Установка для приготовления препарата с радиоизотопом

 

Сущность изобретения: установка выполнена в виде вертикально расположенного корпуса с крышкой 7 и перегородками, разделяющими внутреннюю полость на емкости. В верхней емкости 11 выполнен смеситель компонентов, под ним - фильтратор 12 с фильтроэлементами 13, а в нижней части корпуса - сборник 14 готового продукта. В перегородке 8 выполнено отверстие, в которое пропущен вал 15 мешалок 16 и 17. Вал 15 мешалок соединен с валом привода 18 с возможностью осевого смещения по шлицевой муфте 19. Под перегородкой 8 между емкостью 11 смесителя и емкостью 12 фильтратора установлен клапан 22, а емкость 12 дополнительно через вентиль 44 соединена с соединена с системой 4 подачи компонентов. Приподняв манипулятором 2 вал 15, с которым кинематически связан клапан 22, герметизируют полость емкости 12 фильтратора. Подав в нее избыточное давление от компрессора 34, ускоряют процесс фильтрации. Емкость 24, заполненная сорбентом, предохраняет емкость 14 готового продукта от проскока случайных загрязнений. 1 ил.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию для работы с радиоактивными изотопами, а конкретные к установкам для получения радиофармпрепарата технеций 99-м, применяемого для диагностики заболеваний головного мозга, печени, почек и т.п.

Известно устройство для получения технеция-99м [1, с.12, рис. 3] содержащее экстрактор с мешалкой, сборник-испаритель с электронагревателем, холодильник и сборник растворителя. Технеций-99м при этом смывают из испарителя раствором хлорида натрия.

Однако это решение имеет следующие недостатки: имеет место загрязнение конечного препарата токсичными экстрагентами и продуктами их радиолиза, большая доля ручного труда, пожароопасность процесса.

Известна также установка для получения пертехнетата натрия НИИ ЯФ ТПИ [2, с. 10, рис. 1] которая содержит генераторную колонку, испаритель-холодильник, систему загрузки исходных компонентов, систему вакуумирования и устройство расфасовки готового препарата.

Однако и это решение также недостаточно совершенно, имеет увеличенные габариты генератора и громоздкое оборудование, пониженный выход (до 40%) технеция-99м.

Наиболее близким к предлагаемому по назначению и совокупности существенных признаков является устройство для элюирования и дозирования радиоактивного нуклида [3] Данная установка предназначена для приготовления препарата с радиоизотопом технецием-99м, размещается в горячей камере, оснащенной манипулятором, и содержит аппарат для отделения технеция-99м от молибдена-99, а также систему подачи компонентов с источником давления, системы вакуумирования и расфасовки, причем аппарат содержит емкости, в одной из которых, оборудованный мешалкой с приводом, выполнен смеситель компонентов, а в других фильтратор с фильтроэлементами, и сборник готового продукта, установка также содержит сборник отходов, соединенный с фильтратором с помощью трехходового крана.

Достоинство прототипа состоит в том, что устройство позволяет получать технеций-99 м для фармацевтических целей.

Однако установка-прототип имеет существенный недостаток, заключающийся в нее недостаточной производительности и неудовлетворительных условиях эксплуатации из-за несовершенства технологии выполнения операций по нагрузке компонентов в аппарате, занимающих много времени, создающих опасность потери качества получаемого препарата.

Задача изобретения повышение производительности установки при улучшении условий ее эксплуатации и сохранении высокого качества препарата, для чего необходимо ускорить выполнение операции по перегрузке компонентов в аппарате для отделения технеция-99м от молибдена-99.

