KR100263922B1 - 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치 - Google Patents

탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치 Download PDF

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Abstract

탄소-11로 표지된 방사성의약품을 제조하기 위한 자동화장치가 개시된다. 본 발명에 의한 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치는, 전구물질 및 반응용매가 들어 있는 반응용기를 구비하며 [탄소-11]요오드화 메탄이 상기 반응용기로 포집되면 상기 반응용기가 냉각조에서 가열조로 이동되어 상기 전구물질과 상기 [탄소-11]요오드화 메탄의 메틸화반응이 수행되는 방사성화합물 합성부와, 리저버, 자동시료주입기 및 고압액상크로마토그래피 시스템을 구비하며 상기 반응용기의 반응액이 상기 리저버로 유입되고 상기 리저버의 반응액이 상기 자동시료주입기에 의하여 고압액상크로마토그래피 칼럼으로 주입된 후, 정제되어 원하는 방사성화합물만이 얻어지는 정제부 및 감압증류기와 생리식염수가 채워진 주사기를 구비하며 상기 정제부에서 정제된 방사성화합물 용액이 플라스크로 이동되어 상기 감압증류기에 의해 상기 용매가 제거된 후, 상기 주사기의 상기 생리식염수가 상기 감압증류기의 플라스크로 이동되어 상기 플라스크에 있는 상기 방사성화합물을 용해한 후 상기 용액이 무균 막여과기를 거쳐 무균바이알로 이동됨으로써 주사액이 형성되는 제제화부를 포함한다. 상기 자동화장치는, 방사능에 대한 피폭을 최소화할 수 있으며 저렴한 비용으로 제작이 가능하고 고장시 단시간에 보수가 가능하며 한 개의 자동화 장치를 사용하여 다양한 종류의 방사성의약품을 제조할 수 있다.

Description

탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치
본 발명은 방사성의약품 제조 장치에 관한 것으로, 특히 방사능에 대한 피폭을 최소화할 수 있으며 저렴한 비용으로 제작이 가능하고 고장시 단시간에 보수가 가능할 뿐만 아니라 한 개의 자동화 장치를 사용하여 다양한 종류의 탄소-11로 표지된 방사성의약품을 제조하기 위한 자동화 장치에 관한 것이다.
대부분의 탄소-11로 표지된 방사성의약품들은 데스메틸(desmethyl) 전구물질, 즉 메틸기가 없는 전구물질에 [탄소-11]요오드화메탄([탄소-11]메틸요오드)을 반응시켜 생성되며, 양전자방출단층촬영술에 의한 질병의 조기진단에 사용되어져 왔고 현재도 다양한 목적과 응용범위로 유용하게 사용되고 있다.
탄소-11로 표지된 방사성의약품의 합성방법은 4가지로 구분이 가능하다. 첫째는 방사화학자가 자동화장치 없이 직접 손으로 합성하는 수동적 합성방법, 둘째는 밸브와 조작기에 의한 원격자동합성 방법, 셋째는 피엘씨(PLC: programmable logic controller)를 이용하여 컴퓨터에 의해 조정되는 원격자동합성 방법, 그리고 넷째는 로봇을 이용한 합성 방법이 있다. 수동적 합성방법은 다양한 응용성과 적은 소모 비용, 낮은 유지비용의 장점이 있으나 실험자의 방사능에 대한 피폭과 합성에 있어서의 재현성이 낮은 문제점을 가지고 있다. 밸브와 조작기에 의한 원격합성은 낮은 방사능 피폭, 비교적 낮은 유지비용, 높은 재현성의 장점이 있으며, 단점으로는 수동적 합성방법보다 개발비용과 공간이 더 많이 필요하다. 컴퓨터에 의해 조정되는 원격자동합성은 낮은 방사능 피폭, 높은 재현성의 장점이 있으나, 위의 두가지 형태보다는 많은 개발비용과 공간이 필요하다. 로봇에 의한 합성은 방사능 피폭도 낮으며, 기계적 안정성이 높은 장점이 있으나, 초기 설치비용이 많고 설치에 많은 공간이 필요하므로 의료용의 목적만으로 사용하기에는 투자에 비해 활용가치가 떨어지는 단점이 있다.
