CN1319599C - Ri标记化合物合成系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以连续制造RI化合物的RI标记化合物合成系统(1)。其中，对应于一个RI原料合成部3设置多个RI化合物制造部(7)，通过切换导入标记前体的RI化合物制造部，可以依次利用其它的RI化合物制造部(7)，交换一个RI化合物制造部(7)或者使放射能衰减时，可以利用其它的RI化合物制造部(7)。

Description

RI标记化合物合成系统
技术领域
本发明涉及RI标记化合物合成系统。
背景技术
制造在例如医院等的PET检测(正电子断层摄影检测)中使用的放射性同位素标记化合物(RI化合物)的RI标记化合物合成装置，在RI原料合成部中使放射性同位素(RI)和规定的原料发生反应来合成标记前体，在RI化合物制造部中利用该标记前体制造RI化合物。在这样的RI化合物合成装置中，对应于一个RI原料合成部设置有一个RI化合物制造部(例如，参照特开2003-21696号公报)。
但是，在上述装置中，为了满足例如PET检测等的需要，要求连续地制造RI化合物。
发明内容
本发明正是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于提供能够连续制造RI化合物的RI标记化合物合成系统。
本发明的RI标记化合物合成系统包括：利用放射性同位素来合成标记前体的RI原料合成部和导入有标记前体、试剂并制造放射性同位素标记化合物的RI化合物制造部，其特征在于：对应于RI原料合成部设置有多个RI化合物制造部，并且具备有选择地切换导入有标记前体的RI化合物制造部的切换装置。
根据如上所述构成的RI标记化合物合成系统，对应于一个RI原料合成部设置多个RI化合物制造部，通过切换导入有标记前体的RI化合物制造部，可以依次利用其它的RI化合物制造部，同时在交换一个RI化合物制造部或者使放射能衰减时，可以利用其它的RI化合物制造部。
其是具备一体地包含第1箱和第2箱的热室的结构，其中，RI原料合成部被收纳在利用屏蔽放射线的放射线屏蔽材料做成可以密闭的结构的第1箱中，RI化合物制造部被收纳在具有可以开闭的门并利用屏蔽放射线的放射线屏蔽材料做成可以密闭的结构的第2箱中，并且可以交换第2箱内的RI化合物制造部或者使放射能衰减，同时防止来自RI标记化合物合成系统的放射能的泄漏，并且可以使RI标记化合物合成系统小型化。
另外，第2箱的结构是，被屏蔽放射线的放射线屏蔽材料分割成可以密闭的多个室，对应于各个室设置有门，交换一个室内的RI化合物制造部或者使放射能衰减时，可以利用其它室内的RI化合物制造部。
此外，本发明的合成系统的构成还可以具有检测放射性同位元素标记化合物的品质的品质检测部。
如上所述根据本发明的RI标记化合物合成系统，通过切换导入有标记前体的RI化合物制造部，可以依次利用其它的RI化合物制造部，同时交换一个RI化合物制造部或者使放射能衰减时，可以利用其它的RI化合物制造部，所以能够提供一种可以在保持RI化合物制造部的卫生状态、减少受照射的同时连续制造RI化合物。
附图说明
图1是表示本发明的实施形态的甲硫氨酸合成系统的概略正面结构图。
图2是图1中所示的甲硫氨酸合成系统的概略右侧结构图。
图3是表示图1中的碘代甲烷合成装置的概略结构图。
图4是表示使图3中的六向阀为第1状态时的碘代甲烷合成装置的概略结构图。
图5是表示使图3中的六向阀为第2状态时的碘代甲烷合成装置的概略结构图。
符号说明
1甲硫氨酸合成系统(RI标记化合物合成系统)
2热室
3碘代甲烷合成装置(RI原料合成部)
4碘代甲烷合成室(第1箱内的室)
5路径切换装置(切换装置)
7RI化合物制造装置(RI化合物制造部)
8RI化合物制造室(第2箱内的室)
9放射性药剂检测装置(品质检测部)
具体实施方式
以下，参考图1-图5说明本发明的RI标记化合物合成系统的优选的实施方案。图1和图2是表示本发明的实施形态的甲硫氨酸合成系统的概略结构图，图3是表示图1中的碘代甲烷合成装置的概略结构图，图4和图5表示改变图3中的六向阀的状态时的碘代甲烷合成装置的概略结构图。另外，在对附图进行说明时，用相同的符号表示同一部件或者相当的部件，省略重复的说明。
