УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕРИЛЬНЫХ РАДИОНУКЛИДОВ Российский патент 1997 года по МПК G21G4/08 G21H5/02 

Изобретение относится к производству генераторов радиоактивных элементов, применяемых для получения радионуклидов для медицины и техники.

Известно устройство для приготовления стерильных радиоактивных изотопов [1] которое состоит из колонки, содержащей сорбент и размещенной вертикально в радиационной защите из свинца. В верхней торцевой части колонка соединена с двумя трубопроводами, а именно, первым для подвода раствора родительского радионуклида для осуществления его сорбции в процессе производства генератора, и вторым для подачи элюента во время эксплуатации генератора. С другого торца колонки выходит один трубопровод. При зарядке колонки на сорбенте фиксируется радиоактивный элемент, например, молиблен-99, из которого в процессе радиоактивного распада образуется требуемый радионуклид, например, технеций-99m. Этот короткоживущий радионуклид извлекается из колонки путем прокачки через систему трубопровод элюента-колонка-трубопровод элюата соответствующего раствора, например, изотонического раствора хлорида натрия в случае генератора технеция-99m. Недостатком конструкции такого устройства является невозможность использования трубопровода для подвода раствора родительского радионуклида в процессе эксплуатации генератора.

Наиболее близким техническим решением является генератор для получения стерильных радионуклидов [2] который содержит колонку, расположенную вертикально и размещенную в радиационной защите из свинца. Над колонкой горизонтально расположен дополнительный фильтр, выполненный в виде трубки, содержащей фильтрующий материал. Трубка загерметизирована по торцам. Нижний торец колонки с помощью трубопровода соединен с торцевой частью трубчатого фильтра, а второй торец фильтра соединен трубопроводом с вертикальной иглой, закрепленной в гнезде фланца генератора (трубопровод элюата). Верхний торец колонки трубопроводом соединен с вертикальной иглой, закрепленной во втором гнезде фланца генератора (трубопровод элюента). В этом же гнезде установлена вторая вертикальная игла, соединенная трубопроводом с воздушным бактерицидным фильтром. Недостатком конструкции генератора является сложный процесс приведения генератора в работоспособное состояние после зарядки, связанный с перестыковкой технологических коммуникаций (трубопроводов) генератора, а также возможное нарушение стерильности при этом.

Задача изобретения устранить указанные недостатки, упростить сложный технологический процесс приведения генератора в работоспособное состояние после зарядки, связанный с разборкой и перестыковкой технологических коммуникаций генератора после зарядки, и заменить его на безразборную зарядку колонки, а также обеспечить стерильность генератора радионуклидов при одновременном высоком качестве элюата.

Для достижения указанного технического результата предложено на трубопроводе элюата между колонкой и фильтром элюата установить трехходовой переключатель потока технологических реагентов. При этом переключатель разместить под фланцем устройства и снабдить дополнительным трубопроводом с иглой, закрепленной в автономном гнезде фланца устройства, а иглу закрыть съемной герметичной заглушкой. Фильтр элюата разместить совместно с колонкой в вертикальном гнезде радиационной защиты и закрыть с торца общей пробкой радиационной защиты.

На фиг. 1 представлена принципиальная гидравлическая схема устройства для получения стерильных радионуклидов, где 1 колонка с сорбентом и радионуклидом, например оловом-113, вольфрамом-188, стронцием-82 и др. Колонка окружена радиационной защитой 2. На трубопроводе 3 размещен кран 4 потока технологических реагентов, а на трубопроводе 5 размещен фильтр 6, заканчивающийся иглой 7, закрепленной в фланце 8. Кран 4 снабжен трубопроводом 9 потока технологических реагентов, который заканчивается иглой 10. Сверху к колонке 1 подключен трубопровод 11 элюента, заканчивающийся иглой 12, закрепленной в фланце 8. Бактерицидный фильтр 13 соединен трубопроводом 14 с иглой 15, закрепленной в фланце 8. Фланец 8 установлен над радиационной защитой 2, которая закреплена в корпусе генератора (на фиг. 1 3 корпус не показан). При транспортировке генератора потребителю иглы 7, 10, 12 и 15 закрыты специальными транспортными колпачками 16, заполненными бактерицидным веществом. Для зарядки колонки генератора радионуклидом применяется насос 17, емкость 18 с технологическими реагентами. На иглах 10, 12 закреплены переходники 19 технологических линий 20. Во время работы генератора применяется вакуумированный флакон 21 и флакон с элюентом 22.