Для решения задачи в установке для приготовления препарата с радиоизотопом, содержащей аппарат для отделения для отделения технеция-99 м от молибдена-99, а также систему подачи компонентов с источником давления, системы вакуумирования и расфасовки, причем аппарат содержит емкости, в одной из которых оборудованной мешалкой с приводом, выполнен смеситель компонентов, а в других фильтратор с фильтроэлементами, и сборник готового продукта, установка также содержит сборник отходов, соединенный с фильтратором с помощью трехходового крана, согласно изобретению емкости смесителя компонентов, фильтратора и сборника готового продукта размещены друг под другом в вертикальном корпусе, разделенном перегородками, емкость фильтратора дополнительно, через вентиль, соединена с источником давления системы подачи компонентов, а между емкостями фильтратора и готового продукта образована дополнительная емкость, заполненная сорбентом, которая соединена со сборником отходов упомянутой трехходовой кран, при этом емкость фильтратора оборудована мешалкой, установленной на том же валу, что и мешалка смесителя компонентов, причем на валу между мешалками установлен клапан, взаимодействующий с перегородкой, а вал мешалок и вал привода соединены с возможностью относительного осевого смещения.

Отличительной особенность предлагаемого изобретения является введение в конструкцию установки элементов, позволяющих использовать избыточное давление компрессора системы подачи компонентов для выполнения их перегрузки по технологическому процессу.

Отличительный признак конструкции, заключающийся в том, что емкости смесителя компонентов, фильтратора и сборника готового продукта размещены друг под другом в вертикальном корпусе, разделенном перегородками, а вал мешалок аппарата и вал привода соединены с возможностью относительного осевого смещения и между мешалками установлен клапан, взаимодействующий с перегородкой, позволяет использовать манипулятор горячей камеры для управления соединениями емкостей в корпусе аппарата для отделения технеция-99м от молибдена. Возможность надежного отключения с помощью клапана емкости фильтратора от емкости смесителя позволяет дополнительно выполнять фильтрование геля под давлением, для чего емкость фильтратора через вентиль соединена с источником давления системы подачи компонентов, что повышает производительность установки.

Другой отличительный признак заключается в том, что в корпусе аппарата между емкостью фильтратора и емкостью готового продукта размещена емкость, заполненная сорбентом и соединенная с емкостью фильтратора через трехходовый кран сборника отходов. Это позволяет использовать избыточное давление для других технологических операций, в том числе и по перегрузке содержимого различных емкостей корпуса, что улучшает условия эксплуатации установки, а наличие дополнительной емкости с сорбентом перед емкостью готового продукта обеспечивает высокое качество получаемого препарата исключает заброс в готовый продукт постороннего вещества.

На чертеже 1 изображена принципиальная схема заявляемой установки для приготовления препарата с радиоизотопом.

Установка размещена в горячей камере 1 условно показана защитная стенка), оснащенной манипулятором 2 и содержит аппарат 3 для отделения технеция-99м от молибдена-99, а также системы подачи компонентов 4, вакуумирования 5 и расфасовки 6.

Аппарат 3 содержит вертикальный корпус с крышкой 7 и перегородками 8, 9, 10, разделяющими внутреннюю полость аппарата на емкости. В верхней емкости 11 выполнен смеситель компонентов, под ним -фильтратор 12 с фильтроэлементами 13, а в нижней части корпуса размещен сборник 14 готового продукта.

В перегородке 8 выполнено отверстие, в которое пропущен вал 15 мешалок 16 и 17, соединенный с валом привода 18 с помощью шлицевой муфты 19, которая позволяет смещать вал 15 относительно вала привода с помощью манипулятора 2.

Отверстие в перегородке 8 снабжено гидрозатвором, образованным стаканом 20 перегородки и юбкой 21 вала мешалок. Под перегородкой 8 установлен клапан 22, кинематически связанный с валом 15 мешалок (клапан может быть установлен как показано на фиг. 1 с упором в лопасти мешалки 17, или жестко закреплен на валу, или подпружинен). В перегородке 8 выполнена поверхность 23, уплотняемая клапаном при подъеме его вверх.