그리고 자동화장치에는 메틸화 반응이 일어나는 매체에 따라서 2가지로 나눌수 있는데, 첫째는 고체상을 이용한 방법이며, 둘째는 액상법이다. 고체상을 이용한 방법은 실리카 겔(silica gel)등의 흡착제를 채운 작은 크기의 금속제 칼럼 안에서 반응이 일어나는 방법으로 자동화 장치에서 [탄소-11]메틸화 반응이 일어나는 부분을 소형화 할 수 있고 고압액상크로마토그래피의 주입기에 연결하면 시료를 쉽게 주입할 수 있어 간편성이 있으나, 금속제 칼럼의 제작이 용이하지 않고, 흡착제를 이용하므로 합성이 가능한 방사성의약품의 종류에는 제한이 있다. 반면 액상법은 전구물질과 소량의 유기용매를 작은 반응용기에 넣어 액상에서 [탄소-11]요오드화 메탄과 반응시키는 방법으로 칼럼등의 제작이 필요없으며, 한 개의 자동합성장치를 이용하여 많은 종류의 방사성의약품을 합성할 수 있다.
탄소-11로 표지된 방사성의약품들은 전구물질을 [탄소-11]요오드화 메탄과 반응시켜 생성되는데, 탄소-11의 짧은 반감기(20분) 때문에 탄소-11로 표지된 방사성의약품을 합성할 때 많은 양의 [탄소-11]요오드화 메탄을 사용하여야 하므로 실험자들이 많은 방사능 피폭을 받게 된다. 국내의 경우, 기존에는 자동화장치의 도움없이 실험자들이 직접 손으로 탄소-11로 표지된 방사성의약품들을 합성하였기 때문에 높은 방사능피폭을 받음은 물론, 사용범위가 제한되고 수율에 있어서도 재현성이 떨어지며, 반복생산이 어려운 문제점을 가지고 있어 우수한 방사성의약품을 개발하고도 상용생산에는 어려움이 많았다. 따라서, 탄소-11로 표지된 방사성의약품을 임상에 상용적으로 사용하기 위해서는 자동화장치의 개발이 무엇보다도 필수적이다.
현재 양전자방출단층촬영술을 이용한 검사에 많이 사용되는 2-[불소-18]플루오르-2-디옥시-D-글루코오스의 제조에는 상품화된 자동화장치가 있어 높은 수율의 재현성과 짧은 합성시간, 낮은 방사능 피폭 그리고 기계적인 성능 또한 우수한 것으로 나타났다. 그러나, 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조에 사용되는 자동화장치는 국외의 경우 몇몇 양전자방출단층촬영 센타에서 직접 제조하여 사용하고 있으며, 독일의 뉴클리어 인터페이스사(Nuclear Interface)에서 자동화장치를 제작하여 시판하고 있으나, 현재 시판되고 있는 자동화장치는 매우 고가이기 때문에 병원에서 사용하기에는 경제성이 없고 구입하더라도 고장시 수리하기가 매우 어려운 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 저렴한 비용으로 제작이 가능하고 방사능에 대한 피폭을 최소화할 수 있으며 고장시 단시간에 보수가 가능하고 한 개의 자동화장치를 사용하여 다양한 종류의 탄소-11로 표지된 방사성의약품을 제조할 수 있는 자동화장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 방사성화합물 합성부의 상세도를 도시한 도면이다.
도 3은 감압증류기의 냉각콘덴서 상단에 설치된 3-방향 유리관과 3개의 테플론 튜빙을 도시한 도면이다.
