CN211636025U - 三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三柱反式选择型钼99‑锝99m发生器装置，所述装置包括上位机(1)、全自动钼99‑锝99m分离装置(3)、反应模块(16)、Mo‑Tc料液瓶(19)、产品瓶(21)、配液溶液瓶(9)、淋洗液1号瓶(10)、淋洗液2号瓶(11)；所述全自动钼99‑锝99m分离装置(3)包括机箱、注射泵模块(14)、多通道转换阀(8)、气动控制阀(4)和反应模组滑台(17)；所述反应模块(16)包括排阀开关(15)、注射器(13)、吸附柱(5)、交换柱(6)和保护柱(7)。该装置具有自动化程序度高、制备速度快、分离率高等特点。自动化程序高也减少了放射性辐射对操作人员的辐照影响。

Description

三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置

技术领域

本实用新型属于同位素放射性生产领域，具体涉及一种从低比活度⁹⁹Mo料液中富集^99mTc核素的自动化装置——三柱反式选择型钼99-锝99m发生器系统及方法，用以制备满足药典要求的高锝[^99mTc]酸钠注射液。

背景技术

当今世界医用成像诊断中使用的核药物有80～85％使用^99mTc。这种放射性同位素主要来自于⁹⁹Mo-^99mTc发生器中母核素⁹⁹Mo的β衰变。

目前高比活度⁹⁹Mo(约50000Ci/g Mo)由铀裂变生产获得。世界上的高比活度⁹⁹Mo主要由荷兰、比利时、法国、南非、澳大利亚和俄罗斯等国家的反应堆提供，在主要生产国家的反应堆停堆检修或退役等事件发生时，裂变⁹⁹Mo供应可能面临短缺。

非裂变方法生产⁹⁹Mo通常以⁹⁸Mo和¹⁰⁰Mo作为原料，使用反应堆进行辐照或加速器制备得到。非裂变方法制备的低比活度⁹⁹Mo中非放射性Mo占压倒性优势，所以在现有的裂变⁹⁹Mo-^99mTc发生器结构中需要加入大量的氧化铝才能装载足够多的⁹⁹Mo，以衰变出足够量的^99mTc。由于^99mTc在被氯化钠注射液淋洗时会有一定比例残留，因此要得到正常裂变⁹⁹Mo-^99mTc发生器得到的^99mTc淋洗活度，需要使用大量是氯化钠注射液，结果造成洗脱液中^99mTc浓度较低，不能满足药典要求。三柱MSIG分离纯化技术解决了低比活度钼(⁹⁹Mo)料液中提取锝(^99mTc)核素的问题。三柱MSIG分离纯化技术与传统裂变⁹⁹⁹Mo-^99mTc发生器的氧化铝柱吸附⁹⁹Mo而洗脱^99mTc不同，其关键是使用一种固相材料从含大量⁹⁹Mo料液中吸附微量的^99mTc，同时不吸附或者很少吸附⁹⁹Mo，从而实现钼和锝的分离。目前，尚无针对三柱分离纯化技术工艺研制的全自动钼99-锝99m制备装置。

实用新型内容

针对背景技术中低比活度⁹⁹Mo料液中提取^99mTc核素的难题，本实用新型的目的在于提供一种新型全自动三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置。该装置具有自动化程序度高、制备速度快、分离率高等特点。自动化程序高也减少了放射性辐射对操作人员的辐照影响。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置，所述装置包括上位机(1)、全自动钼99-锝99m分离装置(3)、反应模块(16)、Mo-Tc料液瓶(19)、产品瓶(21)、配液溶液瓶(9)、淋洗液1号瓶(10)、淋洗液2号瓶(11)，所述全自动钼99-锝99m分离装置(3)包括机箱、注射泵模块(14)、多通道转换阀(8)、气动控制阀(4)、反应模组滑台(17)；所述反应模块(16)包括排阀开关(15)、注射器(13)、吸附柱(5)、交换柱(6)、保护柱(7)；

