，并将水溶液W(例如氢氧化钠水溶液)输入到收贮容器16a中制作含有99Mo及99mTc的水溶液W(图2：S101)。
接下来，99mTc分离提纯系统1的初期导入控制部分10会将含有99Mo及99mTc的水溶液W及能够溶解99mTc的有机溶剂O输送至提取罐20中(图2：S102)。
具体来说，初期导入控制部分10会打开水溶液管路10a的开关阀10b，在将所需量的水溶液W输入到提取罐20的同时，打开有机溶剂管路10c的开关阀10d，将所需量的有机溶剂O输入到提取罐20中。此时，初期导入控制部分10可以按照事先确定好的水溶液W与有机溶剂O的比例(例如水溶液W：有机溶剂O的重量比为5:5)进行输送操作。
接下来，如图3所示：将水溶液W与有机溶剂O分别输送到提取罐20中后，因两种液体基本不会产生混合，而是会根据各自比重，比重较轻的有机溶剂O会浮在比重较重的水溶液W上，自然呈现二相分离状态。
在初期导入控制部分10的输送结束后，99mTc分离提纯系统1的微细混合控制部分11会对提取罐20中的水溶液W与有机溶剂O的混合液M进行搅拌并通过加热装置H1进行加热，同时施加超声波，对水溶液W与有机溶剂O进行微细混合(图2：S103)。
具体来说，微细混合控制部分11控制提取罐20内搅拌叶片11a按照规定转速(例如500rpm)旋转，同时给加热装置H1通电并将产生的热量导入至提取罐20内的混合液M，将混合液M加热到需要的温度(例如60℃)。微细混合控制部分11在进行搅拌及加热的同时，还会控制超声波发生器11b将规定频率(例如36kHz)的超声波U施加给提取罐20内混合液M。
接下来，如图3所示：自然呈二相分离状态的水溶液W及有机溶剂O经搅拌、加热及超声波U等操作后，水溶液W与有机溶剂O的微团互相微细分散至对方中，籍此，水溶液W中所含的99mTc就溶解到有机溶剂O中了。
微细混合控制部分11仅在规定时间(例如20分钟)内进行搅拌、加热、超声波U等操作，99mTc分离提纯系统1的分离控制部分12负责对微细混合后的混合液M，进行水溶液W及有机溶剂O的二相分离操作(图2：S104)。
具体来说，分离控制部分12将经微细混合控制部分11搅拌、加热及施加超声波U后的混合液M在规定时间(例如5分钟)内进行自然静置。如图3所示：由于水溶液W与有机溶剂O基本不会产生混合，而是会根据各自比重，比重较轻的有机溶剂O会浮在比重较重的水溶液W上，再次呈现二相分离状态。
其后，待分离控制部分12的静置结束后，99mTc分离提纯系统1的取出导入控制部分13会将经二相分离后的有机溶剂O吸取出来并输送到蒸发洗脱罐21中(图2：S105)。
具体来说，取出导入控制部分13打开输出管路13a的开关阀13b，将提取罐20内的有机溶剂O经输出管路13a输送至蒸发洗脱罐21中。此时，取出导入控制部分13通过调整输出管路13a的开关阀13b向蒸发洗脱罐21输送所需量的有机溶剂O。
则如图4所示：含有99mTc的有机溶剂O就被贮存在蒸发洗脱罐21中。
取出导入控制部分13输送结束后，99mTc分离提纯系统1的蒸发控制部分14在对蒸发洗脱罐21内部减压的同时，还通过加热装置H2对该蒸发洗脱罐21内的有机溶剂O进行加热并施加超声波U，促使有机溶剂O蒸发并析出固体残留物R(图2：S106)
具体来说，蒸发控制部分14通过排出泵14a使蒸发洗脱罐内的压力降低到所需压力值(例如10％标准大气压)，对加热装置H2通电并将其产生的热量传导给蒸发洗脱罐21内的有机溶剂O，将有机溶剂O的温度加热到所需温度(例如60℃)。蒸发控制部分14在进行减压与加热操作的同时，还使用超声波发生器14b，对蒸发洗脱罐21的有机溶剂O施加所需频率(例如36kHz)的超声波U。
