KR101257764B1 - Apparatus for synthesis of radiopharmaceuticals - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방사성의약품 제조장치에 관한 것이다. 본 방사성의약품 제조장치는 방사성동위원소와 시약의 혼합에 의한 반응을 통해 합성되는 생성물을 획득하는 제1 모듈부, HPLC와 연동되어 상기 생성물을 정제하고 상기 정제된 생성물을 통해 방사성의약품을 제제하는 제2 모듈부, 그리고 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC를 상기 방사성의약품의 제조를 위한 구동이 이루어지도록 제어하며, 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC로부터 획득한 데이터를 외부제어장치로 전송하여 상기 외부제어장치에서 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC의 상태에 대한 모니터링이 이루어지도록 하고, 상기 외부제어장치로부터 상기 합성을 수행하는 명령을 전송받아 상기 제1 모듈부로 전송하는 PLC를 포함한다. 본 발명에 의하면, 합성, 정제, 제제의 전 단계를 하나의 장치를 통해 자동적으로 처리할 수 있고, 다양한 종류의 방사성의약품에 대한 합성이 하나의 장치를 통해 이루어질 수 있으며, 작업자를 방사능 피폭으로부터 보호할 수 있다.The present invention relates to a radiopharmaceutical manufacturing apparatus. The radiopharmaceutical manufacturing apparatus includes a first module unit for obtaining a product synthesized through a reaction by mixing a radioisotope and a reagent, and an agent for purifying the product in conjunction with HPLC and preparing a radiopharmaceutical through the purified product. And control the second module portion, and the first module portion, the second module portion, and the HPLC to drive the manufacture of the radiopharmaceutical, wherein the first module portion, the second module portion, and the HPLC The data obtained from the controller is transmitted to an external controller so that the state of the first module unit, the second module unit, and the HPLC is monitored in the external controller, and the synthesis is performed from the external controller. And a PLC for receiving a command to be transmitted to the first module unit. According to the present invention, all steps of synthesis, purification and formulation can be automatically processed through one device, synthesis of various kinds of radiopharmaceuticals can be done through one device, and the worker is protected from radiation exposure. can do.
Description
본 발명은 방사성의약품 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a radiopharmaceutical manufacturing apparatus.
짧은 반감기를 가지는 방사성의약품의 합성의 경우, 방사성동위원소와 시약들이 혼합되어 반응하게 하고 획득된 생성물이 정제되게 하는 장치를 통해 합성이 수행된다. 이러한 합성 장치를 구성하는 요소들 중 특정 요소들은 방사능이나 화학적 부식에 민감할 수 있다.In the case of the synthesis of radiopharmaceuticals with short half-lives, the synthesis is carried out through a device in which radioisotopes and reagents are mixed to react and the obtained product is purified. Certain of the components that make up such a composite device may be sensitive to radiation or chemical corrosion.
방사성의약품의 대표적인 예로서, 양전자 방사 단층촬영(PET, Positron Emission Tomography)용 방사성의약품의 합성은 싸이클로트론(cycltron)에서 생산된 방사성동위원소를 전구물질에 표지하여 이루어진다. 이러한 합성을 위해서는 자동합성장치가 필수적이며, 제조과정에서 방사선이 지속적으로 방출되므로 대량 합성의 경우 사람의 손에 의한 합성은 불가능하다.As a representative example of radiopharmaceuticals, the synthesis of radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography (PET) is accomplished by labeling precursors with radioisotopes produced by cyclotrons. For this synthesis, the automatic synthesis device is essential, and since the radiation is continuously emitted during the manufacturing process, the synthesis by human hands is impossible in the case of mass synthesis.
또한, 방사성의약품을 통해 인체의 특정 수용체(receptor) 또는 세포의 성장(proliferation)과 같은 특정 조직, 기관, 과정을 영상화 하는 경우, 방사성의약품의 순도는 영상의 퀄리티(quality)를 결정하는 매우 중요한 요소이다. 따라서 방사성의약품의 생산과정에서 불순물의 함유를 최소화하기 위해서는 고순도 생산을 위한 별도의 정제 및 제제 장치가 필요하다.In addition, when imaging certain tissues, organs, and processes, such as the specific receptors or cell proliferation of a human body through radiopharmaceuticals, the purity of the radiopharmaceuticals is a very important factor that determines the quality of the image. to be. Therefore, in order to minimize the content of impurities in the production of radiopharmaceuticals, a separate purification and preparation device for high purity production is required.
하지만 정제 및 제제과정이 이와 같이 별도로 구비되는 장치를 통해 별도의 과정으로 진행되도록 하면 고수율을 기대하기 어렵고, 작업자의 피폭량을 증대시키는 문제점이 있었다. 아울러, 이와 같이 특수한 목적의 달성을 위해 개발되는 기존의 특정 의약품 합성 전용의 장치로는 다양한 종류의 방사성의약품의 합성을 지원할 수 없어, 다양한 신약 개발에 대한 적용성에 있어서의 한계가 있었다.However, if the purification and formulation process proceeds as a separate process through a device provided separately, it is difficult to expect a high yield, there was a problem to increase the exposure of the worker. In addition, the existing device for synthesizing a specific drug, which is developed for achieving a specific purpose, cannot support the synthesis of various types of radiopharmaceuticals, and thus there is a limit in applicability to development of various new drugs.
예시적으로, PET용 방사성의약품 합성 프로세스에 대한 예로서, [18F]FP-CIT는 18F 분리 및 건조, 18F 불소화 반응, 2차 알킬화 반응, 용매 제거, 반응기로부터 산물회수, HPLC(High Performance Liquid Chromatography, 고성능액체크로마토그래피) 시스템으로 이송, 화학적 정제, FP-CIT 수집, 고체상 추출법(SPE, Solid Phase Extraction)에 의한 HPLC 용매제거, FP-CIT 용리(elution), 최종 제제의 10단계의 과정을 거쳐야 1회 생산이 가능하다.Illustratively, as an example of a radiopharmaceutical synthesis process for PET, [18 F] FP-CIT is characterized by 18F separation and drying, 18F fluorination reaction, secondary alkylation reaction, solvent removal, product recovery from reactor, High Performance Liquid Chromatography Transfer to a high performance liquid chromatography system, chemical purification, FP-CIT collection, HPLC solvent removal by solid phase extraction (SPE), FP-CIT elution, 10 steps of final formulation One time production is possible.
그런데 이러한 [18F]FP-CIT의 합성을 위해서는 [18F]FP-CIT의 합성을 위한 전용장치가 없어 [18F]FDG 합성 전용의 장치를 개조 또는 내부수정(in-house modification)하여 사용해야 했다. 또한, [18F]FP-CIT의 합성 후 정제를 위해서는 별도의 정제 장치로 옮겨야 하는데, 별도로 구비되어 있는 정제 장치에 대한 이송 방법이 특별히 없으므로 실험자가 손으로 직접 옮겨야 했다. 아울러, 정제 및 정제 이후 과정 역시 하나로 통합된 장치가 없으므로 모두 작업자의 손에 의해 이루어져야 했다.However, for the synthesis of [18F] FP-CIT, there is no dedicated device for synthesizing [18F] FP-CIT. Therefore, the device for synthesizing [18F] FDG has to be modified or in-house modified. In addition, in order to purify the synthesized after the synthesis of the [18F] FP-CIT to a separate purification device, there is no transport method for the purification device provided separately, the experimenter had to move by hand. In addition, refining and post-purifying processes also had to be done by the hand of the operator because there is no integrated device.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 합성, 정제, 제제의 전 단계를 처리하고, 다양한 종류의 방사성의약품의 합성을 지원할 수 있는 올인원(all-in-one) 방식의 방사성의약품 제조장치를 제공하는 것이다.The present invention has been created to solve the problems described above, the problem to be solved by the present invention is to handle all steps of synthesis, purification, formulation, and all-in-one (all-in-one) that can support the synthesis of various types of radiopharmaceuticals It is to provide a radiopharmaceutical manufacturing apparatus of -in-one).