На фиг. 2 представлена принципиальная гидравлическая схема устройства для получения стериальных радионуклидов при зарядке колонки и эксплуатации устройства в первом режиме (кран находится в положении "З/1Р" зарядка/первый режим).

На фиг. 3 представлена принципиальная гидравлическая схема устройства для получения стерильных радионуклидов и эксплуатации устройства во втором режиме (кран находится в положении "2Р" второй режим).

На фиг. 4 представлен вертикальный разрез устройства для получения стерильных радионуклидов, где 23 корпус устройства; 24 гнездо фланца устройства; 25 ручка управления краном 4 (дополнительная осевая радиационная защита); 26 вертикальное гнездо радиационной защиты.

На фиг. 5 представлена схема размещения игл на фланце устройства и ручки управления переключателем.

Устройство для получения стерильных радионуклидов работает следующим образом.

Сначала после сборки устройства в стериальных условиях производят зарядку колонки 1 радионуклидом. Для этого иглу 10 состыковывают с переходником 19 технологической линии 20, соединенной с емкостью 18, а иглу 12 переходником 19 технологической нагнетательной линии 20, соединенной с насосом 17, который, в свою очередь, соединен с емкостью 18, содержащей технологические реагенты. Зарядку производят следующим образом. Включают насос 17, который подает из емкости 18 технологические реагенты, содержащие радионуклид. Эти технологические реагенты по нагнетательной технологической линии 20 через переходник 19, иглу 12 и трубопровод элюента 11 поступают к колонку 1, на сорбенте которой происходит фиксация части радионуклида из технологических реагентов. Обедненные родительским радионуклидом технологические реагенты проходят через кран 4, который находится в положении "З/1Р" зарядка. Кран 4 направляет поток технологических реагентов на трубопровод 9 и далее на иглу 10, через переходник 19 и по сбросной технологической линии 20 реагенты возвращаются в емкость 18. После зарядки колонки устройства проводят ее промывку и сушку, а затем снимают переходники 19 и на иглы 10, 12 и 15 устанавливают транспортные колпачки 16. Далее осуществляют выбор режима работы устройства, который определяется качеством элюата. За основной режим работы выбирают первый режим. При соблюдении предписанных фармокопейной статьей нормативов сохраняется работа по первому режиму, при их нарушении производится переключение во второй режим. Указанные особенности режимов работы определяются применением для производства устройств активационных радионуклидов с большим периодом полураспада, например, олова-113, вольфрама-188, стронция-82 и др. Вследствие этого процесс зарядки устройства может производиться изготовителем в широком временном интервале. Для удовлетворения потребностей заказчиков в устройствах высокой активности до получения изготовителем новой партии радиоактивного родительского радиоизотопа в колонку устройства необходимо загружать все увеличивающееся количество имеющегося у изготовителя от предыдущей наработки радионуклида. Из-за фиксированной сорбционной емкости колонки содержание примесей в элюате увеличивается при увеличении загрузки радионуклида и в определенный момент времени начинает превышать нормируемый предел. Для приведения качества элюата в соответствие с предписываемыми требованиями необходимо с этого момента использовать работу устройства по второму режиму с дополнительной очисткой элюата. Выбранный режим работы устройства не подлежит изменению у потребителя. В таком виде устройство подготовлено для транспортировки. При работе в медицинском учреждении кран 4 находится либо в положении "З/1Р", либо "2Р". При этом в работе используется либо игла 10, либо игла 7. Не используемая в выбранном режиме работы игла заглушается изготовителем объемной герметичной заглушкой.