В корпусе аппарата 3 между емкостью фильтратора 12 и емкостью 14 готового продукта размещена емкость 24, заполненная сорбентом, удерживаемым на фильтре 25.

В горячей камере установлен сборник отходов 26, соединенный с фильтром 12 с помощью трехходового крана 27, который в другом положении соединяет фильтратор 12 с емкостью 24 сорбента.

Система вакуумирования 5 оборудована вакуумным насосом 28, который подключен к фильтратору 12 через вентиль 29.

Система расфасовки 6 оборудована насосом-дозатором 30 и заправочным узлом 31, снабженным приводом 32. Заправочный узел содержит две иглы, которые прокалывают резиновую крышку флакона 33, при этом одна игла соединена с насосом-дозатором 30, а другая с атмосферой, как это показано на фиг. 1.

Система подачи компонентов 4 оборудована компрессором 34 и емкостями: 35 заполняемую NaOH; 36 заполняемую HCl; 37 заполняемую ZrOCl₂; 38 с бидистиллированной водой и 39 с физиологическим раствором NaCl. В систему подачи входит также приспособление 40 для перегрузки облученного MoO₃ и вентиль 41, соединяющий емкость фильтратора 12 с источником давления системы подачи компонентов с компрессором 34.

Установка работает следующим образом.

Ампулу с облученной в реакторе мишенью из оксида молибдена помещают в приспособление 40, вскрывают, с помощью манипулятора 2 перегружают материал, содержащий молибден-99, в емкость смесителя 11 аппарата 3 через отверстие в крышке 7. Из емкости 35, используя давление сжатого воздуха, создаваемое компрессором 34, передавливают в емкость 11 заданный объем раствора едкого натра, включают привод 18 и растворяют мишень, перемешивая раствор мешалкой 16.

Затем из емкости 36 подают порциями соляную кислоту, устанавливая заданную кислотность (pH 7), и получают полимолибдатные соединения. В полость 11 смесителя при постоянном перемешивании мешалкой 16 из емкости 37 подают раствор цирконила хлорида, при этом образуется гель.

После приготовления геля его выдерживают в течение 2-х часов, а затем с помощью вентиля 29 к полости фильтратора 12 подключают систему вакуумирования 5. За счет созданного вакуумным насосом 28 разрежения гель перемещается (перемещают) в полость 12 фильтратора.

Для приготовления фармпрепарата промывают гель бидистиллированной водой из емкости 38, подавая ее через полость смесителя 11 и отводя с помощью трехходового крана 27 в сборник отходов 26. При этом воду перемешивают из полости 11 в полость 12 вакуумированием, а затем, установив клапан 22 на поверхность 23 с помощью манипулятора 2, подают в полость 12 избыточное давление через вентиль 41. Гель представляет собой матрицу генератора технеция-99м, который образуется из молибдена -99 при потере им электрона. При промывке геля смывку, содержащую повышенную от требуемой фармпрепарату концентрацию соли и некоторое количество технеция-99м, отправляют в радиоактивные отходы, а гель в полости 12 фильтратора полностью отмывается от хлористого натрия, образующегося при приготовлении геля. Затем гель выдерживают в течение суток для накопления технеция-99м, достаточного для приготовления препарата, соответствующего требованиям ВФС 42-1783-88 (временной фармаркопейной статьи).

Для приготовления фармпрепарата заполняют полость фильтратора 12 физиологическим раствором в заданном количестве (на исходную навеску окиси молибдена 6 г в первые сутки заливают 50 мл раствора NaCl). Фильтруют полученный раствор и затаривают фармпрепарат. Для этого используют избыточное давление, подаваемое в полость 12 через вентиль 41. Затем включают привод 18 и мешалкой 17 перемешивают содержимое полости 12, что способствует вымыванию из геля технеция -99м. Трехходовый кран 27 устанавливают в положение, соединяющее полость под фильтром 13 с полостью емкости 24, заполненной сорбентом (Al₂O₃), который удерживается на опорном фильтре 25.