经上述操作，则如图4所示：蒸发洗脱罐21内的含99mTc有机溶剂O会明显蒸发，有机溶剂O中含有的99mTc也会以固体残留物的形式析出。蒸发控制部分14会按照蒸发洗脱罐21内有机溶剂O蒸发所需时间(例如15分钟)进行上述减压、加热及施加超声波U等操作。
蒸发控制部分14处蒸发结束后，99mTc分离提纯系统1的洗脱控制部分15会向固体残留物R导入生理盐水S，使该固体残留物R中的99mTc溶解到生理盐水S中(图2：S107)。
具体来说，洗脱控制部分15会打开盐水管路15a的开关阀15b，向蒸发洗脱罐21内注入生理盐水。
则如图4所示：含有99mTc的固体残留物R会溶解于生理食盐水中，也就是说生理盐水中已经含有99mTc了。
洗脱控制部分15处的导入结束后，将含有99mTc的生理盐水S输入到蒸发洗脱罐21中，并对其进行回收(图2：S108)。
具体来说，洗脱控制部分15通过打开回收管路15c的开关阀15d，将含有99mTc的生理盐水S经回收管路15c排出到外部。操作者一般可以在回收管路15c的出口处准备回收容器，将含99mTc生理盐水S灌装进回收容器，从而实现对含99mTc生理盐水S的回收。回收得到的含99mTc生理盐水S一般来说就可以直接用于SPECT检查等。
含99mTc生理盐水S被回收后，提取罐20内则还残留有含99Mo水溶液W。由于99Mo经β衰变后会变为99mTc，因此回到S102，在向提取罐20中重新输入有机溶剂O后(图2：S102)，初期导入控制部分10可以对水溶液W中残留的99Mo进行再利用，籍此再次得到99mTc。与上述相同，初期导入控制部分10将符合事先确定好的水溶液W与有机溶剂O的比例(例如水溶液W：有机溶剂O的重量比为5:5)的有机溶剂O导入进系统，其后重复S103至S108的操作步骤，则能够再次回收含有99mTc的生理盐水S。
本发明的实际设置形态下的99mTc分离提纯系统1由初期导入控制部分10、微细混合控制部分11、分离控制部分12、取出导入控制部分13、蒸发控制部分14、洗脱控制部分15、制造控制部分16构成，从水溶液制造至对含99mTc生理盐水S进行回收的全部操作都能够实现自动化，即便其中的一部分改由手动操作进行，也不影响本发明的实际使用效果。
另外，本发明的实际设置形态除由上述各部分构成的99mTc分离提纯系统1外，也可将各部分的操作步骤作为本发明99mTc分离提纯方法提供给客户，还可以将各部分的操作规程进行记忆存贮，将该记忆存贮装置提供给客户。
实施例
以下，依据实施例就本发明进行具体说明，且本发明并不仅限于以下情况。
首先，基于图1制作了实施例99mTc分离提纯系统1。图5为99mTc分离提纯系统1的正面照片，如图5所示，提取罐20可以容纳大约1L左右的溶液，蒸发洗脱罐21可以容纳大约500ml左右的溶液。提取罐20内部设有搅拌叶片，周围设有螺旋形加热装置。在蒸发洗脱罐21周围也设有螺旋形加热装置。99mTc分离提纯系统1个各部分都统一设置在提取罐20与蒸发洗脱罐21下方的控制装置内。
在放射线设备内，准备了500ml的含有经100Mo(γ，n)99Mo反应生成的99Mo与99mTc的4M(mol/m3)氢氧化钠水溶液作为水溶液W使用，还准备了500ml的甲基乙基酮(沸点约80℃)作为有机溶剂O。水溶液W及有机溶剂O分别经水溶液管路及有机溶剂管路输送至提取罐20内。氢氧化钠水溶液与甲基乙基酮的重量比为5:5。