도 4는 제제화부의 상세도를 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1...방사성화합물 합성부, 2...정제부,
3...제제화부.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치는, 전구물질 및 반응용매가 들어 있는 반응용기를 구비하며 [탄소-11]요오드화 메탄이 상기 반응용기로 포집되면 상기 반응용기가 냉각조에서 가열조로 이동되어 상기 전구물질과 상기 [탄소-11]요오드화 메탄의 메틸화반응이 수행되는 방사성화합물 합성부; 리저버, 자동시료주입기 및 고압액상크로마토그래피 시스템을 구비하며, 상기 반응용기의 반응액이 상기 리저버로 유입되고 상기 리저버의 반응액이 상기 자동시료주입기에 의하여 상기 고압액상크로마토그래피 시스템의 고압액상크로마토그래피 칼럼으로 주입된 후, 정제되어 원하는 방사성화합물만이 얻어지는 정제부; 및 감압증류기와 생리식염수가 채워진 주사기를 구비하며, 상기 정제부에서 정제된 방사성화합물 용액이 상기 감압증류기의 플라스크로 이동되어 상기 감압증류기에 의해 상기 용매가 제거된 후, 상기 주사기의 상기 생리식염수가 상기 감압증류기의 플라스크로 이동되어 상기 플라스크에 있는 상기 방사성화합물을 용해한 후 상기 용액이 무균 막여과기를 거쳐 무균바이알로 이동됨으로써 주사액이 형성되는 제제화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방사성화합물 합성부는 좌우이동 및 상하이동용 에어실린더를 구비하여 상기 메틸화반응을 위해 상기 반응용기를 상기 냉각조에서 상기 가열조로 이동시키고, 상기 제제화부는 상하이동용 에어실린더를 구비하여 상기 주사기를 작동시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치는, 상기 [탄소-11]요오드화 메탄이 유입되는 제 1 의 3-방향 토글밸브; 상기 반응용기와 배출구 사이에 구비되어 배기가스를 배출구로 배출하기 위한 제 2 의 3-방향 토글밸브; 상기 제 1 의 3-방향 토글밸브와 제 4 의 3-방향 토글밸브 및 상기 리저버 사이에 구비되어 상기 제 1 의 3-방향 토글밸브로 유입되는 상기 [탄소-11]요오드화 메탄을 상기 반응용기로 유입시키고, 메틸화반응이 완료된 후 상기 반응용기의 반응액을 상기 리저버로 이동시키기 위한 제 3 의 3-방향 토글밸브; 상기 제 3 의 3-방향 토글밸브와 상기 반응용기 사이에 구비되어 상기 [탄소-11]요오드화 메탄을 상기 반응용기로 유입시키고 상기 [탄소-11]요오드화 메탄이 상기 반응용기로 포집이 완료되면, 상기 메틸화반응이 진행되는 동안에 포집된 [탄소-11]요오드화 메탄의 증발을 막을 뿐만 아니라 상기 메틸화반응이 완료된 후, 상기 반응용기의 반응액을 상기 리저버로 이동시키기 위한 상기 제 4 의 3-방향 토글밸브; 상기 반응용기와 소정의 주입수단 사이에 구비되며 상기 메틸화반응이 완료된 후에 상기 반응용기의 반응액에 첨가제를 유입시키고 상기 용액을 상기 리저버로 이동시키기 위하여 상기 주입수단의 소정 압력의 공기가 유입되는 제 5 의 3-방향 토글밸브; 상기 고압액상크로파토그래피 칼럼과 상기 감압증류기 및 폐액 배출구 사이에 구비되어 상기 고압액상크로마토그래피에 의하여 정제된 방사성화합물이 유출될 때 상기 방사성화합물을 상기 감압증류기로 이동시키고, 상기 고압액상크로마토그래피 칼럼에서 다른 물질이 유출될 때 상기 다른 물질을 상기 폐액 배출구를 통해 배출시키기 위한 제 6 의 3-방향 토글밸브; 상기 감압증류기의 플라스크에 상기 주사기에 채워진 상기 생리식염수를 공급하고, 상기 플라스크의 상기 방사성화합물이 용해된 용액을 무균 막여과기를 거쳐 무균바이알로 이동시키기 위한 제 7 의 3-방향 토글밸브; 상기 리저버의 반응액을 상기 자동시료주입기를 통해 상기 고압액상크로마토그래피 칼럼으로 주입하기 위하여 상기 자동시료주입기의 소정 포트와 테플론 튜빙으로 연결된 시료주입용 주사기; 및 상기 제 1 내지 제 7 의 3-방향 토글밸브와 상기 좌우이동 및 상하이동용 에어실린더 및 상기 상하이동용 에어실린더의 동작을 제어하기 위한 점등스위치를 구비한 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제제화부는 상기 제 7 의 3-방향 토글밸브와 상기 플라스크 사이에 구비된 튜빙을 상기 플라스크의 입구에서 바닥까지 수직이동시키기 위한 상하이동용 에어실린더를 구비한 테플론 튜빙 수직이동기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 감압증류기는 상기 제 6 의 3-방향 토글밸브와 상기 감압증류기 사이에 연결된 테플론 튜빙, 상기 에탄올을 비롯한 용매를 주입시키기위한 주입기와 상기 감압증류기 사이에 연결된 테플론 튜빙 및 상기 제 7 의 3-방향 토글밸브와 상기 감압증류기 사이에 연결된 테플론 튜빙을 상기 플라스크내에 삽입시키기 위한 3-방향 유리관을 더 구비하며, 상기 3-방향 유리관은 상기 감압증류기를 사용할 때 공기가 새지 않도록 테플론 어댑터에 의해 상기 테플론 튜빙들을 각각 지지하는 것이 바람직하다.