本实施形态的RI标记化合物合成系统，是制造作为例如医院等的PET检查等所使用的放射性同位素标记化合物即放射性药剂(包含放射性医药品)的甲硫氨酸的甲硫氨酸合成系统。
如图1和图2所示，甲硫氨酸合成系统1具有略呈矩形的箱形的热室2，该热室2使用例如铅、钨、铁等的能够屏蔽放射线的放射线屏蔽材料，被设定为能够屏蔽放射线的适当的厚度，并设计成防止放射线漏出的密闭构造。
在该热室2的内部，具有被放射性屏蔽材料分割并设计成密闭结构的多个室。具体地说，在碘代甲烷合成室(第1箱内的室)4中收纳合成作为标记前体的11CH3I的碘代甲烷合成装置(RI原料合成部)3，在路径切换室6中收纳切换由碘代甲烷合成装置3合成的11CH3I的路径的路径切换装置(切换装置)5，在RI化合物制造室(第2箱内的室)8中收纳利用由碘代甲烷合成装置3合成的11CH3I制造甲硫氨酸的RI化合物制造装置(RI化合物制造部)7，在品质检测室10中收纳检测由RI化合物制造装置7制造的甲硫氨酸的质量的放射性药剂检测装置(品质检测部和注入必需量的注入部)9。
下面，详细说明碘代甲烷合成装置3。该碘代甲烷制造装置3如图3所示，其大致包括：利用氢气还原从系统外部的回旋加速器(未图示出来)供给的11CO2而变换为11CH4的11CH4生成系统12、暂时吸附该11CH4的11CH4吸附系统13、使该11CH4和碘气体发生反应来合成11CH3I的11CH3I合成系统14。
11CH4生成系统12包括：将包含11CO2的原料气体供给到系统内的原料气体供给配管L1、将包含氢气的载气供给至系统内的氢气供给配管L2、集合这些配管L1、L2并选择地切换一根配管的三向阀V1、暂时吸附原料气体中的11CO2的11CO2吸附塔15、将暂时吸附在该11CO2的吸附塔15中的11CO2变换为11CH4的11CH4变换塔16、精制由该11CH4变换塔16变换的11CH4的11CH4精制塔17、依次连接上述的三向阀V1、11CO2吸附塔15、11CH4变换塔16和11CH4精制塔17并连接到后部的11CH4吸附系统13上的配管L3。
11CO2吸附塔15的内部填充有暂时吸附11CO2的例如Cabosphere(注册商标)等吸附剂，在外部具有加热·冷却该11CO2吸附塔15的加热·冷却装置和测定11CO2吸附塔15的放射能的RI监测器26。暂时吸附11CO2的吸附剂在常温时吸附11CO2，被加热则解吸出11CO2。
11CH4变换塔16的内部填充有利用氢气将11CO2变换为11CH4的例如Shimalite Ni(注册商标)等还原催化剂，在外部具有加热该11CH4变换塔16的加热装置。
在11CH4精制塔17的内部填充有吸附未变换的11CO2等的例如Ascarite II(注册商标)、碱石灰(Soda Lime)等吸附剂。
该11CH4生成系统12的后部的11CH4吸附系统13包括：有多个连接口a～f并且可以选择两种类型的连接状态的连接到11CH4精制塔17上的六向阀V2、被连接到该六向阀V2上并且暂时吸附11CH4的11CH4吸附塔18、具有截止阀(关断阀；縁切り弁)V6并将He气供给到系统内部的He供给配管L6、具有截止阀V7并将系统内的废气排出到系统外部的排气配管L10、连接到通过配管L9与该排气配管L10连接的三向阀V3上并且将系统内的11CH4导出到后部的11CH3I合成系统14中的配管L11。
六向阀V2具有六个连接口a～f，连接口a通过配管L3与11CH4精制塔17的出口相连接，连接口b通过配管L4与11CH4吸附塔18的入口相连接，连接口c和He供给配管L6相连接，连接口d通过配管L7与排气配管L10相连接，连接口e通过配管L5与11CH4吸附塔18的出口相连接，连接口f通过配管L8与三向阀V3相连接。
另外，该六向阀V2可以选择为第1状态或者第2状态中的任何一种状态，在第1状态中，如图4所示，连接口a和连接口f、连接口e和连接口d、连接口c和连接口b分别连通，在第2状态中，如图5所示，连接口a和连接口b、连接口c和连接口d、连接口e和连接口f分别连通。
在11CH4吸附塔18的内部填充有暂时吸附11CH4的例如Cabosphere(登录商标)等吸附剂，在外部设置有加热·冷却该11CH4吸附塔18的加热·冷却装置和测定11CH4吸附塔18的放射能的RI监测器27。