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 방사성의약품 제조장치는 방사성동위원소와 시약의 혼합에 의한 반응을 통해 합성되는 생성물을 획득하는 제1 모듈부, HPLC와 연동되어 상기 생성물을 정제하고 상기 정제된 생성물을 통해 방사성의약품을 제제하는 제2 모듈부, 그리고 상기 제1 모듈부의 합성, 상기 제2 모듈부의 정제 및 제제에 관한 프로세스를 제어하는 PLC를 포함하고, 상기 PLC는 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC를 상기 방사성의약품의 제조를 위한 구동이 이루어지도록 제어하며, 외부제어장치에서 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC의 상태에 대한 모니터링이 이루어지도록 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC로부터 획득한 데이터를 상기 외부제어장치로 전송하고, 상기 외부제어장치로부터 합성에 관한 명령을 전송받아 상기 제1 모듈부로 전송한다.Radiopharmaceutical manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a first module unit for obtaining a product synthesized through the reaction by mixing a radioisotope and a reagent, in conjunction with HPLC to obtain the product A second module portion for purifying and formulating a radiopharmaceutical through the purified product, and a PLC controlling a process relating to the synthesis of the first module portion, the purification and formulation of the second module portion, wherein the PLC And controlling the first module unit, the second module unit, and the HPLC to drive the radiopharmaceuticals. The data obtained from the first module unit, the second module unit, and the HPLC is transmitted to the external control device so that the monitoring can be performed to the external control device. Receives a command for synthesis from the transmission to the first module unit.
상기 제1 및 제2 모듈부는 카세트, 카세트 밸브를 구비하는 카세트와 상기 카세트 밸브의 유로를 전환하는 카세트 밸브 구동부를 포함하는 카세트부, 상기 시약을 수용하고 상기 카세트 밸브와 선택적으로 연결되는 시린지 및 상기 시린지를 구동시키는 시린지 구동부를 포함하는 시린지부, 상기 반응을 통해 상기 생성물을 획득하고 상기 생성물을 상기 카세트부로 전달하는 반응기, 그리고 상기 생성물의 획득을 위해 미리 설정된 온도를 미리 설정된 시간 동안 유지하며 상기 반응기를 가열할 수 있는 가열로를 각각 포함하고, 상기 제1 모듈부는 상기 방사성동위원소를 공급받아 이송하는 방사성동위원소 이송장치를 더 포함할 수 있다.The first and second module units include a cassette, a cassette unit including a cassette having a cassette valve and a cassette valve driving unit for switching a flow path of the cassette valve, a syringe accommodating the reagent and selectively connected to the cassette valve, and the A syringe including a syringe driving unit for driving a syringe, a reactor for acquiring the product through the reaction and delivering the product to the cassette unit, and maintaining a predetermined temperature for the acquisition of the product for a predetermined time; Each includes a heating furnace capable of heating, the first module unit may further include a radioisotope transfer device for receiving and transporting the radioisotope.
상기 카세트는 1회용 카세트일 수 있다.The cassette may be a disposable cassette.
상기 제1 및 제2 모듈부는 상기 방사성동위원소와 상기 시약 중 하나 이상이 원하는 위치로 이송되도록 연결하는 튜브, 상기 방사성동위원소와 상기 시약 중 하나 이상의 이송을 선택적으로 차단하도록 상기 튜브에 설치되는 밸브, 그리고 상기 튜브를 통해 상기 방사성동위원소와 상기 시약 중 하나 이상을 원하는 위치로 이송시키는 동력을 제공하는 진공펌프를 더 포함하고, 상기 시린지부는 상기 시린지의 구동을 통해 상기 진공펌프와 함께 상기 시약을 원하는 위치로 이송시키는 동력을 제공할 수 있다.The first and second module unit is a tube for connecting one or more of the radioisotope and the reagent to be transferred to a desired position, a valve installed in the tube to selectively block the transfer of one or more of the radioisotope and the reagent And a vacuum pump providing power to transfer at least one of the radioisotope and the reagent to a desired position through the tube, wherein the syringe unit is configured to carry the reagent together with the vacuum pump through driving of the syringe. It can provide the power to transfer the to the desired position.
상기 제1 및 제2 모듈부는 상기 방사성동위원소와 상기 시약 중 하나 이상으로부터 미리 설정된 물질을 여과하는 카트리지를 더 포함할 수 있다.The first and second module units may further include a cartridge for filtering a predetermined material from at least one of the radioisotope and the reagent.
상기 방사성동위원소 이송장치는 상기 이송되는 방사성동위원소의 양을 제어하는 핀치밸브를 포함할 수 있다.The radioisotope transfer device may include a pinch valve for controlling the amount of radioisotope to be transferred.
상기 반응기는 상기 가열로를 통해 가열될 때 내부를 개방 또는 밀폐하여 상기 내부의 압력을 조절하는 반응기 핀치밸브를 포함할 수 있다.The reactor may include a reactor pinch valve for controlling the pressure in the interior by opening or closing the interior when heated through the furnace.
상기 PLC는 상기 가열로에 의한 상기 반응기의 가열 상태를 모니터링 하여 화상으로 상기 외부제어장치에 전송하고, 상기 외부제어장치는 상기 전송된 화상을 통해 건조 상태를 인식하고 상기 반응기에 대한 가열 또는 냉각 명령을 상기 PLC에 전송하여 상기 가열로를 제어할 수 있다.The PLC monitors the heating state of the reactor by the heating furnace and transmits the image to the external control apparatus as an image, and the external control unit recognizes the drying state through the transmitted image and commands the heating or cooling to the reactor. It may be transmitted to the PLC to control the heating furnace.
상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 PLC는 이더넷(ethernet) 통신을 통한 제어 및 데이터 송수신이 가능할 수 있다.The first module unit, the second module unit, and the PLC may control and transmit / receive data through Ethernet communication.
본 발명의 한 실시예에 따른 방사성의약품 제조장치는 상기 제1 및 제2 모듈부에 개별적으로 가스를 공급할 수 있는 가스공급장치를 더 포함할 수 있다.Radiopharmaceutical manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a gas supply device for supplying gas to the first and second module unit separately.
상기 제2 모듈부는 상기 HPLC의 시료분석기의 전기적 신호를 상기 PLC로 전송하여 상기 시료분석기를 통한 데이터가 상기 외부제어장치에 출력되도록 할 수 있다.The second module unit may transmit the electrical signal of the sample analyzer of the HPLC to the PLC to output data through the sample analyzer to the external control device.
상기 제2 모듈부는 상기 HPLC의 컬럼(column) 및 탐지기(detector)의 전기적 신호를 상기 PLC로 전송하여 상기 컬럼 및 탐지기를 통해 획득된 데이터가 상기 외부제어장치에 그래프로 출력되도록 하고, 상기 외부제어장치는 상기 출력된 그래프의 형상을 통해 상기 HPLC의 컬럼 상의 시료를 인식하고 상기 인식된 시료를 분리하는 명령을 상기 PLC에 전송하여 상기 HPLC에 의한 정제를 제어할 수 있다.The second module unit transmits the electrical signals of the column and detector of the HPLC to the PLC so that the data obtained through the column and the detector are output to the external controller as a graph, and the external control. The device may control the purification by HPLC by recognizing a sample on the column of the HPLC through the shape of the output graph and sending a command to the PLC to separate the recognized sample.
본 발명의 한 실시예에 따른 방사성의약품 제조장치는 상기 PLC가 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC의 상태를 파악하여 상기 방사성의약품의 제조를 위한 구동의 제어 및 상기 외부제어장치에 대한 데이터의 전송을 할 수 있도록, 상기 제1 모듈부와 상기 제2 모듈부에 배치되는 센서부를 더 포함할 수 있다.In the radiopharmaceutical manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, the PLC detects the state of the first module unit, the second module unit, and the HPLC to control the driving of the radiopharmaceutical and the external control. The apparatus may further include a sensor unit disposed in the first module unit and the second module unit to transmit data to the device.