其中，测量了含有99Mo与99mTc的氢氧化钠水溶液的伽马射线光谱。图6即为含有99Mo与99mTc的氢氧化钠水溶液的伽马射线光谱的测量结果。如图6所示，通过99Mo与99mTc的峰值，可以知道氢氧化钠水溶液中含有99Mo与99mTc。另外也能看到杂质放射性同位素的96Nb的峰值。
其后，对被输送至提取罐20内的氢氧化钠水溶液及甲基乙基酮进行搅拌、加热及施加超声波等操作，时间约20分钟。搅拌叶片的转速约为500rpm，加热装置的设定温度为约60度，超声波的频率设定为36kHz。加热装置的加热温度是从甲基乙基酮的沸点(80℃)减去固定温度(20℃)后计算得出的。
另外，在搅拌、加热及超声波施加等操作结束后，会经过5分钟左右的自然静置，促使氢氧化钠水溶液与甲基乙基酮实现二相分离。然后即可使用输出管路将位于上部的甲基乙基酮吸取出来，经吸附色层柱13a吸附掉甲基乙基酮中含有的99Mo，同时将去除99Mo后仅含99mTc的甲基乙基酮输入到蒸发洗脱罐21中。
在将甲基乙基酮输送到蒸发洗脱罐21后，对其进行15分钟左右的减压、加热及超声波施加操作。压力值设置为10％标准大气压，加热装置的加热温度设定为约60℃，超声波的频率设置为36kHz。加热装置的加热温度同样是从甲基乙基酮的沸点(80℃)减去规定温度(20℃)后计算得出的。
减压、加热及超声波施加操作结束后，甲基乙基酮已全部挥发并析出固体残留物。向固体残留物内注入生理盐水，使固体残留物溶解到生理盐水中并通过回收管路对其进行回收。
此处，测量了蒸发洗脱罐21内的甲基乙基酮的伽马射线光谱。图7即是甲基乙基酮的伽马射线光谱的测量结果。如图7所示，可以看到99mTc与40K的峰值，初期能够看到的99Mo及96Nb的峰值已经消失。测量结果中的40K为自然界存在的钾元素的同位素。通过上述操作，实际上是将99mTc单独地分离提取出来，由此可以说实现了99mTc(近乎100％)高纯度地分离提纯。关于99mTc的分离提纯效率，可以通过有机溶剂中99mTc的放射能/氢氧化钠水溶液中99mTc的放射能的比例得知，实验测得值为90％以上，可以说本发明也可以实现99mTc高效率地分离提纯。
关于处理时间，对1L左右的混合液来说，搅拌、加热及施加超声波大约需要20分钟，静置需5分钟，减压、加热及施加超声波需15分钟，总计需要约40分钟左右。
对此，实验中又将实际设置的99mTc分离提纯系统1样机中提取罐20及蒸发洗脱罐21外表面设置的超声波发生器取下，以此作为全新99mTc分离提纯系统，并对相同数量的上述氢氧化钠溶液及甲基乙基酮进行搅拌加热、静置、减压加热操作。
在不施加超声波的情况下，对于1L的混合液，搅拌、加热需30分钟，静置需5分钟，减压、加热、施加超声波需25分钟，总计需要60分钟的处理时间。也就是说，99mTc分离提纯系统1样机将处理时间缩短了(60-40)/60×100＝33.3％。如在理想条件下顺利运行，则99mTc的分离提纯效率接近100％，其处理时间还能进一步缩短。
因此可以明确，实际设置下99mTc分离提纯系统1样机能够对99mTc实现高纯度且迅速地分析提纯。
行业发展前景
综上所述，本发明所涉及的99mTc分离提纯系统及99mTc分离提纯方法，对于制造用于SPECT检查的核医学诊断用药剂99mTc是有用的。且不仅在医疗方面，本发明还可以在研究、工业、食品等行业所使用的99mTc制造方面发挥作用。此外，本发明还是一种有效地，可以对99mTc实现高纯度且迅速地分析提纯的99mTc分离提纯系统及99mTc分离提纯方法。
Claims (10)