В качестве примера описана работа генератора в наиболее сложном втором режиме.

Пример. На иглы 12 и 15 устанавливают флакон 22 с элюентом, а на иглу 7 устанавливают вакуумированный флакон 21. За счет разности атмосферного давления и вакуума жидкость из флакона 22 засасывается через иглу 12 и по трубопроводу 11 поступает в колонку 1. Элюент смывает дочерний радионуклид с сорбента колонки и по трубопроводу 3, через кран 4, по трубопроводу 5 поступает в фильтр 6. В фильтре 6 происходит очистка элюата от превышающих фармакологические нормативы примесей до допустимых значений, и через иглу 7 элюат поступает в вакуумированный флакон 21. По мере убывания элюента из флакона 22 в освобождающийся объем через бактерицидный фильтр 13, трубопровод 14 и иглу 15 поступает очищенный воздух. Остатки элюента из флакона 22, трубопроводов и колонки выдавливаются воздухом, появление которого в элюате флакона 21 в виде пузырьков свидетельствует об окончании процесса элюирования. После окончания элюирования флаконы 21 и 22 снимают, а иглы закрывают колпачками 16.

Использование изобретения позволит упростить технологический процесс приведения устройства в работоспособное состояние после зарядки и обеспечить высокое качество получаемого элюата.

Источники информации
1. Technetium-99m generator. Production versus quality. Отчет МАГАТЭ (IAEA-SR-131/48), 1986, 18 с.

2. Патент ГДР N 209171, МПК C 01 G 57/00, G 21 G 4/08, 1984.

Использование: в производстве генераторов радиоактивных элементов, применяемых для получения стерильных радионуклидов для нужд медицины и техники. Сущность изобретения: устройство содержит колонку с сорбентом и радионуклидом, окруженную радиационной защитой. Трубопровод элюента соединяет колонку с иглой, закрепленной в гнезде фланца устройства. Трубопровод элюата соединяет другую сторону колонки с другой иглой, также закрепленной в гнезде фланца устройства. На трубопроводе элюата установлены фильтр и трехходовой кран. К трехходовому крану подсоединен дополнительный трубопровод элюата с дополнительной иглой, закрепленной в автономном гнезде фланца устройства. Устройство содержит также воздушный бактерицидный фильтр с трубопроводом и иглой, закрепленной в гнезде фланца устройства. При зарядке устройства технологические реагенты подают на колонку и далее по трубопроводу элюата на выход, минуя фильтр. Устройство позволяет осуществлять выбор работы устройства, определяемый качеством элюата. Получаемый элюат может проходить через фильтр, либо по другому трубопроводу, минуя фильтр. Выбор режима работы устройства осуществляется переключением трехходового крана. Использование устройства позволяет получить высокое качество элюата и упростить процесс его работы. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для получения стерильных радионуклидов, содержащее колонку с сорбентом и радионуклидом, окруженную радиационной защитой, трубопроворд элюента, соединенный с колонкой и иглой, закрепленной в гнезде фланца устройства, бактерицидный фильтр с трубопроводом и иглой, закрепленной в гнезде фланца устройства, трубопровод элюата, соединенный с колонкой и иглой с установленным на нем фильтром элюата, отличающееся тем, что на трубопроводе элюата между колонкой и фильтром элюата установлен трехходовой кран с подсоединенным к нему дополнительным трубопроводом элюата и дополнительной иглой, закрепленной в автономном гнезде фланца устройства и закрытой съемной герметичной заглушкой. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фильтр элюата размещен совместно с колонкой в вертикальном гнезде радиационной защиты и закрыт с торца общей пробкой радиационной защиты.