상기 센서부는 상기 HPLC의 시료주입기와 연결되는 튜브 내부의 기포에 대한 감지가 이루어졌을 때 상기 PLC에 의해 상기 시료주입기가 제어되도록 상기 기포를 감지하는 버블센서를 포함하고, 상기 버블센서는 상기 제2 모듈부에 배치될 수 있다.The sensor unit includes a bubble sensor for detecting the bubble so that the sample injector is controlled by the PLC when the detection of the bubble inside the tube connected to the sample injector of the HPLC, wherein the bubble sensor is the second It may be disposed in the module unit.
상기 센서부는 상기 제1 모듈부의 합성이 시작되는 위치와 합성이 종료되는 위치에 제1 방사능센서를 구비하고, 상기 제2 모듈부의 정제가 시작되는 위치와 정제가 종료되는 위치에 제2 방사능센서를 구비하며, 상기 제1 및 제2 방사능센서는 측정한 방사능량에 관한 데이터를 상기 PLC를 통해 상기 외부제어장치로 전송하며, 상기 외부제어장치는 상기 방사능량에 관한 데이터를 통하여 상기 합성의 단계에서의 수율과 상기 정제의 단계에서의 수율을 산정하고 관리할 수 있다.The sensor unit includes a first radiation sensor at a position at which synthesis of the first module unit starts and a synthesis is terminated, and a second radiation sensor at a position at which the purification of the second module unit starts and a position at which the purification ends. And the first and second radiation sensors transmit data on the measured radiation amount to the external control device through the PLC, and the external control device is configured in the step of synthesizing through the data on the amount of radiation. Yield and yield in the step of purification can be calculated and managed.
상기 제1 및 제2 모듈부는 카세트 밸브를 구비하는 카세트와 상기 카세트 밸브의 유로를 전환하는 카세트 밸브 구동부를 포함하는 카세트부, 상기 시약을 수용하고 상기 카세트 밸브와 선택적으로 연결되는 시린지 및 상기 시린지를 구동시키는 시린지 구동부를 포함하는 시린지부, 상기 반응을 통해 상기 생성물을 획득하고 상기 생성물을 상기 카세트부로 전달하는 반응기, 그리고 상기 생성물의 획득을 위해 미리 설정된 온도를 미리 설정된 시간 동안 유지하며 상기 반응기를 가열할 수 있는 가열로를 각각 포함하고, 상기 제1 모듈부는 상기 방사성동위원소를 공급받아 이송하는 방사성동위원소 이송장치를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 PLC 및 상기 외부제어장치를 통해 상기 시린지의 동작이 제어될 수 있도록 상기 시린지의 위치를 피드백 하는 위치검출기, 상기 PLC 및 상기 외부제어장치를 통해 상기 카세트 밸브의 유로 전환이 제어될 수 있도록 상기 카세트 밸브의 동작을 감지하는 광센서, 그리고 상기 PLC 및 상기 외부제어장치를 통해 상기 반응기의 온도가 제어될 수 있도록 상기 반응기의 온도를 피드백 하는 온도센서를 포함할 수 있다.The first and second module units include a cassette including a cassette having a cassette valve and a cassette valve driving unit for switching a flow path of the cassette valve, a syringe accommodating the reagent and selectively connected to the cassette valve, and the syringe. A syringe unit comprising a syringe driving unit for driving, a reactor for obtaining the product through the reaction and delivering the product to the cassette unit, and heating the reactor while maintaining a predetermined temperature for a predetermined time for obtaining the product. And a heating furnace capable of each, wherein the first module unit further includes a radioisotope transfer device for receiving and transporting the radioisotope, and the sensor unit operates the syringe through the PLC and the external control device. To feed back the position of the syringe so that it can be controlled An optical sensor for detecting the operation of the cassette valve so that the flow path switching of the cassette valve can be controlled through the position detector, the PLC and the external controller, and the temperature of the reactor is controlled through the PLC and the external controller. It may include a temperature sensor for feeding back the temperature of the reactor.
상기 외부제어장치는 상기 PLC를 통해 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC로부터 획득한 데이터를 저장하며 상기 방사성의약품의 이력을 관리하고 출력할 수 있다.The external control device may store data obtained from the first module unit, the second module unit, and the HPLC through the PLC, and manage and output a history of the radiopharmaceutical.
본 발명의 한 실시예에 따른 방사성의약품 제조장치는 상기 외부제어장치 및 상기 HPLC를 더 포함할 수 있다.Radiopharmaceutical manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention may further include the external control device and the HPLC.
본 발명에 의하면, PLC, 외부제어부, 그리고 이러한 PLC 및 외부제어부를 통해 제어되고 모니터링 되는 구동부를 구비함으로써, 합성, 정제, 제제의 전 단계를 하나의 장치를 통해 자동적으로 처리하고, 이러한 처리 이력을 관리할 수 있다.According to the present invention, by having a PLC, an external control unit, and a drive unit that is controlled and monitored through such a PLC and an external control unit, all steps of synthesis, purification, and preparation are automatically processed through a single device, and this processing history is managed. Can manage
또한, 이러한 이력의 관리는 신규한 방사성의약품의 개발 시 특히 유용하게 활용될 수 있다.In addition, the management of this history can be particularly useful in the development of new radiopharmaceuticals.
또한, 카트리지, 카세트, 튜브 등을 제조하려는 방사성의약품의 종류에 맞게 적절히 교체함으로써, 다양한 종류의 방사성의약품에 대한 합성이 하나의 장치를 통해 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, by appropriately replacing the cartridge, cassette, tube, etc. for the type of radiopharmaceuticals to be prepared, synthesis of various kinds of radiopharmaceuticals can be easily made through one device.
또한, 상술한 바와 같이 합성, 정제, 제제의 전 단계가 하나의 장치에서 이루어지고, 이더넷 통신 등을 통한 원격 제어, 모니터링, 및 구동이 이루어짐으로써, 작업자를 방사능 피폭으로부터 보호할 수 있다.In addition, as described above, all steps of synthesis, purification, and preparation are performed in one device, and remote control, monitoring, and driving through Ethernet communication, etc., can protect the worker from radiation exposure.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 방사성의약품 제조장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 방사성의약품 제조장치의 개략적인 정면도이다.
도 3은 HPLC(High Performance Liquid Chromatography, 고성능액체크로마토그래피)의 구성을 나타낸 개념도이다.1 is a schematic perspective view of a radiopharmaceutical manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic front view of the radiopharmaceutical manufacturing apparatus of Figure 1;
Figure 3 is a conceptual diagram showing the configuration of HPLC (High Performance Liquid Chromatography, high performance liquid chromatography).
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 한 실시예에 따른 방사성의약품 제조장치(이하 '본 방사성의약품 제조장치'라 함)(100)는 합성, 정제, 제제의 전 단계를 처리할 수 있고, 다양한 종류의 방사성의약품의 합성을 지원할 수 있으며, 올인원(all-in-one) 방식으로 구비되어 작업자를 방사능 피폭으로부터 보호할 수 있는 방사성의약품 제조장치에 관한 것이다.Radiopharmaceutical manufacturing apparatus (hereinafter referred to as 'the present radiopharmaceutical manufacturing apparatus') 100 according to an embodiment of the present invention can process the whole step of the synthesis, purification, formulation, synthesis of various types of radiopharmaceuticals The present invention relates to a radiopharmaceutical manufacturing apparatus capable of supporting and being provided in an all-in-one manner to protect workers from radiation exposure.