또한, 공기가 상기 고압액상크로마토그래피 칼럼으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 리저버는 상기 자동시료주입기와 테플론 어댑터 및 스텐레스스틸튜브에 의해 연결되는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 본 발명의 실시예에 의한 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치를 도시하였다.
도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치는, 도 2에 도시된 바와 같이 각각 좌우이동 및 상하이동을 하는 좌우이동용 에어실린더(10) 및 상하이동용 에어실린더(11)와, 전구물질 및 반응용매가 들어 있는 반응용기(12)를 구비하며 [탄소-11]요오드화 메탄이 반응용기(12)로 포집되면 반응용기(12)가 좌우이동용 에어실린더(10) 및 상하이동용 에어실린더(11)에 의해 냉각조(14)에서 오일이 들어있는 가열조(16)로 이동되어 전구물질과 [탄소-11]요오드화 메탄의 메틸화반응이 수행되는 방사성화합물 합성부(1)와, 리저버(20)와 자동시료주입기(22)와 출구에 자외선검출기(28) 및 방사능검출기(26)가 구비된 고압액상크로마토그래피 시스템을 구비하며 반응용기(12)의 반응액이 리저버(20)로 유입되고 리저버(20)의 반응액이 자동시료주입기(22)에 의해 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)으로 주입된 후, 정제되어 원하는 방사성화합물만을 얻는 정제부(2) 및 감압증류기(34)와 생리식염수가 채워진 주사기(40)를 구비하며 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)에 의해 정제된 방사성화합물 용액이 감압증류기(34)의 플라스크(44)에 모아져 감압증류기(34)에 의해 용매가 제거되면 상하이동용 에어실린더(38)에 의해 주사기(40)에 채워진 생리식염수가 감압증류기(34)의 플라스크(44)로 이동되어 플라스크(44)에 있는 방사성화합물을 용해한 후 이 용액이 무균 막여과기(46)를 거쳐 무균바이알(42)로 이동되어 주사액이 형성되는 제제화부(3)를 구비하고 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치는, [탄소-11]요오드화 메탄이 유입되는 제 1 의 3-방향 토글밸브(V1), 반응용기(12)와 배출구(5) 사이에 구비되어 배기가스를 배출하기 위한 제 2 의 3-방향 토글밸브(V2), 제 1 의 3-방향 토글밸브(V1)와 제 4 의 3-방향 토글밸브(V4) 및 리저버(20) 사이에 구비되어 제 1 의 3-방향 토글밸브(V1)로 유입되는 [탄소-11]요오드화 메탄을 반응용기(12)로 유입시키고, 메틸화반응이 완료된 후 반응용기(12)의 반응액을 리저버(20)로 이동시키기 위한 제 3 의 3-방향 토글밸브(V3), 제 3 의 3-방향 토글밸브(V3)와 반응용기(12) 사이에 구비되어 [탄소-11]요오드화 메탄을 반응용기(12)로 유입시키고 [탄소-11]요오드화 메탄이 반응용기(12)로 포집이 완료되면, 메틸화반응이 진행되는 동안에 포집된 [탄소-11]요오드화 메탄의 증발을 막을 뿐만 아니라 메틸화반응이 완료된 후 상기 반응용기(12)의 반응액을 상기 리저버(20)로 이동시키기 위한 상기 제 4 의 3-방향 토글밸브(V4), 반응용기(12)와 주사기(60) 사이에 구비되며 메틸화반응이 완료된 후에 반응용기(12)의 반응액에 첨가제를 유입시키고 이 용액을 리저버(20)로 이동시키기 위하여 주사기(60)의 공기가 유입되는 제 5 의 3-방향 토글밸브(V5), 고압액상크로파토그래피 칼럼(30)과 감압증류기(34) 및 폐액 배출구(7) 사이에 구비되어 