所述上位机通过电缆连接至全自动钼99-锝99m分离装置(3)；所述反应模块(16)插接在反应模组滑台(17)的排阀插槽上；所述反应模组滑台(17)设置在机箱前面板底部；所述气动控制阀(4)设置在反应模组滑台(17)上侧，且位置与所述反应模块(16)的排阀开关相对应；所述排阀开关(15)套接在气动控制阀(4)的阀套中；所述多通道转换阀(8)设置在机箱前面板上方位置，所述多通道转换阀(8)公共端口通过软管连接反应模块(16)的进液口，多通道转换阀(8)其他端口分别接连至配液溶液瓶(9)、淋洗液1号瓶(10)、淋洗液2号瓶(11)；所述注射器(13)与注射泵模块(14)配合在一起；所述注射泵模块(14)设置在气动控制阀(4)上方，正对于所述注射器(13)的位置；所述Mo-Tc料液瓶(19)和产品瓶(21)通过软管分别连接至反应模块(16)的排阀接口处；

所述吸附柱(5)、交换柱(6)和保护柱(7)分别连接至反应模块(16)。

作为一种优选的方案，所述上位机(1)的处理控制部件为触控一体机；所述触控一体机通过触摸屏(2)设置各工位的参数，并监测分离系统运行情况。

作为一种优选的方案，所述气动控制阀(4)包括12组气动旋转摆缸(4-3)、阀套(4-4)、气动控制阀岛(4-2)和I/O控制器(4-1)；

所述12组气动旋转摆缸(4-3)设置在反应模组滑台(17)上侧，且与排阀开关(15)位置相对应；所述12组气动旋转摆缸(4-3)与阀套(4-4)组装在一起，所述阀套(4-4)可嵌入对位的排阀开关(15)；所述气动控制阀岛(4-2)与12组气动旋转摆缸(4-3)通过气管连接，气动控制阀岛(4-2)气驱接口与机箱后面板的气路接口相连；所述I/O控制器(4-1)与气动控制阀岛(4-2)电动接口相连，I/O控制器(4-1)连接至机箱后面板的数据电缆。

作为一种优选的方案，所述装置还包括废液收集瓶(20)，所述废液收集瓶(20)通过软管分别连接至反应模块(16)的排阀接口处。

作为一种优选的方案，所述装置还包括通气口(12)，所述通气口(12)设置在多通道转换阀(8)的其中一个端口。

作为一种优选的方案，所述吸附柱(5)为固相萃取的吸附柱；所述交换柱(6)为强酸性离子交换柱；所述保护柱(7)为酸性氧化铝保护柱。

其中，固相萃取填料通常是色谱吸附剂，可分为三大类：第一类是以硅胶为基质(例如C18、C8等)；第二类是以高聚物为基质，例如聚苯乙烯-二乙烯苯等；第三类是以无机材料为主的，例如弗罗里硅藻土、氧化铝、石墨化碳等。本实用新型采用活性炭材料作为固相萃取填料。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置具有自动化程度高，只需根据已确定的工艺流程进行程序流程块编程，三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置即可按相应流程程序完成动作；制备速度相比于化学实验容器人工分离纯化操作有了大幅提升，液量控制精度远高于蠕动泵控制液体液量等特点。三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置减少了人为干预，也降低了放射性辐射对操作人员的辐照影响。

附图说明

图1为三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置结构示意图；

图2为全自动钼99-锝99m分离装置连接示意图；

图中，1-上位机；2-触控屏；3-全自动钼99-锝99m分离装置；4-气动控制阀；5-吸附柱；6-交换柱；7-保护柱；8-多通道转换阀；9-配液溶液瓶；10-淋洗液1号瓶；11-淋洗液2号瓶；12-通气口；13-注射器；14-注射泵模块；15-排阀开关；16-反应模块；17-反应模组滑台；18-锁紧开关；19-Mo-Tc料液瓶；20-废液瓶；21-产品瓶；22-电缆；23-软管；24-数据接口；4-1-I/O控制器；4-2-气动控制阀岛；4-3-气动旋转摆缸；4-4-阀套。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式，对本实用新型的具体实施方案作详细的阐述。