예시적으로 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 방사성의약품 제조장치(100)는 상단 및 하단의 2단으로 구성될 수 있다. 이를테면 하단에서는 제1 모듈부(1)를 통해 방사성의약품의 합성이 이루어질 수 있고, 상단에서는 제2 모듈부(2)를 통해 방사성의약품의 정제 및 제제가 이루어질 수 있다. 예를 들어 HPLC(400)를 이용하는 정제가 필요 없는 방사성의약품 [18F]FDG의 경우에는 하단에서 처리가 가능할 수 있다. 또한, 방사성의약품 [18F]FC119s나 [18F]FLT의 합성처럼 HPLC(400)를 이용하여 정제해야 하는 경우에는 HPLC(400)와 연동될 수 있는 상단의 제2 모듈(2)을 활용하여 하단의 제1 모듈(1)을 통해 합성된 물질을 정제 및 제제할 수 있다.For example, referring to Figures 1 and 2, the
본 방사성의약품 제조장치(100)에 있어서, 합성에 필요한 방사화학적 반응을 위해서는, 용액(solvent) 및 시약(reagent)의 이송(혼합)과 치환반응, 용매추출, 이온교환 등의 화학적 반응 및 활성화를 위한 가열(냉각)이 필요할 수 있다. 여기에, 고수율 및 고순도의 방사성의약품의 합성을 위해서는 각종 센서들에 의한 프로세스 제어가 필요할 수 있다.In the
이송(혼합)을 위한 장치로는 시린지부(52)에 포함될 수 있는 시린지(syringe) 구동부, 카세트부(51)에 포함될 수 있는 카세트 밸브(cassette valve) 구동부, 방사성동위원소 이송장치(55)(delivery unit), 가스공급장치(gas supply unit) 등이 있을 수 있다. 용액 및 시약은 이러한 장치들을 통해 원하는 위치로 이동(이를테면 저장용기 사이의 이동)되고, 유기물 여과 등의 특수 목적을 갖는 카트리지(cartridge)를 통과하게 될 수 있다. 이때, 이동되는 유체(용액 및 시약)의 흐름의 제어를 위하여 다수의 밸브(이를테면 2-way밸브)가 사용될 수 있다.As a device for conveyance (mixing), a syringe driving unit which may be included in the
이러한 이송(혼합)을 위한 장치, 가열(냉각)을 위한 장치, 그리고 프로세스 제어를 위한 각종 센서들은 후술하는 바와 같이 제1 모듈부(1)와 제2 모듈부(2)에 필요에 따라 적절히 배치될 수 있다.Such a device for conveyance (mixing), a device for heating (cooling), and various sensors for process control are appropriately disposed in the
본 방사성의약품 제조장치(100)의 제1 모듈부(1)는 방사성동위원소와 시약의 혼합에 의한 반응을 통해 합성되는 생성물을 획득할 수 있다.The
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 모듈부(1)는 방사성동위원소를 전달받아 이송하는 방사성동위원소 이송장치(55)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 방사성동위원소 이송장치(55)는 싸이클로트론(cyclotron)에서 생산된 방사성동위원소 원료를 이송할 수 있다. 또한, 이러한 방사성동위원소 이송장치(55)는 방사성동위원소를 이송할 때 기밀이 유지되고, 기벽에 묻지 않도록 조용히 이송하도록 구비되는 것이 바람직하다. 그리고 방사성동위원소 이송장치(55)는 이송되는 방사성동위원소의 양을 제어하는 핀치밸브를 포함할 수 있다.1 and 2, the
또한 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 모듈부(1)는 카세트부(51)를 포함할 수 있다. 이러한 카세트부(51)는 카세트 밸브(512)를 구비하는 카세트(511), 그리고 카세트 밸브(512)의 유로를 전환하는 카세트 밸브 구동부를 포함할 수 있다.1 and 2, the
이때, 이러한 카세트(511)는 1회용 카세트일 수 있다. 예시적으로, 카세트(511)는 방사성의약품의 제조 시 안정성 및 편리성을 높이기 위하여 플라스틱으로 제조된 1회용 제품을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.At this time, the
예시적으로 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 카세트(511)는 복수의 카세트 밸브(512)를 구비할 수 있다. 이러한 복수의 카세트 밸브(512)는 3방향(3-way) 밸브로 구성되어 서로 연결됨으로써 카세트(511)를 형성할 수 있다. 즉 3방향 중 한 방향은 시린지(521), 튜브 등과 연결되고, 나머지 두 방향은 복수의 카세트 밸브(512)끼리 연결될 수 있다. 이와 같이 복수의 카세트 밸브(512)끼리 연결되어 카세트(511)가 형성되고, 여기에 시린지(521), 튜브 등이 방사성의약품 제조 공정에 따라 다양하게 연결되면서 카세트(130)는 유로 전환 장치의 역할을 하게 된다. 유로 전환 장치란 시린지(521), 복수의 카세트 밸브(512), 그리고 반응기 중 필요한 곳으로 방사성동위원소, 시약, 용액 등의 흐름을 전환해 줄 수 있는 장치를 의미할 수 있다.1 and 2, the
그리고 카세트 밸브 구동부는 카세트 밸브(512)에 대해 시계방향과 반시계방향 모두 회전 가능한 것이 바람직하며, 카세트 밸브(512)를 통한 유로 전환 시 정확한 위치 제어가 가능하고 카세트 밸브(512) 각각에 대해 독립적 구동이 가능한 것이 바람직하다.In addition, the cassette valve driving unit may be rotatable both clockwise and counterclockwise with respect to the
또한 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 모듈부(1)는 시린지부(52)를 포함할 수 있다. 이러한 시린지부(52)는 시약을 수용하고 카세트 밸브(512)와 선택적으로 연결되는 시린지(521)(syringe), 및 시린지(521)를 구동시키는 시린지 구동부를 포함할 수 있다. 시린지 구동부는 시린지(521)에 수용된 시약의 정확한 이송을 위하여 시린지(521)의 구동에 있어서 정밀하게 제어되는 것이 바람직하다. 예시적으로, 시린지 구동부는 시린지(521)의 위치를 제어하기 위해 서보모터 및 드라이버를 포함할 수 있다. 또한, 시린지부(52)는 시린지(521)를 고정시키는 시린지 홀더를 포함할 수 있다. 이러한 시린지 홀더는 다양한 크기의 시린지를 고정할 수 있도록 홀더 변경이 가능할 수 있다. 그리고 시린지부(52)는 시린지 구동부를 통한 시린지(521)의 구동을 통해 후술할 진공펌프와 함께 시약을 원하는 위치로 이송시키는 동력을 제공할 수 있다.1 and 2, the
여기서, 시린지(521)가 카세트 밸브(512)와 선택적으로 연결된다는 것은 카세트(511)에 구비되는 복수의 카세트 밸브(512) 중 방사성의약품 제조 공정상 시린지(521)와 연결될 필요가 있는 카세트 밸브(512)와 연결이 필요한 시기에 연결될 수 있음을 의미할 수 있다.Here, the fact that the
또한 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 모듈부(1)는 반응기(reactor)를 포함할 수 있다. 반응기는 방사성동위원소 이송장치(55)로부터 이송 받은 방사성동위원소와 카세트부(51)를 통해 이송 받은 시약의 혼합에 의한 반응을 통해 생성물을 획득하고 생성물을 카세트부(51)로 전달할 수 있다.In addition, although not shown in the drawings, the
그리고 반응기는 후술할 가열로(53)를 통해 가열될 때 내부를 개방 또는 밀폐하여 내부의 압력을 조절하는 반응기 핀치밸브를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 가열로(53)의 구성을 살피면서 다시 설명한다.And the reactor may include a reactor pinch valve for controlling the pressure of the inside by opening or closing the inside when heated through the
또한 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 모듈부(1)는 생성물의 획득을 위해 미리 설정된 온도를 미리 설정된 시간 동안 유지하며 반응기를 가열할 수 있는 가열로(53)를 포함할 수 있다.1 and 2, the