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)에서 정제된 방사성화합물이 유출될 때 원하는 방사성화합물을 감압증류기(34)로 이동시키고, 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)에서 다른 물질이 유출될 때 다른 물질을 폐액 배출구(7)를 통해 배출시키기 위한 제 6 의 3-방향 토글밸브(V6), 감압증류기(34)의 플라스크(44)로 주사기(40)에 채워진 생리식염수를 공급하고, 플라스크(44)의 방사성화합물이 용해된 용액을 무균 막여과기(46)를 거쳐 무균바이알(42)로 이동시키기 위한 제 7 의 3-방향 토글밸브(V7), 리저버(20)의 반응액을 자동시료주입기(22)를 통해 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)으로 주입하기 위하여 자동시료주입기(22)의 소정 포트와 테플론 튜빙으로 연결된 시료주입용 주사기(61) 및 제 1 내지 제 7 의 3-방향 토글밸브(V1-V7)와 좌우이동용 에어실린더(10) 및 상하이동용 에어실린더(11) 그리고 상하이동용 에어실린더들(37, 38)의 동작을 제어하기 위한 점등스위치를 구비한 제어부(50)를 포함하고 있다.
또한, 제제화부(3)는 도 4에 도시된 바와 같이 제 7 의 3-방향 토글밸브(V7)와 플라스크(44) 사이에 구비된 튜빙(57)을 플라스크(44)의 입구에서 바닥까지 수직이동시키기 위하여 상하이동용 에어실린더(37)를 구비한 테플론 튜빙 수직이동기(36)를 구비하고 있다. 또한, 제제화부(3)는 생리식염수에 용해되지 않는 방사성화합물을 제제화할 때 외부에서 감압증류기(34)의 플라스크(44)로 소량의 에탄올을 주입하여 10%내의 에탄올/생리식염수 용액을 만들기 위한 주사기(62) 및 주사기(62)에 연결된 테플론 튜빙(56)을 구비하고 있다.
또한, 감압증류기(34)는 도 3에 도시된 바와 같이 제 6 의 3-방향 토글밸브(V6)와 연결된 테플론 튜빙(55), 주사기(62)와 연결된 테플론 튜빙(56), 제 7 의 3-방향 토글밸브(V7)와 연결된 테플론 튜빙(57)을 플라스크(44)내에 삽입시키기 위한 3-방향 유리관(54)을 더 구비하며, 3-방향 유리관(54)은 감압증류기(34)를 사용할 때 공기가 새지 않도록 테플론 어댑터(52)에 의해 테플론 튜빙들(55, 56, 57)을 각각 지지하고 있다.
또한, 배출구들(5, 6, 8)에는 활성탄소관이 더 구비되어 반응하지 않고 배출되는 방사성 기체를 포집함으로써 환기구로 방사능이 유출되는 것을 방지하는 것이 바람직하며, 리저버(20)는 공기가 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 자동시료주입기(22)와 테플론 어댑터 및 스텐레스스틸튜브에 의해 연결되는 것이 바람직하다.
상기에서 주사기들(60, 61, 62), 펌프(24) 및 제어부(50)를 제외한 모든 구성요소들은 방사능 피폭을 방지하기 위하여 납으로 된 후드내에 설치한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치의 동작을 도 1을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 탄소-11로 표지된 방사성의약품을 합성하고 정제하여 주사액으로 제제화하는 단계는 1.1ml의 일회용 반응용기(12)에서 전구물질을 [탄소-11]요오드화 메탄과 반응시켜 탄소-11로 표지된 방사성화합물을 합성하는 제1단계와 상기 방사성화합물을 고압액상크로마토그래피 시스템에 의하여 정제하는 제2단계 및 정제된 방사성화합물을 함유하는 분획에서 용매를 제거하고 정맥주사용 제제로 만드는 제3단계로 이루어져있으며, 이에 대해서 도 1 내지 도 4를 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.