本实用新型提供一种三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置，结构如图1所示，包括上位机1、全自动钼99-锝99m分离装置3、反应模块16、Mo-Tc料液瓶19、产品瓶21、废液瓶20等组成。

上位机1采用嵌入式操作系统，由触控一体机作为上位机处理控制部件。触控一体机的主控制器通过电缆22连接至全自动钼99-锝99m分离装置3，主要控制钼99-锝99m分离装置3中多通道转换阀8、气动控制阀4、注射泵模块14的运行。触控一体机通过触摸屏2设置各工位的参数，并监测分离系统运行情况。

反应模块16是根据已确定的低活度钼99-锝99m分离、纯化工艺流程组装而成的模块组合。反应模块16包括排阀开关15、注射器13、吸附柱5、交换柱6、保护柱7、软管23等组成。反应模块16为可更换式结构，插接在全自动钼99-锝99m分离装置的反应模组滑台17的排阀插槽上，反应模块16的排阀开关15套接在全自动钼99-锝99m装置3的气动控制阀4中，通过软件控制驱动气动控制阀4动作，实现反应模块16排阀开关15的关断，通过流过多相配方液体以完成设定工艺流程的分离、纯化过程。

全自动钼99-锝99m分离装置3由机箱、注射泵模块14、多通道转换阀8、气动控制阀4、反应模组滑台17等组成。机箱内装有驱动气动旋转摆缸4-3的气动控制阀岛4-2、I/O控制器4-1组成。机箱前面板底部安装反应模组滑台17，反应模组滑台17上有排阀插槽，可插入反应模块16，反应模组滑台17可前后滑动抽拉，反应模块16可随反应模组滑台17的推进动作实现与气动控制阀4的对接。气动控制阀4由12组气动旋转摆缸4-3、阀套4-4、气动控制阀岛4-2、I/O控制器4-1组成(如图2所示)。12组气动旋转摆缸4-3安装在机箱前面板反应模组滑台17上侧，12组气动旋转摆缸4-3的位置与反应模块16的排阀开关15位置相对应，12组气动旋转摆缸4-3与阀套4-4组装在一起，阀套4-4可嵌入对位的反应模块16的排阀开关15，以实现排阀开关15的相应的动作。12组气动旋转摆缸4-3与气动控制阀岛4-2通过气管连接，气动控制阀岛4-2气驱接口与机箱后面板的气路接口相连，气动控制阀岛4-2电动接口与I/O控制器4-1相连，I/O控制器4-1连接至机箱后面板的数据电缆22，通过上位机1程序软件实现对I/O控制器4-1控制。反应模组滑台17推进后，旋转反应模组滑台17的锁紧开关18，反应模块16上的注射器13与注射泵模块14配合的在一起。机箱前面板上方位置安装有多通道转换阀8。多通道转换阀8公共端口通过软管23连接反应模块16的进液口，多通道转换阀8其他端口分别接连至配液溶液瓶9、淋洗液1号瓶10、淋洗液2号瓶11、通气口12。

结合已开发的三柱MSIG分离纯化工艺及操作环境的特点，采用全自动洗脱流程进行运行说明：

1.装置初始化

上位机1运行程序，通过电缆22通讯对全自动钼99-锝99m分离装置3的注射泵模块14、多通道转换阀8、气动控制阀4进行复位，程序控制气动控制阀4及多通道转换阀8运行，配液溶液瓶9能过多通道转换阀8及软管23连接至注射泵模块14上的注射器13，程序控制注射泵模块14带动注射器13运行，抽取设定液量的配液溶液(浓度为0.01～5mol/L的NaOH溶液)后，推动性注射器13运动，对整个设备的管路进行清洗，液体流入废液瓶20内。程序控制多通道转换阀8接通通气口12，采用气体驱动软管23内残留液体排出。