가열로(53)는 반응기에서의 화학적 반응의 활성화를 위해서 사용될 수 있으며, 반응기에 담겨 있는 용액을 직접 또는 간접적으로 가열할 수 있다. 예시적으로, 용매(시약)를 가열하기 위한 열원으로는 전기로 또는 마이크로웨이브(micro-wave) 오븐이 이용될 수 있다. 또한, 가열로(53)는 압축공기(compressed air), 질소, 헬륨 등을 이용하여 반응기를 신속하게 냉각할 수 있는 냉각 장치의 역할도 할 수 있다.The
이러한 가열 및 냉각 장치의 역할을 하는 가열로(53)는 방사성의약품의 합성을 위해 상술한 바와 같이 미리 설정된 온도를 미리 설정된 시간 동안 유지할 수 있다. 이를테면 가열로(53)는 300℃이하에서 일정한 온도를 일정시간 유지할 수 있다. 또한, 가열로(53)는 상술한 반응기 핀치밸브를 사용하여 반응기를 밀폐시키고 간헐적으로 개방함으로써, 반응기 안의 압력을 조절할 수 있다.The
그리고 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 모듈부(1)는 방사성동위원소와 시약 중 하나 이상이 원하는 위치로 이송되도록 연결하는 튜브를 포함할 수 있고, 방사성동위원소와 시약 중 하나 이상의 이송을 선택적으로 차단하도록 튜브에 설치되는 밸브(이를테면 2방향(2-way) 밸브)를 포함할 수 있으며, 튜브를 통해 방사성동위원소와 시약 중 하나 이상을 원하는 위치로 이송시키는 동력을 제공하는 진공펌프를 포함할 수 있다.Although not shown in the drawings, the
예시적으로, 밸브는 반응기와 카세트 밸브(512)를 연결하는 튜브에 설치되어 양 구성 간의 연결을 차단하여 반응기 내부의 용액이 카세트(511)로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 반응기에서의 반응을 통한 합성이 종료된 후 획득된 생성물이 반응기에서 카세트(511) 방향으로 이동하여야 할 경우에는 이러한 튜브에 대한 밸브의 차단을 해제하여 용액이 원활하게 이동하도록 할 수 있다. 또한, 이러한 튜브는 실리콘 튜브일 수 있다.In exemplary embodiments, a valve may be installed in a tube connecting the reactor and the
또한, 제1 모듈부(1)는 방사성동위원소와 시약 중 하나 이상으로부터 미리 설정된 물질을 여과하는 카트리지를 포함할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 물질이라 함은 해당 방사성의약품의 제조를 위해 여과되어야 하는 물질일 수 있다. 예시적으로, 제1 모듈부(1)는 용액 및 시약에 있어서의 유기물 여과 등의 특수 목적을 갖는 카트리지를 포함할 수 있다. 상술한 카세트(511), 튜브, 및 이러한 여과 목적의 카트리지 등을 활용함으로써, 본 방사성의약품 제조장치(100)는 다양한 방사성의약품에 대해 적용될 수 있다.In addition, the
한편, 본 방사성의약품 제조장치(100)의 제2 모듈부(2)는 HPLC(400)와 연동되어 생성물을 정제하고 정제된 생성물을 통해 방사성의약품을 제제할 수 있다.On the other hand, the
여기서, 정제에 사용되도록 제2 모듈부(2)와 연동되는 HPLC(400)는 기성품으로 판매되고 있는 공지된 구성이다. 예시적으로 도 3에 나타난 바와 같이, 이러한 HPLC(400)는 펌프(440)(pump), 시료주입기(410)(injector), 시료를 분리하는 컬럼(420)(column), 그리고 시료의 존재와 양을 일정한 규칙에 의해 인식하여 전기적 신호로 바꾸어 주는 탐지기(430)(검출기, detector)를 포함할 수 있다. 이러한 HPLC(400)의 동작 및 검출된 전기적 신호를 자동으로 처리하기 위해서는 HPLC(400)는 상술한 바와 같이 제2 모듈부(2)와 연동됨이 바람직하다.Here, the
또한 도 1 및 도 2를 참조하면, 제2 모듈부(2)는 카세트부(51)를 포함할 수 있다. 이러한 카세트부(51)는 카세트 밸브(512)를 구비하는 카세트(511), 그리고 카세트 밸브(512)의 유로를 전환하는 카세트 밸브 구동부를 포함할 수 있다. 이때, 이러한 카세트(511)는 1회용 카세트일 수 있다. 이러한 카세트부(51)에 대한 설명은 제1 모듈부(1)에서의 설명을 참조한다.1 and 2, the
또한 도 1 및 도 2를 참조하면, 제2 모듈부(2)는 시린지부(52)를 포함할 수 있다. 이러한 시린지부(52)는 시약을 수용하고 카세트 밸브(512)와 선택적으로 연결되는 시린지(521)(syringe), 및 시린지(521)를 구동시키는 시린지 구동부를 포함할 수 있다. 또한, 시린지부(52)는 시린지(521)를 고정시키는 시린지 홀더를 포함할 수 있다. 이러한 시린지 홀더는 다양한 크기의 시린지를 고정할 수 있도록 홀더 변경이 가능할 수 있다. 그리고 시린지부(52)는 시린지 구동부를 통한 시린지(521)의 구동을 통해 후술할 진공펌프와 함께 시약을 원하는 위치로 이송시키는 동력을 제공할 수 있다. 이러한 시린지부(52)에 대한 설명은 제1 모듈부(1)에서의 설명을 참조한다.1 and 2, the
또한 도면에는 도시되지 않았으나, 제2 모듈부(2)는 반응기(reactor)를 포함할 수 있다. 그리고 반응기는 후술할 가열로(53)를 통해 가열될 때 내부를 개방 또는 밀폐하여 내부의 압력을 조절하는 반응기 핀치밸브를 포함할 수 있다. 이러한 반응기에 대한 설명은 제1 모듈부(1)에서의 설명을 참조한다.In addition, although not shown in the drawings, the
또한 도 1 및 도 2를 참조하면, 제2 모듈부(2)는 생성물의 획득을 위해 미리 설정된 온도를 미리 설정된 시간 동안 유지하며 반응기를 가열할 수 있는 가열로(53)를 포함할 수 있다. 이러한 가열로에 대한 설명은 제1 모듈부(1)에서의 설명을 참조한다.1 and 2, the
그리고 도면에는 도시되지 않았으나, 제2 모듈부(2)는 방사성동위원소와 시약 중 하나 이상이 원하는 위치로 이송되도록 연결하는 튜브를 포함할 수 있고, 방사성동위원소와 시약 중 하나 이상의 이송을 선택적으로 차단하도록 튜브에 설치되는 밸브(이를테면 2방향(2-way) 밸브)를 포함할 수 있으며, 튜브를 통해 방사성동위원소와 시약 중 하나 이상을 원하는 위치로 이송시키는 동력을 제공하는 진공펌프를 포함할 수 있다. 이러한 튜브 및 밸브에 대한 예시적인 설명은 제1 모듈부(1)에서의 설명을 참조한다.Although not shown in the drawings, the
또한, 제2 모듈부(2)는 방사성동위원소와 시약 중 하나 이상으로부터 미리 설정된 물질을 여과하는 카트리지를 포함할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 물질이라 함은 해당 방사성의약품의 제조를 위해 여과되어야 하는 물질일 수 있다. 예시적으로, 제2 모듈부(2)는 용액 및 시약에 있어서의 유기물 여과 등의 특수 목적을 갖는 카트리지를 포함할 수 있다. 상술한 카세트(511), 튜브, 및 이러한 여과 목적의 카트리지 등을 활용함으로써, 본 방사성의약품 제조장치(100)는 다양한 방사성의약품에 대해 적용될 수 있다.In addition, the
한편 도면에는 도시되지 않았으나, 본 방사성의약품 제조장치(100)는 제1 모듈부(1) 및 제2 모듈부(2)에 개별적으로 가스를 공급할 수 있는 가스공급장치를 포함할 수 있다. 이러한 가스공급장치는 질소, 압축공기, 진공 등을 이용하여 유체를 이송하거나 이송을 위한 장치의 세척에 사용될 수 있다. 이에 따라 가스공급장치는 충분한 압력을 제공할 수 있고 적정한 압력의 조절이 가능할 수 있도록 구비됨이 바람직하다.Although not shown in the drawings, the
예시적으로, 가스공급장치는 질소, 압축공기(compressed air), 진공, 헬륨 등의 가스를 제1 모듈(1)과 제2 모듈(2)에서 동시에 사용할 수 있으며, 이송(혼합)을 위한 구동부의 동작과 관계없이 개별적인 가스공급 및 압력조절이 가능할 수 있다. 또한, 가스공급장치는 가스공급을 위해 카세트부(51)에 연결될 수 있으며, 이를테면 실리콘 튜브와 나사산을 갖는 커넥터를 이용하여 카세트부(51)에 연결될 수 있다.In an exemplary embodiment, the gas supply device may simultaneously use gases such as nitrogen, compressed air, vacuum, and helium in the
이하에서는 고수율 및 고순도의 방사성의약품의 합성을 위한 프로세스 제어와 관련한 구성을 살핀다.Hereinafter, the configuration related to the process control for the synthesis of radiopharmaceuticals of high yield and high purity will be examined.