该11CH4吸附系统13的后部的11CH3I合成系统14包括：连接到配管L11的三向阀V4、使碘气与11CH4混合的碘塔20、使由该碘塔20气化的碘气与11CH4发生合成反应的11CH3I合成塔21、精制11CH3I的11CH3I精制塔22、暂时吸附11CH3I的11CH3I吸附塔23、依次连接这些三向阀V4、碘塔20、11CH3I合成塔21、11CH3I精制塔22的配管L12、连接到该配管L12上的三向阀V5、连接三向阀V5、V4的循环配管L13、设置在该循环配管L13上的循环泵29、连接到三向阀V5上的同时传送合成的11CH3I的11CH3I配管L14。
装置。
11CH3I合成塔21由例如玻璃材质等构成，在外部具有加热该11CH3I合成塔21的加热装置。
在11CH3I精制塔22的内部填充有吸附未反应的11CO2和杂质的例如Ascarite II(注册商标)等吸附剂。
在11CH3I吸附塔23的内部填充有暂时吸附11CH3I的Porapak N等吸附剂，在外部具有加热·冷却该11CH3I吸附塔23的加热·冷却装置和测定来自11CH3I吸附塔23的放射能的RI监测器28。暂时吸附11CH3I的吸附剂在常温时吸附11CH3I，被加热则解吸出11CH3I。
其中，特别是在本实施形态中，如图1所示，热室2具有两个RI化合物制造室8，在该RI化合物制造室8的内部，分别具有与碘代甲烷合成装置3连接的2个RI化合物制造装置7，同时为了选择性地切换到任一被导入11CH3I的RI化合物制造装置7，如图2所示，在路径切换室6的内部具有路径切换装置5。
该路径切换装置5是有选择地对多个出口进行切换的切换阀，其入口与上述的11CH3I配管L14相连接，该多个出口通过配管L20分别与RI化合物制造装置7连接。
为了导入11CH3I并制造甲硫氨酸，RI化合物制造装置7具有填充例如试剂的试剂槽、利用该试剂和11CH3I制造放射性试剂的反应器等。另外，也可以不使用反应器，而利用例如以路径为代表的反应柱等来使试剂和11CH3I发生反应。
在收纳该RI化合物制造装置7的RI化合物制造室8中，为了维持该RI化合物制造室8为干净的环境，设置有将纯净的气体供给到该制造室8中，并将该制造室8内的气体排出的给排气装置，同时为了便于收纳在该制造室8内的RI化合物制造装置7的取出放入，还分别设置有门(未图示出)。
此外，收纳在品质检测室10中的放射性试剂检测装置9用于注入由RI化合物制造装置7制造的放射性试剂并进行品质检测，其包括：通过产品回收配管L21对供给的放射性试剂进行回收的产品回收容器、确认放射性试剂的性质和颜色形状、有无杂质混入到放射性试剂中等的CCD摄像机31、测定来自放射性试剂的放射能的放射能测定装置32、填充放射性试剂的注射器等。
接下来，参考图1～图5对如上所述构成的甲硫氨酸合成系统1的作用原理进行说明。碘代甲烷合成装置3依次包括：浓缩原料气体中的11CO2的11CO2吸附工序；利用该11CO2生成11CH4的11CH生成工序；暂时吸附该11CH4并分离除去未反应的氢气等的11CH4吸附工序；以及使该11CH4和碘发生合成反应来合成11CH3I的11CH3I合成工序。
在11CO2吸附工序中，如图4所示，将原料气体通过原料气体供给配管L1、三向阀V1导入到室温的11CO2吸附塔15中，在该11CO2吸附塔15中原料气体中的11CO2被暂时吸附。通过该吸附处理而被分离出11CO2的原料气体通过配管L3、第1状态的六向阀V2、配管L8、三向阀V3、配管L9、排气配管L10、截止阀V7被排出到系统外部。
然后，利用RI监测器26确认11CO2吸附塔15中的11CO2吸附量达到规定值后，停止供给原料气体。
接下来，切换三向阀V1，使氢气供给配管L2和配管L3连通，如图5所示，将六向阀V2切换到第2状态，使配管L3、六向阀V2、配管L4、11CH4吸附塔8、配管L5、六向阀V2、配管L8、三向阀V3、配管L9、L10连通。
在11CH4生成工序中，主要成分为氮气且包含约10％的氢气的载气通过氢气供给配管L2、三向阀V1、配管L3导入到11CO2吸附塔15中的同时，利用加热装置对该11CO2吸附塔15进行加热。通过该加热处理，11CO2从11CO2吸附塔15中解吸出来。