사용자가 제어부(50)의 해당 점등스위치를 조작하여 [탄소-11]요오드화 메탄의 생산장치(미도시)에서 생산된 [탄소-11]요오드화 메탄을 제 1 의 3-방향 토글밸브(V1), 제 3 의 3-방향 토글밸브(V3) 및 제 4 의 3-방향 토글밸브(V4)를 거쳐 반응용기(12)에 포집한다. 반응용기(12)에는 전구물질과 반응용매를 미리 넣어둔 상태이며, 포집되는 방사능은 반응용기(12) 근처의 방사능검출기(18)를 이용하여 상대적인 양을 측정한다. 3-방향 토글밸브들은 제어부(50)에 있는 해당 점등스위치들의 온 오프 상태에 따라 해당 3-방향 토글밸브에 압축공기가 입출입되는 경로가 바뀌게 된다.
여기서 제 2 의 3-방향 토글밸브(V2)는 배출구(5)로 기체가 배출되는 점등스위치 오프 상태로 유지시키고 제 1, 3, 5의 3-방향 토글밸브(V1, V3, V5)는 점등스위치 오프, 제 4 의 3-방향 토글밸브(V4)는 점등스위치 온 상태로 유지시킨다.
[탄소-11]메틸화 반응은 방사성화합물의 종류에 따라 상온에서부터 120℃ 이상의 다양한 온도에서 일어난다. 따라서 [탄소-11]요오드화 메탄의 포집이 끝나면 제 1, 2, 3의 3-방향 토글밸브(V1, V2, V3)는 점등스위치 온, 제 4 의 3-방향 토글밸브(V4)는 점등스위치 오프 상태로 유지하여 포집된 [탄소-11]요오드화 메탄의 증발을 막는다. 그리고 제어부(50)의 에어실린더 점등스위치를 작동시켜 에어실린더(10, 11)를 작동시킴으로써 반응용기(12)를 냉각조(14)에서 가열조(16)로 이동시킨다. 냉각조(14)는 냉각환류기를 사용하여 저온(냉매: 에탄올)으로 유지시켰고 가열조(16)에는 실리콘 오일을 사용하였다.
메틸화 반응이 완료되면 제 2 의 3-방향 토글밸브(V2)는 점등스위치 오프 상태로 하고, 제 5 의 3-방향 토글밸브(V5)를 점등스위치 온 상태로 하여 주사기(60)를 이용하여 필요한 시약을 외부에서 주입한 후에 제 4 의 3-방향 토글밸브(V4)를 점등스위치 온 상태로 하여 반응용기(12)의 반응액을 주사기(60)의 공기압을 이용하여 제 4 의 3-방향 토글밸브(V4) 및 제 3 의 3-방향 토글밸브(V3)를 거쳐 리저버(20)로 이동시킨다. 반응액이 리저버(20)로 이동하면 자동시료주입기(22)의 소정 포트에 테플론 튜빙으로 연결된 주사기(61)의 플런저를 잡아당겨 반응액을 리저버(20)에서 프리칼럼(32)을 통해 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)으로 주입한다. 여기서 리저버(20)는 공기가 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 자동시료주입기(22)의 상부에 테플론 어댑터와 3cm 스텐레스스틸 튜브를 이용하여 연결한다.
미리 선정된 분리조건에 따라 고압액상크로마토그래피 용매의 혼합액을 조절해주며 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)의 출구에 부착된 자외선검출기(28) 및 방사능검출기(26)에서 검출되는 신호에 따라 원하는 방사성화합물이 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)에서 유출되면 제 6 의 3-방향 토글밸브(V6)를 점등스위치 온 상태로 작동시켜 감압증류기(34)의 플라스크(44)에 모은다.
감압증류기(34)의 플라스크(44)에 모아진 방사성화합물을 함유하고 있는 용매는 진공펌프와 감압증류기(34)를 작동시킨 상태에서 미리 가열된 물중탕을 이용하여 제거한다.