2.^99mTc吸附工艺过程

上位机1通过运行程序，通过电缆22通讯对全自动钼99-锝99m分离装置3的气动控制阀4进行控制，驱动反应模块16的排阀开关15，接通Mo-Tc料液瓶19输出口，程序控制注射器模块14驱动注射器13，吸入设定量的Mo-Tc料液，通过反应模块16的排阀开关15控制，注射器模块14驱动注射器13将Mo-Tc料液推入吸附柱(固相萃取吸附柱，固相萃取填料为活性炭材料)5内，使^99mTc吸附于吸附柱5的材料内，之后Mo-Tc料液通过Mo-Tc料液瓶19输入口重新流回Mo-Tc料液瓶19。

3.⁹⁹Mo洗涤工艺过程

上位机1运行程序，通过电缆22通讯对全自动钼99-锝99m分离装置3多通道转换阀8进行控制，多通道转换阀8切换至配液溶液瓶9，程序控制注射器模块14驱动注射器13，吸入设定量的配液溶液(浓度为0.01～5mol/L的NaOH溶液)。程序通过对气动控制阀4进行控制，驱动反应模块16的排阀开关15，使吸附柱5接通废液瓶20管路。程序控制注射器模块14驱动注射器13，推出设定量的配液溶液通过吸附柱5，配液溶液将吸附柱5内材料上残留的Mo料液进行冲洗，废液通过反应模块16的管路流入废液瓶20内。

4.泵头洗涤工艺过程

上位机1运行程序，通过电缆22通讯对全自动钼99-锝99m分离装置3多通道转换阀8进行控制，多通道转换阀8切换至淋洗液1号瓶10，程序控制注射器模块14驱动注射器13，吸入设定量的1号淋洗液(注射用水)。程序通过对气动控制阀4进行控制，驱动反应模块16的排阀开关15，接通废液瓶20管路。推动注射器，用1号淋洗液对注射器13及反应模块16的管路进行冲洗，降低⁹⁹Mo料液的残留影响。

5.^99mTc淋洗、中和、被保护柱吸附

上位机1运行程序，通过电缆22通讯对全自动钼99-锝99m分离装置3多通道转换阀8进行控制，多通道转换阀8切换至淋洗液1号瓶10，程序控制注射器模块14驱动注射器13，吸入设定量的1号淋洗液(注射用水)。程序通过对气动控制阀4进行控制，驱动反应模块16的排阀开关15，接通吸附柱5、交换柱(强酸性离子交换柱)6、保护柱(酸性氧化铝保护柱)7及废液瓶20管路。程序控制注射器模块14驱动注射器13，推出设定量的1号淋洗液，使1号淋洗液顺序通过吸附柱5、交换柱6、保护柱7，废液流入废液瓶20。使^99mTc核素从吸附柱中淋洗出，通过交换柱中和反应，被酸性的保护柱5吸附滞留。

6.淋洗保护柱得到高锝[^99mTc]酸钠注射液

上位机1运行程序，通过电缆22通讯对全自动钼99-锝99m分离装置3多通道转换阀8进行控制，多通道转换阀8切换至淋洗液2号瓶11，程序控制注射器模块14驱动注射器13，吸入设定量的2号淋洗液。程序通过对气动控制阀4进行控制，驱动反应模块16的排阀开关15，接通保护柱7与产品瓶21。程序控制注射器模块14驱动注射器13，推出设定量的2号淋洗液(浓度为0.9％的NaCl注射液)，使2号淋洗液顺序通过保护柱7，淋洗保护柱7得到高锝[^99mTc]酸钠注射液，溶液被产品瓶21收集。

7.清洗装置

上位机1运行程序，通过电缆22通讯对全自动钼99-锝99m分离装置3多通道转换阀8进行控制，多通道转换阀8切换至淋洗液1号瓶10，程序控制注射器模块14驱动注射器13，吸入设定量的1号淋洗液(注射用水)。程序通过对气动控制阀4进行控制，驱动反应模块16的排阀开关15，接通保护柱7及废液瓶20管路。程序控制注射器模块14驱动注射器13，推出设定量的1号淋洗液，使1号淋洗液顺序通过保护柱7，废液流入废液瓶20。同样步骤，再通过通气口注入气体驱动残留液体流入废液瓶20。