该解吸出的11CO2和载气一起被导入到经加热装置加热的11CH4变换塔16中，与还原催化剂接触并且通过载气中的氢气将其变换为11CH4。
这样产生的11CH4被导入到11CH4精制塔17中，和11CH4在一起的未反应的11CO2等被11CH4精制塔17中填充的吸附剂吸附。通过该吸附处理，未反应的11CO2等从11CH4中分离出来。
在11CH4吸附工序中，11CH4通过配管L3、六向阀V2、配管L4被导入到室温状态的11CH4吸附塔18中，并暂时被吸附在该11CH4吸附塔18中。和11CH4一起被导入到11CH4吸附塔18中的未反应的氢气等原样地通过，然后通过配管L5、六向阀V2、配管L8、三向阀V3、配管L9、排气配管L10、截止阀V7排出到系统外部。
利用这时的RI监测器26、27中的放射能测定，确认11CO2吸附塔15中的11CO2吸附量减少，11CH4吸附塔18中的11CH4吸附量达到规定值后，停止供给载气。
此外，11CH4吸附工序具有清洗11CH4吸附系统13的内部的清洗工序。首先，关闭三向阀V3，打开截止阀V6，如图4所示，将六向阀V2切换到第1状态。
在该状态下从He供给配管L6供给的He气通过截止阀V6、六向阀V2、配管L4、11CH4吸附塔18、配管L5、六向阀V2、配管L7、排气配管L10、截止阀V7，将上述配管、阀和11CH4吸附塔18中残存的氢气等排出到系统外部。然后在供给规定量的He气之后，切换三向阀V3使配管L9和配管L11连通，关闭截止阀V7。这样，使配管L7、L9、L11连通。
然后，利用加热装置加热11CH4吸附塔18。通过该加热处理，11CH4从11CH4吸附塔18中解吸出来。
在11CH3I合成工序中，利用He气传送解吸出的11CH4，并且通过配管L5、六向阀V2、配管L7、L9、三向阀V3、配管L11、三向阀V4导入到11CH3I合成系统14中。导入的11CH4通过配管L12、碘塔20、11CH3I合成塔21、11CH3I精制塔22、11CH3I吸附塔23、三向阀V5、循环配管L13、循环泵29返回到三向阀V4，在这些配管、阀、塔中循环。
这样，在11CH4在11CH3I合成系统内循环的状态下，利用加热装置对碘塔20进行加热。通过该加热处理，碘发生气化，该碘气和11CH4混合。
被混合的11CH4和碘气被导入到11CH3I合成塔21中的同时，被加热装置加热。通过该加热处理，11CH4和碘气发生合成反应，合成11CH3I。
这样合成的11CH3I被导入到11CH3I精制塔22中，和11CH3I在一起的未反应的11CO2等被填充在11CH3I精制塔22中的吸附剂吸附。通过该吸附处理，11CO2等从11H3I中被分离出来。
被分离了11CO2的11CH3I被导入到室温的11CH3I吸附塔23中，11CH3I被暂时吸附在该11CH3I吸附塔23中。和11CH3I一起被导入到11CH3I精制塔22中的未反应的11CH4原样地通过，继续循环，再次被导入到碘塔20中，如上所述，重复和碘气的混合、合成反应等。
然后，利用RI监测器28确认11CH3I吸附塔23中的11CH3I吸附量达到规定值之后，停止循环泵29，终止循环，切换三向阀V4、V5，使配管L11、L12、L14连通。
接下来，利用加热装置加热11CH3I吸附塔23。通过该加热处理，11CH3I从11CH3I吸附塔23中解吸出来。利用从He供给配管L6导入的He气传送该解吸出的11CH3I，通过配管L12、L14在系统外部作为产品被回收。由此得到11CH3I。该11CH3I通过11CH3I配管L14、路径切换装置5、配管L20被供给到RI化合物制造装置7中。
在RI化合物制造装置7中，被导入的11CH3I、被填充到试剂槽中的规定的试剂由电磁阀控制它们的流量，通过规定的孔路径被导入到反应器中，发生合成反应，该合成反应产生的反应生成物作为放射性药剂被回收。这样，利用作为标记前体的11CH3I制造作为放射性药剂的甲硫氨酸。该放射性药剂通过配管L21供给到放射性药剂检测装置9中。
在该放射性药剂检测装置9中实施上述检测，而且，利用注射器取出少量的放射性药剂，利用系统外部的例如分析装置等进行其它的品质检测。这些品质检测中合格的药剂可以作为放射性药剂在人体中使用。