도 4를 참조하면, 본 방사성의약품 제조장치(100)에 있어서 프로세스 제어는 외부제어장치(300)(이를테면 도 3에 나타난 바와 같은 PC부)의 프로세스 명령에 따라 후술할 PLC를 통해 합성에 필요한 구동부(actuator)를 제어하는 것일 수 있다. 이를테면 외부제어장치(300)는 PLC를 통해 각 구동부를 정해진 위치로 이동시키거나 온/오프(on/off) 시킬 수 있다. 여기서, 구동부라 함은 앞서 살핀 시린지 구동부, 카세트 밸브 구동부, 방사성동위원소 이송장치(55), 가스공급장치 등의 이송(혼합)을 위한 장치나 가열로(53), 반응기 핀치밸브 등의 가열(냉각)을 위한 장치일 수 있다.Referring to FIG. 4, in the
도 4를 참조하면, 이러한 구동부의 제어를 위해 외부제어장치(300)가 프로세스를 IO 맵(IO map)에 일괄 전송하면 PLC가 순차적으로 진행할 수 있다. PLC는 방사성의약품의 합성을 위해 후술할 다양한 센서들로부터 획득한 정보를 이용하여 구동부 및 HPLC를 제어할 수 있고, 외부제어장치(300)에서의 모니터링을 위해 구동부 및 HPLC의 상태 및 위치에 관한 데이터를 외부제어장치(300)로 전송할 수 있다. 또한 도 4에 나타난 바와 같이, 외부제어장치(300)는 PLC를 통해 제1 모듈부(1), 제2 모듈부(2), 및 HPLC(400)로부터 획득한 데이터를 저장하며 방사성의약품의 이력을 관리하고 출력할 수 있다.Referring to FIG. 4, when the
본 방사성의약품 제조장치(100)는 이러한 외부제어장치(300) 및 PLC에 의한 제어를 통해 한 번의 데이터 송신으로 합성, 정제, 제제가 수행될 수도 있다. 본 방사성의약품 제조장치(100)는 이러한 외부제어장치(300)를 더 포함할 수 있다.The
또한, PLC와 구동부 사이, 또는 PLC와 외부제어장치(300) 사이의 데이터 송수신을 위해서는 실시간의 데이터 흐름이 이루어질 수 있도록 이더넷(ethernet) 통신, 부수적으로는 serial통신이 이용될 수 있다. 즉, 앞서 살핀 제1 모듈부(1), 제2 모듈부(2), 및 PLC는 이더넷(ethernet) 통신을 통한 제어 및 데이터 송수신이 가능할 수 있다.In addition, Ethernet communication and, consequently, serial communication may be used to transmit and receive data between the PLC and the driver or between the PLC and the
즉 도 1 내지 도 4를 참조하면, PLC(Programmable Logic Controller, 논리연산제어장치)는 제1 모듈부(1)의 합성, 제2 모듈부(2)의 정제 및 제제에 관한 프로세스를 제어한다. 보다 구체적으로, PLC는 제1 모듈부(1), 제2 모듈부(2), 및 HPLC(400)(High Performance Liquid Chromatography, 고성능액체크로마토그래피)를 방사성의약품의 제조를 위한 구동이 이루어지도록 제어할 수 있고, 외부제어장치(300)에서 제1 모듈부(1), 제2 모듈부(2), 및 HPLC(400)의 상태에 대한 모니터링이 이루어지도록 제1 모듈부(1), 제2 모듈부(2), 및 HPLC(400)로부터 획득한 데이터를 외부제어장치(300)로 전송할 수 있으며, 외부제어장치(300)로부터 합성에 관한 명령을 전송받아 제1 모듈부(1)로 전송할 수 있다.1 to 4, a programmable logic controller (PLC) controls processes related to synthesis of the
예시적으로, PLC는 가열로(53)에 의한 반응기의 가열 상태를 모니터링 하여 화상으로 외부제어장치(300)에 전송하고, 외부제어장치(300)는 전송된 화상을 통해 건조 상태를 인식하고 반응기에 대한 가열 또는 냉각 명령을 PLC에 전송하여 가열로(53)를 제어할 수 있다.For example, the PLC monitors the heating state of the reactor by the
또한, 제2 모듈부(2)는 HPLC(400)의 시료분석기의 전기적 신호를 PLC로 전송하여 시료분석기를 통한 데이터가 외부제어장치(300)에 출력되도록 할 수 있다.In addition, the
그리고 제2 모듈부(2)는 HPLC(400)의 컬럼(420)(column)의 전기적 신호 및 HPLC(400)의 탐지기(430)(detector)의 전기적 신호를 PLC로 전송하여 컬럼(420) 및 탐지기(430)를 통해 획득된 데이터가 외부제어장치(300)에 그래프로 출력되도록 할 수 있다.The
또한, 제2 모듈부(2)는 외부제어장치(300)는 출력된 그래프의 형상을 통해 HPLC(400)의 컬럼(420) 상의 시료를 인식하고 인식된 시료를 분리하는 명령을 PLC에 전송하여 HPLC(400)에 의한 정제를 제어할 수 있다.In addition, the
한편, 프로세스 제어를 위해 이용되는 센서부를 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, look at the sensor used for the process control as follows.
센서부는 PLC가 제1 모듈부(1), 제2 모듈부(2) 및 HPLC(400)의 상태를 파악하여 방사성의약품의 제조를 위한 구동의 제어 및 외부제어장치(300)에 대한 데이터의 전송을 할 수 있도록, 제1 모듈부(1)와 제2 모듈부(2)에 다양한 센서들로 배치될 수 있다.The sensor unit detects the states of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 버블센서(71)는 HPLC(400)의 시료주입기(410)(injector)와 연결되는 튜브 내부의 기포에 대한 감지가 이루어졌을 때 PLC에 의해 시료주입기(410)가 제어되도록 기포를 감지할 수 있다.1 and 2, the
또한 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 방사능 센서(721)는 제1 모듈부(1)의 합성이 시작되는 위치와 합성이 종료되는 위치에 구비될 수 있다. 그리고 제2 방사능센서(722)는 제2 모듈부(2)의 정제가 시작되는 위치와 정제가 종료되는 위치에 구비될 수 있다. 이러한 제1 방사능센서(721)와 제2 방사능센서(722)는 측정한 방사능량에 관한 데이터를 PLC를 통해 외부제어장치(300)로 전송할 수 있고, 외부제어장치(300)는 방사능량에 관한 데이터를 통하여 합성의 단계에서의 수율과 정제의 단계에서의 수율을 산정하고 관리할 수 있다. 1 and 2, the
그리고 위치검출기는 PLC 및 외부제어장치(300)를 통해 시린지(521)의 동작이 제어될 수 있도록 시린지(521)의 위치를 피드백 할 수 있다. The position detector may feed back the position of the
또한, 광센서는 PLC 및 외부제어장치(300)를 통해 카세트 밸브(512)의 유로 전환이 제어될 수 있도록 카세트 밸브(512)의 동작을 감지할 수 있다.In addition, the optical sensor may detect the operation of the
그리고 온도센서는 PLC 및 외부제어장치(300)를 통해 반응기의 온도가 제어될 수 있도록 반응기의 온도를 피드백 할 수 있다. 이러한 반응기의 온도 측정을 위한 온도센서는 열전대(thermocouple) 센서일 수 있고, 적외선 센서일 수도 있다. 정확한 온도 제어를 위하여 온도센서는 실시간 온도 측정이 가능한 센서인 것이 바람직하다.The temperature sensor may feed back the temperature of the reactor so that the temperature of the reactor can be controlled through the PLC and the
이러한 본 발명에 의하면, 합성, 정제, 제제의 전 단계를 하나의 장치를 통해 처리할 수 있고, 카세트(511), 튜브, 카트리지 등의 교체를 통해 다양한 종류의 방사성의약품의 합성을 지원할 수 있으며, 이와 같이 하나의 장치로 합성, 정제, 및 제제의 전 단계가 이루어지도록 구비되고 이더넷 통신 등을 통한 원격 제어, 모니터링, 및 구동이 이루어짐으로써, 작업자를 방사능 피폭으로부터 보호할 수 있다.According to the present invention, it is possible to process all steps of synthesis, purification, formulation through a single device, and to support the synthesis of various types of radiopharmaceuticals by replacing the
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes and modifications to the scope of the invention.