1.一种99mTc分离提纯系统，其特征在于：
由将含有99Mo与99mTc的水溶液与能够溶解该99mTc的有机溶剂导入至提取罐的初期导入控制部分；
将前述导入提取罐中的水溶剂及有机溶剂的混合液进行搅拌，并使用加热装置进行加热；同时对该混合液施加超声波，使前述水溶液与有机溶剂能够进行微细混合的微细混合部分；
将前述经微细混合后的混合液二相分离为水及有机溶剂的分离控制部分；
使前述经二相分离后的有机溶剂经过能够吸附99Mo的吸附色层柱，并将其导入至蒸发洗脱罐内的取出导入控制部分；
负责为蒸发洗脱罐减压，并对导入至该蒸发洗脱罐内的有机溶剂进行加热，同时对其施加超声波，促使该有机溶剂蒸发并析出固体残留物的蒸发控制部分；
以及向析出的固体残留物导入生理盐水，从而促使99mTc溶解于前述生理盐水中的洗脱控制部分构成。
2.根据权利要求1所述的99mTc分离提纯系统，其特征在于：前述导入至提取罐内的水溶液与有机溶剂的重量比为6:4—3:7范围内。
3.根据权利要求1或2所述的99mTc分离提纯系统，其特征在于：前述有机溶液指酮或乙醇。
4.根据权利要求1-3所述的99mTc分离提纯系统，其特征在于：
前述施加在微细混合控制部分的超声波的频率为10kHz—50kHz的范围内，前述施加在蒸发控制部分的超声波的频率为10kHz—50kHz的范围内。
5.根据权利要求1-4所述的99mTc分离提纯系统，其特征在于：
前述微细混合控制部分通过回旋叶片进行搅拌时，该回旋叶片的回转数在100rmp—1500rmp范围内。
6.根据权利要求1-5所述的99mTc分离提纯系统，其特征在于：前述微细混合控制部分通过回旋叶片进行搅拌时，该回旋叶片的回转时间在10分钟—40分钟范围内。
7.根据权利要求1-6所述的99mTc分离提纯系统，其特征在于：
前述微细混合控制部分加热装置的加热温度，应在前述有机溶剂的沸点以下且高于该有机溶剂沸点温度减去所需温度后的温度值；
前述蒸发控制部分加热装置的加热温度，应在前述有机溶剂的沸点以下且高于该有机溶剂沸点温度减去所需温度后的温度值。
8.根据权利要求1-7所述的99mTc分离提纯系统，其特征在于：
前述微细混合控制部分加热装置的加热温度，在10℃—90℃的范围内；
前述蒸发控制部分加热装置的加热温度，在20℃—80℃的范围内。
9.根据权利要求1-8所述的99mTc分离提纯系统，其特征在于：
前述蒸发控制部分对前述蒸发洗脱罐内部的压力进行减压，减压至较大气压更低的所需低气压值，减压后的压力值在5％—20％大气压之间。
10.一种前述99mTc分离提纯系统进行99mTc分离提纯方法，其特征在于，由含有将99Mo与99mTc的水溶液与能够溶解该99mTc的有机溶剂导入至提取罐的初期导入控制步骤；
将前述导入提取罐中的水溶剂及有机溶剂的混合液进行搅拌，并使用加热装置进行加热；同时对该混合液施加超声波，使前述水溶液与有机溶剂能够进行微细混合的微细混合控制步骤；
将前述经微细混合后的混合液二相分离为水及有机溶剂的分离控制步骤；
使前述经二相分离后的有机溶剂经过能够吸附99Mo的吸附色层柱，并将其导入至蒸发洗脱罐内的取出导入控制步骤；
负责为蒸发洗脱罐减压，并对导入至该蒸发洗脱罐内的有机溶剂进行加热，同时对其施加超声波，促使该有机溶剂蒸发并析出固体残留物的蒸发控制步骤；
以及向析出的固体残留物导入生理盐水，从而促使99mTc溶解于前述生理盐水中的洗脱控制步骤构成。
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