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TWI397421B - 鎵-68放射性同位素產生裝置及其方法 - Google Patents

鎵-68放射性同位素產生裝置及其方法 Download PDF

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TWI397421B
TWI397421B TW99123148A TW99123148A TWI397421B TW I397421 B TWI397421 B TW I397421B TW 99123148 A TW99123148 A TW 99123148A TW 99123148 A TW99123148 A TW 99123148A TW I397421 B TWI397421 B TW I397421B
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TW99123148A
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Ming Hsin Li
Jin Jenn Lin
Ther Jen Ting
I Lea Dai
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Inst Nuclear Energy Res Atomic Energy Council
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction, e.g. ion-exchange, ion-pair, ion-suppression or ion-exclusion
    • B01D15/361Ion-exchange
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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    • G21G1/00Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
    • G21G1/0005Isotope delivery systems
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Description

鎵-68放射性同位素產生裝置及其方法
本發明係關於一種鎵-68放射性同位素產生裝置及其方法。
鎵-68為一種放射性同位素,其具有半衰期短,並以正子形式衰變的特性,故主要用於製備核醫藥物及臨床診斷使用的正子造影劑,尤其對於未配備迴旋加速器的醫院或研究單位而言,應用鎵-68具有簡便、有效且成本低廉的優點。
鎵-68為鍺-68衰變時產生之子核種,但其實鍺-68本身也是透過鎵-69在迴旋加速器照射後產生。鍺-68半衰期相當長,可達271天,且最大能量高達511 KeV。然而,當透過核反應式69 Ga(p,2n)68 Ge而衰變為鎵-68後,其半衰期縮短至68.1分鐘,且最大能量亦下降到β+ =1.89 MeV的可應用範圍。
由於母核種鍺-68的半衰期長,因此,鍺-68/鎵-68製成的核種產生器有效使用期長達一年多,能持續穩定的供應鎵-68,在核醫藥物領域具有相當重要的應用價值。在習知技術中,鍺-68/鎵-68核種產生器是利用二氧化矽、氧化鋁或二氧化錫等無機物材料吸附鍺-68,且再透過衰變過程及流洗程序而得到鎵-68。