Под действием давления в полости 12 фильтрат из полости 12, в которой находится гель, проходит через фильтр 13, трехходовый кран 27, через сорбент в емкости 24 и поступает в емкость 14 готового продукта.

Для подачи избыточного давления в полость 12 с помощью манипулятора 2 приподнимают вал 15 мешалок и устанавливают клапан 22 на уплотнительную поверхность 23, затем с помощью вентиля 41 подают в полость 12 избыточное давление от компрессора 34 системы подачи компонентов. Избыточное давление прижимает клапан 22 к уплотнительной поверхности и выжимает раствор из полости 12 через фильтр 13. Величина избыточного давления может быть установлена до величины, определяемой прочностью аппарата (3 1.5 кгс/см²), что значительно ускоряет процесс фильтрации как через фильтр 13, так и через сорбент 24.

Кроме того, возможность использовать избыточное давление в полости 12 расширяет технологические возможности, позволяет ускорить выполнение описанных выше технологических операций по приготовлению и промывке геля. Уменьшение затрат времени на переход от операций по приготовлению геля к процессу вымывания технеция-99м увеличивает выход последнего за счет уменьшения восстановления семивалентной формы технеция, которая, поглотив энергию активного поля, переходит в другие валентные формы [4, с.452-460] Готовый фармпрепарат расфасовывают в упаковки -пенициллиновые флаконы 33. Для этого включают привод 32 и с помощью заправочного узла 31 прокалывают резиновую крышку флакона 33 иглами, одна из которых выходит в атмосферу, а другая соединена с насосом дозатором 30. Затем включает насос-дозатор 30 и подают нужное количество препарата из емкости 14 во флакон 33. Заправленные флаконы манипулятором 2 загружают в специальную тару, извлекают из горячей камеры и отправляют потребителю.

Таким образом, в сравнении с прототипом предлагаемое изобретение обеспечивает увеличение выхода фармпрепарата за счет улучшения условий вымывания технеция-99м из гель-матрицы.

Предлагаемое изобретение имеет также следующие технико-экономические преимущества: исключается загрязнение целевого продукта посторонними примесями, что повышает его качество как фармпрепарата, делает ненужным дополнительный контроль на примеси: обеспечивается безопасность эксплуатации генератора технеция-99м за счет того, что все операции по промывке полученного геля, а также корректировка pH геля, выполняются без извлечения гель-матрицы из генератора, дистанционно, с использованием имеющегося в прототипа оборудования.

В настоящее время разработан технологический регламент получения фармпрепарата с технецием-99м в соответствии с ВФС 42-1783-88, разработана конструкторская документация и осуществляется эксплуатация установки для наработки фармпрепарата.

Формула изобретения

Установка для приготовления препарата с радиоизотопом, содержащая аппарат для отделения технеция-99м от молибдена-99, а также систему подачи компонентов с источником давления, системы вакуумирования и расфасовки, причем аппарат содержит емкости, в одной из которых, оборудованной мешалкой с приводом, выполнен смеситель компонентов, а в других фильтратор с фильтроэлементами, и сборник готового продукта, установка также содержит сборник отходов, соединенный с фильтратором с помощью трехходового крана, отличающаяся тем, что емкости смесителя компонентов, фильтратора и сборника готового продукта размещены друг под другом в вертикальном корпусе, разделенном перегородками, емкость фильтратора дополнительно, через вентиль, соединена с источником давления системы подачи компонентов, а между емкостями фильтратора и готового продукта образована дополнительная емкость, заполненная сорбентом, которая соединена со сборником отходов через упомянутый трехходовой кран, при этом емкость фильтратора оборудована мешалкой, установленной на том же валу, что и мешалка смесителя компонентов, причем на валу между мешалками установлен клапан, взаимодействующий с перегородкой, а вал мешалок и вал привода соединены с возможностью относительного осевого смещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1