에어실린더(38)를 작동시켜 20ml 크기의 일회용 주사기(40)의 플런저(48)를 밀면 일회용 주사기(40)에 채워진 생리식염수(9ml)가 점등스위치 오프 상태로 유지되어 있는 제 7 의 3-방향 토글밸브(V7)를 거쳐 플라스크(44)로 이동됨으로써 감압증류기(34)의 플라스크(44)에 있는 방사성화합물이 용해된다. 생리식염수의 이동이 완료되면 테플론 튜빙 수직이동기(36)의 에어실린더(37)를 작동시켜 테플론 튜빙(57)이 플라스크(44)의 바닥에 도달하도록 한다. 그리고 에어실린더(38)를 작동시켜 플라스크(44)내의 용액을 주사기(40)로 이동시킨 후, 제 7 의 3-방향 토글밸브(V7)를 점등스위치 온 상태로 작동시키고 에어실린더(38)를 작동시켜 주사기(40)의 용액을 무균바이알(42)로 이동시켜 제제화 과정을 완료한다. 이 때 무균바이알(42)의 상단에 기공의 크기가 0.22μm인 무균 막여과기(46)를 부착하여 주사액이 무균상태가 되도록 하고 무균바이알(42)을 미리 방사능계측기 내부에 위치시켜 생성되는 방사성의약품의 방사능의 양을 측정할 수 있도록 한다.
한편, 제제화가 완료된 후, 정제에 사용된 고압액상크로마토그래피 칼럼(30)은 95% 에탄올로 세척하며, 반응에 사용된 튜빙은 95% 에탄올로 세척후 질소기체를 이용하여 튜빙을 건조시킨다. 총 제조시간은 [탄소-11]요오드화 메탄의 생산 완료후부터 20분 내지 30분이 소요되며 방사화학적 수율도 높은 안정도를 나타낸다.
본 실시예의 자동화장치를 이용하면, L-[메틸-탄소-11]메티오닌, [탄소-11]CFT등의 방사성의약품을 제조할 수 있고, 그 외에도 [탄소-11]요오드화 메탄에 의하여 메틸화되는 많은 종류의 [탄소-11]방사성의약품을 제조할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치는, 저렴한 비용으로 제작이 가능하고 방사능에 대한 피폭을 최소화할 수 있으며 고장시 단시간에 보수가 가능하고 한 개의 자동화장치를 사용하여 다양한 종류의 방사성의약품을 제조할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 전구물질 및 반응용매가 들어 있는 반응용기를 구비하며 [탄소-11]요오드화 메탄이 상기 반응용기로 포집되면 상기 반응용기가 냉각조에서 가열조로 이동되어 상기 전구물질과 상기 [탄소-11]요오드화 메탄의 메틸화반응이 수행되는 방사성화합물 합성부;
    리저버, 자동시료주입기 및 고압액상크로마토그래피 시스템을 구비하며, 상기 반응용기의 반응액이 상기 리저버로 유입되고 상기 리저버의 반응액이 상기 자동시료주입기에 의하여 상기 고압액상크로마토그래피 시스템의 고압액상크로마토 그래피 칼럼으로 주입된 후, 정제되어 원하는 방사성화합물만이 얻어지는 정제부; 및
    감압증류기와 생리식염수가 채워진 주사기를 구비하며, 상기 정제부에서 정제된 방사성화합물 용액이 상기 감압증류기의 플라스크로 이동되어 상기 감압증류기에 의해 상기 용매가 제거된 후, 상기 주사기의 상기 생리식염수가 상기 감압증류기의 플라스크로 이동되어 상기 플라스크에 있는 상기 방사성화합물을 용해한 후 상기 용액이 무균 막여과기를 거쳐 무균바이알로 이동됨으로써 주사액이 형성되는 제제화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방사성화합물 합성부는 좌우이동 및 상하이동용 에어실린더를 구비하여 상기 메틸화반응을 위해 상기 반응용기를 상기 냉각조에서 상기 가열조로 이동시키고, 상기 제제화부는 상하이동용 에어실린더를 구비하여 상기 주사기를 작동시키는 것을 특징으로 하는 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치는,
    상기 [탄소-11]요오드화 메탄이 유입되는 제 1 의 3-방향 토글밸브;