分离原理：第一个吸附柱(吸附柱)用于选择性吸附高锝酸根离子，并可用合适的碱性溶剂淋洗下来。第二个柱子(交换柱)是强酸性阳离子交换柱，用于中和上一步淋洗液的碱性。第三个柱子(保护柱)是酸性氧化铝柱，用于吸附上一步的偏酸性高锝酸根离子，并可用NaCl溶液将高锝酸根离子淋洗下来，得到高锝[^99mTc]酸钠注射液。

以上内容是结合具体实施方式对本实用新型所做的具体说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于这些说明。对本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置，所述装置包括上位机(1)、全自动钼99-锝99m分离装置(3)、反应模块(16)、Mo-Tc料液瓶(19)、产品瓶(21)、配液溶液瓶(9)、淋洗液1号瓶(10)、淋洗液2号瓶(11)，其特征在于，

所述全自动钼99-锝99m分离装置(3)包括机箱、注射泵模块(14)、多通道转换阀(8)、气动控制阀(4)、反应模组滑台(17)；所述反应模块(16)包括排阀开关(15)、注射器(13)、吸附柱(5)、交换柱(6)、保护柱(7)；

所述上位机通过电缆连接至全自动钼99-锝99m分离装置(3)；所述反应模块(16)插接在反应模组滑台(17)的排阀插槽上；所述反应模组滑台(17)设置在机箱前面板底部；所述气动控制阀(4)设置在反应模组滑台(17)上侧，且位置与所述反应模块(16)的排阀开关相对应；所述排阀开关(15)套接在气动控制阀(4)的阀套中；所述多通道转换阀(8)设置在机箱前面板上方位置，所述多通道转换阀(8)公共端口通过软管连接反应模块(16)的进液口，多通道转换阀(8)其他端口分别接连至配液溶液瓶(9)、淋洗液1号瓶(10)、淋洗液2号瓶(11)；所述注射器(13)与注射泵模块(14)配合在一起；所述注射泵模块(14)设置在气动控制阀(4)上方，正对于所述注射器(13)的位置；所述Mo-Tc料液瓶(19)和产品瓶(21)通过软管分别连接至反应模块(16)的排阀接口处；

所述吸附柱(5)、交换柱(6)和保护柱(7)分别连接至反应模块(16)。

2.根据权利要求1所述的三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置，其特征在于，所述上位机(1)的处理控制部件为触控一体机；所述触控一体机通过触摸屏(2)设置各工位的参数，并监测分离系统运行情况。

3.根据权利要求1所述的三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置，其特征在于，所述气动控制阀(4)包括12组气动旋转摆缸(4-3)、阀套(4-4)、气动控制阀岛(4-2)和I/O控制器(4-1)；

所述12组气动旋转摆缸(4-3)设置在反应模组滑台(17)上侧，且与排阀开关(15)位置相对应；所述12组气动旋转摆缸(4-3)与阀套(4-4)组装在一起，所述阀套(4-4)可嵌入对位的排阀开关(15)；所述气动控制阀岛(4-2)与12组气动旋转摆缸(4-3)通过气管连接，气动控制阀岛(4-2)气驱接口与机箱后面板的气路接口相连；所述I/O控制器(4-1)与气动控制阀岛(4-2)电动接口相连，I/O控制器(4-1)连接至机箱后面板的数据电缆。

4.根据权利要求1所述的三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置，其特征在于，所述装置还包括废液收集瓶(20)，所述废液收集瓶(20)通过软管分别连接至反应模块(16)的排阀接口处。

5.根据权利要求1所述的三柱反式选择型钼99-锝99m发生器装置，其特征在于，所述装置还包括通气口(12)，所述通气口(12)设置在多通道转换阀(8)的其中一个端口。

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