然而,習知的鍺-68/鎵-68核種產生器仍存在部分缺點,例如若核種產生器是以氧化鋁為吸附管吸附鍺-68,子核種鎵-68就必須使用螯合劑EDTA進行淘洗。如此一來,所產生的鎵-68-EDTA是結構相當穩定的錯化物,使得後續必需要透過複雜的手續方能將鎵-68轉化成核醫藥物。在此過程中,通常會因為鎵-68半衰期短,而導致劑量大量耗損在轉化過程。又,當核種產生器的吸附管為氧化錫材質時,則必需利用1N的鹽酸溶液淘洗子核種鎵-68,再經過中和反應後方能使用。但在此種方式中,又難以避免無機鹽類被鹽酸溶液溶解帶出,造成環境污染及破壞。
因此,如何開發一種高產率且低污染的鎵-68放射性同位素產生裝置,且此放射性同位素產生裝置更具有構造簡單、使用容易的特性,能減少醫療院所或研究單位的負擔及成本開銷,已成為重要課題之一。
有鑑於上述課題,本發明之目的為提供一種高產率且低污染的鎵-68放射性同位素產生裝置。
為達上述目的,依據本發明之一種鎵-68放射性同位素產生裝置,包含一產生管柱及一檸檬酸鹽流洗液。產生管柱至少部分填充一含有葡糖胺基團的離子交換樹脂,以吸附鍺-68放射性同位素及鎵-68放射性同位素。檸檬酸鹽流洗液注入產生管柱,以脫附鎵-68放射性同位素,並產成一含有檸檬酸鹽形式之鎵-68放射性同位素的洗出液。
首先需說明的是,在本說明書中所使用之「至少部分填充」一詞意指將一樹脂裝填在一容器或一管柱中,使其能至少實質上充滿此容器或管柱整體容置空間的一部份,且達到當一液體或一半固體流通過此容器或管柱時,必然會接觸此填充物的程度。
另外,在上述實施例中,含有葡糖胺基團的離子交換樹脂較佳為以多孔性苯乙烯-對苯乙烯聚合物製作的樹脂,且檸檬酸鹽流洗液較佳為檸檬酸鈉流洗液。
在本發明之一實施例中,鎵-68放射性同位素產生裝置更包含一轉換管柱及一鹽酸流洗液。其中,轉換管柱連接於產生管柱之出口端,且轉換管柱之至少部分填充一矽膠,矽膠吸附鎵-68放射性同位素。另外,鹽酸流洗液流入轉換管柱,以脫附鎵-68放射性同位素,以產生一含有氯化鹽形式之鎵-68放射性同位素的流出液。
在本發明之一實施例中,鎵-68放射性同位素產生裝置更包含一鹼性流洗液,含有鍺-68放射性同位素,當鹼性流洗液注入產生管柱時,含有葡糖胺基團的離子交換樹脂吸附鍺-68放射性同位素。
在本發明之一實施例中,鎵-68放射性同位素產生裝置更包含一螫合管柱及一鹼性溶液。其中,螯合管柱連接於產生管柱之入口端,且至少部分填充一醯胺肟螯合樹脂,以吸附鍺-68放射性同位素。另外,鹼性溶液流入螫合管柱以脫附鍺-68放射性同位素。
為達上述目的,依據本發明之一種鎵-68放射性同位素產生方法包含以下步驟:提供一產生管柱,至少部分填充一含有葡糖胺基團的離子交換樹脂;注入一鹼性流洗液至產生管柱,鹼性流洗液含有鍺-68放射性同位素,含有葡糖胺基團的離子交換樹脂吸附鍺-68放射性同位素;以及注入一檸檬酸鹽流洗液至產生管柱。其中,鍺-68放射性同位素可於產生管柱中衰變反應生成一鎵-68放射性同位素。
較佳地,含有葡糖胺基團的離子交換樹脂為以多孔性苯乙烯-對苯乙烯聚合物製作的樹脂,且檸檬酸鹽流洗液為檸檬酸鈉流洗液。
在本發明之一實施例中,鎵-68放射性同位素產生方法更包含以下步驟:提供一轉換管柱,連接於產生管柱之出口端,且至少部分填充一矽膠,以吸附鎵-68放射性同位素;以及流入一鹽酸流洗液至轉換管柱,以脫附鎵-68放射性同位素,並產生一含有氯化鹽形式之鎵-68放射性同位素的流出液。