其中，RI化合物制造装置7中的放射性药剂的制造一结束，由路径切换装置5有选择地对路径进行切换，11CH3I被导入同一RI化合物制造室8内的其它RI化合物制造装置7中。然后，该RI化合物制造装置7中的放射性药剂的制造一结束，由路径切换装置5对路径进行切换，11CH3I被导入其它的RI化合物制造室8内的RI化合物制造装置7中。然后，该RI化合物制造装置7中的放射性药剂的制造一结束，11CH3I被导入同一RI化合物制造室8内的其它RI化合物制造装置7中，根据需要，反复执行这些操作。
在该甲硫氨酸合成系统1中，一个RI化合物制造室8内的2个RI化合物制造装置中的放射性药剂的制造结然后经过规定的时间，该一个RI化合物制造室8内的放射能充分地衰减后，开闭该RI化合物制造室8的门，取出2个RI化合物制造装置7，将别的RI化合物制造装置7收纳在RI化合物制造室8中，再次提供给放射性药剂的制造。这样，在放射性药剂的制造后进行RI化合物制造装置7的交换。这时，交换该RI化合物制造装置7的同时，由其它的RI化合物制造室8内的RI化合物制造装置7进行放射性药剂的制造。
这样，在本实施形态中，对应于一个碘代甲烷合成装置3设置有多个RI化合物制造装置7，通过由路径切换装置5对导入有11CH3I的RI化合物制造装置7进行切换，可以依次利用其它的RI化合物制造装置7。其结果，可以连续制造放射性药剂。而且，因为具有多个收纳多个RI化合物制造装置7的RI化合物制造室8，所以交换一个RI化合物制造室8内的RI化合物制造装置7，7时，可以利用其它的RI化合物制造室8内的RI化合物制造装置7，7。其结果，能够提供一种甲硫氨酸合成系统1，其可以在保持RI化合物制造装置7的卫生状态、减少受照射的同时，连续制造放射性药剂。
附带说一下，在本实施形态的甲硫氨酸合成系统1中，RI化合物制造装置7中的一个周期的放射性药剂的制造时间为60分钟，一个RI化合物制造室8内的合计制造时间是120分钟。因为该放射性药剂中包含的放射性同位素11C的半衰期是20分钟，所以在2个周期的放射性药剂的制造时间内残留在装置中的放射能将衰减到1/64～1/8。
另外，在本实施形态中，因为具有一体地包含碘代甲烷合成室4、RI化合物制造室8，8、品质检测室10的热室2，所以可以使甲硫氨酸合成系统1小型化。
以上，基于本发明的实施形态进行了具体的说明，但是本发明并不局限于上述实施形态。例如，在上述实施形态中是制造甲硫氨酸的甲硫氨酸合成系统1，但也可以是制造例如胆碱等其它的放射性药剂、放射性医药品、RI化合物的RI标记化合物合成系统。
另外，在上述实施形态中，所采用的是具有多个收纳多个RI化合物制造装置7的RI化合物制造室8的结构，但也可以是具有多个收纳单个RI化合物制造装置7的RI化合物制造室8的结构，或者是具有收纳单个RI化合物制造装置7的RI化合物制造室8和收纳多个RI化合物制造装置7的RI化合物制造室8的组合的结构。

Claims (4)

1、一种RI标记化合物合成系统，其包括：利用放射性同位素合成标记前体的RI原料合成部和导入有所述标记前体、试剂并制造放射性同位素标记化合物的RI标记化合物制造部，其特征在于：
对应于所述RI原料合成部设置有多个所述RI标记化合物制造部，并且具备有选择地切换被导入所述标记前体的所述RI标记化合物制造部的切换装置。
2、根据权利要求1所述的RI标记化合物合成系统，具备一体地包含第1箱和第2箱的热室，其中，所述RI原料合成部被收纳在利用屏蔽放射线的放射线屏蔽材料做成可以密闭的结构的所述第1箱中，所述RI标记化合物制造部被收纳在具有可以开闭的门并利用屏蔽放射线的放射线屏蔽材料做成可以密闭的结构的所述第2箱中。
3、根据权利要求2所述的RI标记化合物合成系统，其特征在于，所述第2箱被屏蔽放射线的放射线屏蔽材料分割成可以密闭的多个室，对应于所述各室设置有所述门。
4、根据权利要求1-3中的任一项所述的RI标记化合物合成系统，其特征在于，具有检测所述放射性同位素标记化合物的品质的品质检测部。
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