100. 방사성의약품 제조장치
1. 제1 모듈부 2. 제2 모듈부
51. 카세트부 511. 카세트
512. 카세트 밸브 52. 시린지부
521. 시린지 53. 가열로
55. 방사성동위원소 이송장치
71. 버블센서 721. 제1 방사능센서
722. 제2 방사능센서
400. HPLC 410. 시료주입기
420. 컬럼 430. 탐지기
440. 펌프100. Radiopharmaceutical manufacturing apparatus
1.
51.
512.
521.
55. Radioisotope transfer device
71.
722. The second radiation sensor
400.HPLC 410.Sample Injector
420.
440. Pump
Claims (18)
HPLC와 연동되어 상기 생성물을 정제하고 상기 정제된 생성물을 통해 방사성의약품을 제제하는 제2 모듈부, 그리고
상기 제1 모듈부의 합성, 상기 제2 모듈부의 정제 및 제제에 관한 프로세스를 제어하는 PLC를 포함하고,
상기 PLC는 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC를 상기 방사성의약품의 제조를 위한 구동이 이루어지도록 제어하며, 외부제어장치에서 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC의 상태에 대한 모니터링이 이루어지도록 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC로부터 획득한 데이터를 상기 외부제어장치로 전송하고, 상기 외부제어장치로부터 합성에 관한 명령을 전송받아 상기 제1 모듈부로 전송하는 방사성의약품 제조장치.A first module unit for obtaining a product synthesized through a reaction by mixing a radioisotope and a reagent,
A second module unit for purifying the product in conjunction with HPLC and preparing a radiopharmaceutical through the purified product, and
A PLC for controlling processes relating to synthesis of the first module portion, purification and formulation of the second module portion,
The PLC controls the first module unit, the second module unit, and the HPLC to drive for the manufacture of the radiopharmaceutical, wherein the first module unit, the second module unit, and The data obtained from the first module unit, the second module unit, and the HPLC is transmitted to the external controller so as to monitor the state of the HPLC, and receives a command for synthesis from the external controller. Radiopharmaceutical manufacturing apparatus for transmitting to the first module unit.
상기 제1 및 제2 모듈부는
카세트 밸브를 구비하는 카세트와 상기 카세트 밸브의 유로를 전환하는 카세트 밸브 구동부를 포함하는 카세트부,
상기 시약을 수용하고 상기 카세트 밸브와 선택적으로 연결되는 시린지 및 상기 시린지를 구동시키는 시린지 구동부를 포함하는 시린지부,
상기 반응을 통해 상기 생성물을 획득하고 상기 생성물을 상기 카세트부로 전달하는 반응기, 그리고
상기 생성물의 획득을 위해 미리 설정된 온도를 미리 설정된 시간 동안 유지하며 상기 반응기를 가열할 수 있는 가열로를 각각 포함하고,
상기 제1 모듈부는 상기 방사성동위원소를 공급받아 이송하는 방사성동위원소 이송장치를 더 포함하는 방사성의약품 제조장치.In claim 1,
The first and second module unit
A cassette unit including a cassette having a cassette valve and a cassette valve driving unit for switching a flow path of the cassette valve;
A syringe unit including a syringe which receives the reagent and is selectively connected to the cassette valve, and a syringe driver for driving the syringe;
A reactor for obtaining the product through the reaction and delivering the product to the cassette part, and
Each comprising a heating furnace capable of heating the reactor while maintaining a preset temperature for obtaining the product for a preset time;
The first module portion radiopharmaceutical manufacturing apparatus further comprises a radioisotope transfer device for receiving and transporting the radioisotope.
상기 카세트는 1회용 카세트인 방사성의약품 제조장치.In claim 2,
The cassette is a radiopharmaceutical manufacturing apparatus is a disposable cassette.
상기 제1 및 제2 모듈부는
상기 방사성동위원소와 상기 시약 중 하나 이상이 원하는 위치로 이송되도록 연결하는 튜브,
상기 방사성동위원소와 상기 시약 중 하나 이상의 이송을 선택적으로 차단하도록 상기 튜브에 설치되는 밸브, 그리고
상기 튜브를 통해 상기 방사성동위원소와 상기 시약 중 하나 이상을 원하는 위치로 이송시키는 동력을 제공하는 진공펌프를 더 포함하고,
상기 시린지부는 상기 시린지의 구동을 통해 상기 진공펌프와 함께 상기 시약을 원하는 위치로 이송시키는 동력을 제공하는 방사성의약품 제조장치.In claim 2,
The first and second module unit
A tube connecting the radioisotope and one or more of the reagents to be transferred to a desired position,
A valve installed on the tube to selectively block the transport of at least one of the radioisotope and the reagent, and
Further comprising a vacuum pump for providing power to transfer one or more of the radioisotope and the reagent through the tube to a desired position,
The syringe unit provides a radiopharmaceutical device for providing power to transfer the reagent to the desired position with the vacuum pump through the drive of the syringe.
상기 제1 및 제2 모듈부는 상기 방사성동위원소와 상기 시약 중 하나 이상으로부터 미리 설정된 물질을 여과하는 카트리지를 더 포함하는 방사성의약품 제조장치.In claim 2,
The first and second module portion radiopharmaceutical manufacturing apparatus further comprises a cartridge for filtering a predetermined material from at least one of the radioisotope and the reagent.
상기 방사성동위원소 이송장치는 상기 이송되는 방사성동위원소의 양을 제어하는 핀치밸브를 포함하는 방사성의약품 제조장치.In claim 2,
The radioisotope transport apparatus comprises a pinch valve for controlling the amount of the radioisotope is transported radiopharmaceutical manufacturing apparatus.
상기 반응기는 상기 가열로를 통해 가열될 때 내부를 개방 또는 밀폐하여 상기 내부의 압력을 조절하는 반응기 핀치밸브를 포함하는 방사성의약품 제조장치.In claim 2,
The reactor is a radiopharmaceutical manufacturing apparatus comprising a reactor pinch valve for controlling the pressure inside the opening or closing the inside when heated through the heating furnace.
상기 PLC는 상기 가열로에 의한 상기 반응기의 가열 상태를 모니터링 하여 화상으로 상기 외부제어장치에 전송하고,
상기 외부제어장치는 상기 전송된 화상을 통해 건조 상태를 인식하고 상기 반응기에 대한 가열 또는 냉각 명령을 상기 PLC에 전송하여 상기 가열로를 제어하는 방사성의약품 제조장치.In claim 2,
The PLC monitors the heating state of the reactor by the heating furnace and transmits the image to the external control device as an image.