在本發明之一實施例中,鎵-68放射性同位素產生方法更包含以下步驟:提供一螯合管柱,連接於產生管柱之入口端,且至少部分填充一醯胺肟螯合樹脂;以及流入一酸性洗出液至螯合管柱,酸性洗出液含有鍺-68放射性同位素,螯合管柱吸附鍺-68放射性同位素;以及流入一鹼性溶液以脫附鍺-68放射性同位素。
在本發明之一實施例中,鎵-68放射性同位素產生方法更包含以下步驟:添加一硝酸溶液至一經質子照射之鎵-69靶材,以產生含有鍺-68放射性同位素的酸性洗出液。
承上所述,因依據本發明之一種鎵-68放射性同位素產生裝置及其方法是利用有機樹脂(含有葡糖胺基團的離子交換樹脂)及其對鍺-68與鎵-68的選擇吸附性能力,以產生鎵-68核種,同時配合使用檸檬酸鹽流洗液,使得反應的過程中不會產生金屬離子廢液,有效降低環境污染的潛在威脅。與習知技術相較,依據本發明之鎵-68放射性同位素產生裝置及其方法是以有機離子交換樹脂取代氧化鋁或氧化錫等無機吸附材料,因而得以產生檸檬酸鹽形式的鎵-68放射性同位素,不僅符合環保概念及法規,更重要的是得到的鎵-68/鍺-68純度比率極高,可直接與標幟溶液混合後使用。另外,利用後續的轉換管柱,可將檸檬酸鹽形式的鎵-68放射性同位素轉變為通用的氯化鹽形式,避免因為產物與慣用標準不合,造成使用者的困擾。再者,本發明裝置結構簡單、操作簡便,易於配置在各式醫療院所或研究機構,從而提供民眾更佳的核醫臨床診療,增加社會福祉。
以下將參照相關圖式,說明依據本發明較佳實施例之一種鎵-68放射性同位素產生裝置及其方法,其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
請參考圖1所示,依據本發明之一種鎵-68放射性同位素產生裝置1,包含一產生管柱(column)11及一檸檬酸鹽流洗液。產生管柱11至少部分填充一含有葡糖胺基團(glucamine group)的離子交換樹脂111,以吸附鍺-68放射性同位素及鎵-68放射性同位素。檸檬酸鹽流洗液注入產生管柱11,以脫附鎵-68放射性同位素,並產成一含有檸檬酸鹽形式之鎵-68放射性同位素的洗出液。
產生管柱11的管柱本體112可以為普遍用於離子交換反應所使用的管柱,或為特殊需求而訂製、或自製的管柱。產生管柱11的尺寸並無特別的限制,可依據實際應用需要而調整。在本實施例中,產生管柱11的管柱本體112為內徑為0.5公分的管柱,且材質較佳為玻璃例如是BIO-RAD的玻璃管柱。
產生管柱11內至少部分填充含有葡糖胺基團的離子交換樹脂111,其為一種以樹脂(resin)為不溶性母體,並攜帶葡糖胺基團作為離子性官能基,較佳者為以交聯的聚苯乙烯作為樹脂111本體,並攜帶N-甲基葡糖胺基團(N-methylglucamine group)作為離子性官能基,以對流入或注入的溶液、液體或半固體(以下稱為溶液或原料液)中含有的鍺-68放射性同位素進行吸附反應者。因此,當注入含有鍺-68放射性同位素的溶液(原料液)後,含有葡糖胺基團的離子交換樹脂111便會吸附鍺-68放射性同位素。其中,原料液的取得或製備可有許多不同的流程,只要是含有鍺-68放射性同位素的溶液即可,並不限制其中溶劑的種類及酸鹼值,於此係以原料液之酸鹼值為pH 8的鹼性流洗液為例。