    상기 반응용기와 배출구 사이에 구비되어 배기가스를 배출구로 배출하기 위한 제 2 의 3-방향 토글밸브;
    상기 제 1 의 3-방향 토글밸브와 제 4 의 3-방향 토글밸브 및 상기 리저버 사이에 구비되어 상기 제 1 의 3-방향 토글밸브로 유입되는 상기 [탄소-11]요오드화 메탄을 상기 반응용기로 유입시키고, 메틸화반응이 완료된 후 상기 반응용기의 반응액을 상기 리저버로 이동시키기 위한 제 3 의 3-방향 토글밸브;
    상기 제 3 의 3-방향 토글밸브와 상기 반응용기 사이에 구비되어 상기 [탄소-11]요오드화 메탄을 상기 반응용기로 유입시키고 상기 [탄소-11]요오드화 메탄이 상기 반응용기로 포집이 완료되면, 상기 메틸화반응이 진행되는 동안에 포집된 [탄소-11]요오드화 메탄의 증발을 막을 뿐만 아니라 상기 메틸화반응이 완료된 후, 상기 반응용기의 반응액을 상기 리저버로 이동시키기 위한 상기 제 4 의 3-방향 토글밸브;
    상기 반응용기와 소정의 주입수단 사이에 구비되며 상기 메틸화반응이 완료된 후에 상기 반응용기의 반응액에 첨가제를 유입시키고 상기 용액을 상기 리저버로 이동시키기 위하여 상기 주입수단의 소정 압력의 공기가 유입되는 제 5 의 3-방향 토글밸브;
    상기 고압액상크로파토그래피 칼럼과 상기 감압증류기 및 폐액 배출구 사이에 구비되어 상기 고압액상크로마토그래피 시스템에 의하여 정제된 방사성화합물이 유출될 때 상기 방사성화합물을 상기 감압증류기로 이동시키고, 상기 고압액상크로마토그래피 칼럼에서 다른 물질이 유출될 때 상기 다른 물질을 상기 폐액 배출구를 통해 배출시키기 위한 제 6 의 3-방향 토글밸브;
    상기 감압증류기의 플라스크에 상기 주사기에 채워진 상기 생리식염수를 공급하고, 상기 플라스크의 상기 방사성화합물이 용해된 용액을 무균 막여과기를 거쳐 무균바이알로 이동시키기 위한 제 7 의 3-방향 토글밸브;
    상기 리저버의 반응액을 상기 자동시료주입기를 통해 상기 고압액상크로마토그래피 칼럼으로 주입하기 위하여 상기 자동시료주입기의 소정 포트와 테플론 튜빙으로 연결된 시료주입용 주사기; 및
    상기 제 1 내지 제 7 의 3-방향 토글밸브와 상기 좌우이동 및 상하이동용 에어실린더 및 상기 상하이동용 에어실린더의 동작을 제어하기 위한 점등스위치를 구비한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제제화부는 상기 제 7 의 3-방향 토글밸브와 상기 플라스크 사이에 구비된 튜빙을 상기 플라스크의 입구에서 바닥까지 수직이동시키기 위한 상하이동용 에어실린더를 구비한 테플론 튜빙 수직이동기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 감압증류기는 상기 제 6 의 3-방향 토글밸브와 상기 감압증류기 사이에 연결된 테플론 튜빙, 상기 에탄올을 비롯한 용매를 주입시키기위한 주입기와 상기 감압증류기 사이에 연결된 테플론 튜빙 및 상기 제 7 의 3-방향 토글밸브와 상기 감압증류기 사이에 연결된 테플론 튜빙을 상기 플라스크내에 삽입시키기 위한 3-방향 유리관을 더 구비하며, 상기 3-방향 유리관은 상기 감압증류기를 사용할 때 공기가 새지 않도록 테플론 어댑터에 의해 상기 테플론 튜빙들을 각각 지지하는 것을 특징으로 하는 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 공기가 상기 고압액상크로마토그래피 칼럼으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 리저버는 상기 자동시료주입기와 테플론 어댑터 및 스텐레스스틸튜브에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 탄소-11로 표지된 방사성의약품의 제조를 위한 자동화장치.
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