The external controller is a radiopharmaceutical manufacturing apparatus for controlling the heating furnace by recognizing a drying state through the transmitted image and transmitting a heating or cooling command for the reactor to the PLC.
상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 PLC는 이더넷(ethernet) 통신을 통한 제어 및 데이터 송수신이 가능한 방사성의약품 제조장치.In claim 1,
The first module unit, the second module unit, and the PLC is a radiopharmaceutical manufacturing apparatus capable of transmitting and receiving data and control via Ethernet (ethernet) communication.
상기 제1 및 제2 모듈부에 개별적으로 가스를 공급할 수 있는 가스공급장치를 더 포함하는 방사성의약품 제조장치.In claim 1,
Radiopharmaceutical manufacturing apparatus further comprises a gas supply device for supplying gas to the first and second module unit separately.
상기 제2 모듈부는 상기 HPLC의 시료분석기의 전기적 신호를 상기 PLC로 전송하여 상기 시료분석기를 통한 데이터가 상기 외부제어장치에 출력되도록 하는 방사성의약품 제조장치.In claim 1,
The second module unit is a radiopharmaceutical manufacturing apparatus for transmitting the electrical signal of the sample analyzer of the HPLC to the PLC to output the data through the sample analyzer to the external control device.
상기 제2 모듈부는 상기 HPLC의 컬럼(column) 및 탐지기(detector)의 전기적 신호를 상기 PLC로 전송하여 상기 컬럼 및 탐지기를 통해 획득된 데이터가 상기 외부제어장치에 그래프로 출력되도록 하고,
상기 외부제어장치는 상기 출력된 그래프의 형상을 통해 상기 HPLC의 컬럼 상의 시료를 인식하고 상기 인식된 시료를 분리하는 명령을 상기 PLC에 전송하여 상기 HPLC에 의한 정제를 제어하는 방사성의약품 제조장치.In claim 1,
The second module unit transmits the electrical signals of the column and the detector of the HPLC to the PLC so that the data obtained through the column and the detector are output as a graph to the external controller,
The external control device is a radiopharmaceutical manufacturing apparatus for controlling the purification by the HPLC by transmitting a command to recognize the sample on the column of the HPLC through the shape of the output graph and to separate the recognized sample.
상기 PLC가 상기 제1 모듈부, 제2 모듈부, 및 상기 HPLC의 상태를 파악하여 상기 방사성의약품의 제조를 위한 구동의 제어 및 상기 외부제어장치에 대한 데이터의 전송을 할 수 있도록, 상기 제1 모듈부와 상기 제2 모듈부에 배치되는 센서부를 더 포함하는 방사성의약품 제조장치.In claim 1,
The first module unit, the second module unit, and the state of the HPLC to grasp the state of the radiopharmaceuticals for the control of the drive and the transmission of data to the external control device, so as to enable Radiopharmaceutical manufacturing apparatus further comprises a module unit and a sensor unit disposed in the second module unit.
상기 센서부는 상기 HPLC의 시료주입기와 연결되는 튜브 내부의 기포에 대한 감지가 이루어졌을 때 상기 PLC에 의해 상기 시료주입기가 제어되도록 상기 기포를 감지하는 버블센서를 포함하고,
상기 버블센서는 상기 제2 모듈부에 배치되는 방사성의약품 제조장치.In claim 13,
The sensor unit includes a bubble sensor for sensing the bubble so that the sample injector is controlled by the PLC when the detection of the bubble inside the tube connected to the sample injector of the HPLC,
The bubble sensor is a radiopharmaceutical manufacturing apparatus disposed in the second module portion.
상기 센서부는
상기 제1 모듈부의 합성이 시작되는 위치와 합성이 종료되는 위치에 제1 방사능센서를 구비하고,
상기 제2 모듈부의 정제가 시작되는 위치와 정제가 종료되는 위치에 제2 방사능센서를 구비하며,
상기 제1 및 제2 방사능센서는 측정한 방사능량에 관한 데이터를 상기 PLC를 통해 상기 외부제어장치로 전송하며,
상기 외부제어장치는 상기 방사능량에 관한 데이터를 통하여 상기 합성의 단계에서의 수율과 상기 정제의 단계에서의 수율을 산정하고 관리하는 방사성의약품 제조장치.In claim 13,
The sensor unit
The first radioactivity sensor is provided at a position at which synthesis of the first module unit starts and synthesis ends.
A second radioactive sensor is provided at a position at which the purification of the second module unit starts and at the end of the purification;
The first and second radiation sensors transmit the data on the measured radiation amount to the external control device through the PLC,
The external control device for radiopharmaceutical manufacturing apparatus for calculating and managing the yield in the step of synthesis and the yield in the step of purification through the data on the amount of radioactivity.
상기 제1 및 제2 모듈부는
카세트 밸브를 구비하는 카세트와 상기 카세트 밸브의 유로를 전환하는 카세트 밸브 구동부를 포함하는 카세트부,
상기 시약을 수용하고 상기 카세트 밸브와 선택적으로 연결되는 시린지 및 상기 시린지를 구동시키는 시린지 구동부를 포함하는 시린지부,
상기 반응을 통해 상기 생성물을 획득하고 상기 생성물을 상기 카세트부로 전달하는 반응기, 그리고
상기 생성물의 획득을 위해 미리 설정된 온도를 미리 설정된 시간 동안 유지하며 상기 반응기를 가열할 수 있는 가열로를 각각 포함하고,
상기 제1 모듈부는 상기 방사성동위원소를 공급받아 이송하는 방사성동위원소 이송장치를 더 포함하며,
상기 센서부는
상기 PLC 및 상기 외부제어장치를 통해 상기 시린지의 동작이 제어될 수 있도록 상기 시린지의 위치를 피드백 하는 위치검출기,
상기 PLC 및 상기 외부제어장치를 통해 상기 카세트 밸브의 유로 전환이 제어될 수 있도록 상기 카세트 밸브의 동작을 감지하는 광센서, 그리고
상기 PLC 및 상기 외부제어장치를 통해 상기 반응기의 온도가 제어될 수 있도록 상기 반응기의 온도를 피드백 하는 온도센서를 포함하는 방사성의약품 제조장치.In claim 13,
The first and second module unit
A cassette unit including a cassette having a cassette valve and a cassette valve driving unit for switching a flow path of the cassette valve;
A syringe unit including a syringe which receives the reagent and is selectively connected to the cassette valve, and a syringe driver for driving the syringe;
A reactor for obtaining the product through the reaction and delivering the product to the cassette part, and
Each comprising a heating furnace capable of heating the reactor while maintaining a preset temperature for obtaining the product for a preset time;
The first module unit further comprises a radioisotope transfer device for receiving and transporting the radioisotope,
The sensor unit
A position detector for feeding back the position of the syringe so that the operation of the syringe can be controlled through the PLC and the external controller;
An optical sensor for sensing the operation of the cassette valve so that the flow path switching of the cassette valve can be controlled through the PLC and the external controller; and
Radiopharmaceutical manufacturing apparatus comprising a temperature sensor for feeding back the temperature of the reactor so that the temperature of the reactor can be controlled through the PLC and the external control device.
상기 외부제어장치는 상기 PLC를 통해 상기 제1 모듈부, 상기 제2 모듈부, 및 상기 HPLC로부터 획득한 데이터를 저장하며 상기 방사성의약품의 이력을 관리하고 출력하는 방사성의약품 제조장치.In claim 1,
The external control device is a radiopharmaceutical manufacturing apparatus for storing the data obtained from the first module unit, the second module unit and the HPLC through the PLC to manage and output the history of the radiopharmaceutical.
상기 외부제어장치 및 상기 HPLC를 더 포함하는 방사성의약품 제조장치.The method according to any one of claims 1 to 17,
Radiopharmaceutical manufacturing apparatus further comprising the external control device and the HPLC.
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