請參考圖1所示,在本實施例中,產生管柱11是以充填多孔性苯乙烯-對苯乙烯聚合物製作的樹脂(例如市售的DIAIONCRB-02)0.3至0.5公克,較佳為0.4公克,並將其填充於上、下端可分別藉連通管CT連接三向旋閥SC(stopcock)之內徑為0.5公分的管柱中。其中,三向旋閥SC可以控制溶液通入的時間及流速。為使產生管柱11具有較佳的反應效果,可在通入含有高濃度鍺-68放射性同位素的鹼性流洗液前,先將產生管柱11進行條件化,以利樹脂吸附鍺-68放射性同位素。於此,係以pH 8的氫氧化鈉溶液20毫升,以流速0.5毫升/分鐘通過產生管柱11來完成條件化,以使樹脂之化學狀態和下一階段之吸附條件相同。同樣地,為使反應條件接近,含有高濃度鍺-68放射性同位素的鹼性流洗液亦可以透過加入濃度為1M的氫氧化鈉溶液調整,使酸鹼值提高到pH 8。被產生管柱11吸附的鍺-68放射性同位素,將逐漸衰變而生成鎵-68,約12小時後即可達到衰變反應的平衡。其中,生成的鎵-68放射性同位素也會被產生管柱11吸附,直至後續利用檸檬酸鹽流洗液進行脫附。
值得說明的是,為提昇管柱的層析能力,在本實施例中,產生管柱41在通入檸檬酸鹽流洗液前,可先經過兩次流洗程序。兩次流洗程序分別是透過第二流洗液供應單元46提供第二流洗液(例如酸鹼值為pH 8的氫氧化鈉溶液)30毫升,以及透過第三流洗液供應單元47提供第三流洗液(酸鹼值為pH 9且濃度為0.2M的檸檬酸鈉或檸檬酸鉀溶液)60毫升進行,且流速均為0.5毫升/分鐘,以徹底將除了鍺-68和鎵-68放射性同位素之外,其他未被吸附的物質由螫合管柱43中洗出。
檸檬酸鹽流洗液主要是指一種含有檸檬酸鹽的溶液,在本實施例中,較佳的檸檬酸鹽流洗液為檸檬酸鈉流洗液,且儲存於檸檬酸鹽流洗液供應單元12中。檸檬酸鹽流洗液供應單元12可以為任何適合的容器或裝置,且可提供的動力或接受外力以將檸檬酸鹽流洗液注入產生管柱11。在本實施例中,檸檬酸鹽流洗液的酸鹼值為pH 9,並且檸檬酸鹽流洗液供應單元12為一注射器。檸檬酸鹽流洗液透過外接於檸檬酸鹽流洗液供應單元12的幫浦提供壓力,而以0.5毫升/分鐘(毫升/分鐘)的速率注入產生管柱11。圖2A係為利用不同濃度或酸鹼值的檸檬酸鹽流洗液流洗產生管柱後,所得的鎵-68放射性同位素流洗率比較圖。請參考圖2A所示,當使用達到一定量(10毫升)時,不論是濃度為0.1M或0.2M(標示菱形及三角形的曲線)、或濃度為0.1M或0.2M且具特定酸鹼值(pH 9)(標示方形及叉形)的檸檬酸鹽流洗液皆具有一定程度的鎵-68流洗率(至少可達到接近50%),可知檸檬酸鹽流洗液確實可將吸附於產生管柱之樹脂上的鎵-68放射性同位素脫附。更重要的是,在流洗的過程中,鍺-68放射性同位素的穿透率(即鍺-68放射性同位素未維持吸付狀態,而隨鎵-68放射性同位素被流洗出來)極低,亦證明所得的溶液中鎵-68放射性同位素的純度相當高。於此以使用濃度為0.2M的檸檬酸鈉流洗液10毫升為例,其鍺-68穿透率僅約4.5×10-3 %),而鎵-68流洗率則高達75.5%。
當檸檬酸鹽流洗液在通過產生管柱11的過程中,透過脫附鎵-68放射性同位素,並產成一含有高純度檸檬酸鹽形式(citrate-form)的鎵-68放射性同位素的洗出液。圖2B為放射化學純度檢測分析圖譜,其係用於檢測含有檸檬酸鹽形式的鎵-68放射性同位素的洗出液中的鎵-68放射性同位素純度。此分析是以含有檸檬酸鹽形式的鎵-68放射性同位素的洗出液為樣本。先將待測樣本置於20公分乘20公分大小的鋁盤上,而後再置鋁盤於薄膜層析(Thin Layer Chromatography,TLC)平台,透過放射薄層掃描分析儀(BIOSCAN AR-2000 Imaging Scanner)與Win-Scan 3程式進行分析。請參考圖2B所示,圖譜中的峰值代表洗出液中之鎵-68放射性同位素的放射計數值(Y軸表示放射計數,而X軸表示計測鎵-68放射性同位素於TCL作用下之位置(單位為毫米))。其後,再對此圖譜分析,可知樣本中的放射性強度皆來自於圖譜中的感興趣區(Region of Interest,ROI)(也就是圖譜中的峰值部分),其亦為鎵-68放射性同位素的分佈區。據此,可得到在含有檸檬酸鹽形式的鎵-68放射性同位素的洗出液中,鎵-68放射性同位素的純度為100%。
其中,檸檬酸鹽形式的鎵-68放射性同位素不僅為有機化合物,對於環境的潛在威脅較低,且為立即可供核醫相關技術使用的「準應用狀態」,只要略微與標幟溶液或藥物混合即可直接用於正子斷層掃描,而不再需要透過其他繁複的處理步驟,使用相當簡便。
然而,除上述實施態樣外,依據本實施例之另一態樣的鎵-68放射性同位素產生裝置可更包含一殼體,且將產生管柱設置並固定於此殼體內,以便於保存及搬運。請參考圖3所示,在本發明另一實施例中,鎵-68放射性同位素產生裝置1a更包含一剛性殼體31,較佳者具有一上蓋部311及一手提部312,以方便操作。產生管柱11設置於殼體31中,而透過開啟上蓋部311,使用者可完成產生管柱11的取放,手提部312則可讓使用者提握,以利於搬運或運輸。
其中,產生管柱11藉由連通管CT而開口E1於殼體31的側壁,經由連通管CT和開口E1可讓檸檬酸鹽流洗液流入產生管柱11,而後再透過另一連通管CT及開口E2,流出含有檸檬酸鹽形式的鎵-68放射性同位素的洗出液。當然,殼體31的設置除便於保存及攜帶外,由於殼體31可以具有防護輻射功能的材質製成,例如金屬或合金,更提供鎵-68放射性同位素產生裝置1a額外的安全保障,使操作人員或醫療人員能免於放射性同位素污染的危險。此外,產生管柱11亦可再包覆於殼體31中的固定件313,更加強對產生管柱11及其中放射性同位素的保護及固定。
依據上述可知本發明之鎵-68放射性同位素產生裝置能透過簡單的裝置結構,簡易地得到高純度的檸檬酸鹽形式的鎵-68放射性同位素,其為一種對於環境的潛在威脅較低的有機化合物,並且可立即供核醫相關技術應用,簡化醫療診斷的準備程序。然而,當本發明之鎵-68放射性同位素產生裝置進一步設置其他構件時,更可形成一能獨立將穩定存在的鎵-69轉換為可核醫療使用之鎵-68溶液的裝置,具有相當高的實用性。
以下,將舉本發明另一實施方式為例,詳細說明本發明裝置的其他細節。
請參考圖4所示,在本實施例中,鎵-68放射性同位素產生裝置4除上述實施例的元件外(包含產生管柱41、含有葡糖胺基團的離子交換樹脂411、管柱本體412、檸檬酸鹽流洗液供應單元42),更可包含一螫合管柱43,其藉由三向旋閥SC及連通管CT連接於產生管柱41之入口端413。至於,螫合管柱43的管柱本體431之材質與產生管柱41的管柱本體411相似,且已詳述於上,於此不再贅述。管柱本體431的內徑可為0.7至1公分,且又以0.7公分為較佳。
螫合管柱43至少部分填充一醯胺肟螯合樹脂432(amidoxime chelating resin),以吸附鍺-68放射性同位素。其中,醯胺肟螯合樹脂432可以為市售的Purolite S910,其外觀為淡黃色或灰色的不透明圓球顆粒(顆粒粒徑不需一致),可用於自溶液中分離鹼土族以外的金屬陽離子。螫合管柱43所吸附的鍺-68放射性同位素來源可例如但不限於經質子束照射固體靶(target)的方式。詳而言之,可以將0.8公克且純度約99%的鎵-69電鍍於制式固體靶上,其後,再以20 MeV的質子束持續照射達1,2000 μAh。完成照射後,利用濃度為10N的硝酸(HNO3 )溶液沖洗固體靶的表面,便可得到含有鍺-68放射性同位素的酸性洗出液,可作為螫合管柱43所吸附的鍺-68放射性同位素之來源。另外,可利用玻璃濾片簡易過濾並收集酸性洗出液,可進一步去除其雜質。
需特別說明的是,為提高醯胺肟螯合樹脂432吸附鍺-68放射性同位素的效果,可先對醯胺肟螯合樹脂432進行條件化,使其預先處於適於吸附的化學條件。因此,在本實施例中,可先由第一清洗液供應單元44提供第一清洗液(濃度為10M的硝酸)20毫升,在流速為0.4毫升/分鐘的條件下通過螫合管柱43,以完成條件化程序。其中,第一清洗液供應單元44可以為注射器,其特徵已詳述於上,與此不再贅述。
之後,將含有鍺-68放射性同位素的酸性洗出液液可以流速0.2毫升/分鐘流入螫合管柱43,其中醯胺肟螯合樹脂432會吸附住鍺-68放射性同位素,未被吸附的廢液則可作為鎵-69固體靶的回收。接著,再以同樣的流速,每次使用10M的硝酸清洗螫合管柱43共三次,以徹底將未被吸附的物質由螫合管柱43中洗出,並進行含有鎵-69放射性同位素廢液的回收。
再請參考圖4所示,鹼性溶液供應單元45供應鹼性溶液,並將其流入螫合管柱43以脫附鍺-68放射性同位素。在本實施例中,鹼性溶液供應單元45可以為注射器,其特徵已詳述於上,與此不再贅述。另外,鹼性溶液可例如為0.01M的氫氧化鈉溶液60毫升,且以流速0.2毫升/分鐘流入螫合管柱43,透過選擇性的離子交換反應,使得鍺-68放射性同位素能脫附出來,同時產生含高濃度鍺-68放射性同位素的鹼性流洗液,達到將鍺-68放射性同位素與其他金屬離子(例如銀及鋅)分離純化的目的。
由於產生管柱41、檸檬酸鹽流洗液42及與此兩者配合之條件化與流洗程序的特徵,已於上詳述,於此則不再贅述。當於產生管柱41通入含高濃度鍺-68放射性同位素的鹼性流洗液後,產生管柱41中的含有葡糖胺基團的離子交換樹脂411即會吸附其中的鍺-68放射性同位素,並且經過一段時間後(較佳為12小時),鍺-68及因鍺-68衰變所產生的鎵-68二者會達到平衡,此時含有葡糖胺基團的離子交換樹脂411即同時吸附有鍺-68放射性同位素及鎵-68放射性同位素。
藉由檸檬酸鹽流洗液的流洗,可得到含有檸檬酸鹽形式之鎵-68放射性同位素的洗出液。
請參考圖4所示,在本實施例中,鎵-68放射性同位素產生裝置4更可包含一轉換管柱48,由上述產生管柱41流出的含有檸檬酸鹽形式之鎵-68放射性同位素的洗出液,係流入轉換管柱48,以進行與鎵-68放射性同位素結合的鹽類形式轉換。其中,轉換管柱48可透過三向旋閥SC及連通管TC連接於產生管柱之出口端414。至於,轉換管柱48的管柱本體481的材質與產生管柱41的管柱本體412相似,且已詳述於上,與此不再贅述。在本實施例中,管柱本體482的內徑可例如為0.9公分,長度為2公分,並且其至少部分填充一矽膠482。填充的矽膠482使用上並沒有特別限制,但以填充市售的Water Spe-PakVac Silica(產品代號052337171A)3毫升為佳。另外,需說明的是,螫合管柱43及轉換管柱48均可設置於前述的殼體31中,以避免操作人員受放射性同位素的危害。
當含有檸檬酸鹽形式之鎵-68放射性同位素的洗出液通入轉換管柱48時,矽膠482會吸附鎵-68放射性同位素。其後,透過將一鹽酸流洗液供應單元49提供一鹽酸流洗液流入轉換管柱48後,以脫附鎵-68放射性同位素,便可以產生一含有氯化鹽形式之鎵-68放射性同位素的流出液。在本實施例中,鹽酸流洗液供應單元49可以為注射器,其特徵已詳述於上,與此不再贅述。另外,鹽酸流洗液例如為濃度0.1M的鹽酸,且以流速1.1毫升/分鐘流入轉換管柱48達到3毫升。據此,透過轉換管柱48的矽膠482及鹽酸流洗液的作用,可以將原本檸檬酸鹽形式的鎵-68轉換為氯化鹽形式,作為另一種適於核醫療領域操作的成品溶液。
除上述實施例中的鎵-68放射性同位素產生裝置外,本發明另外揭露一種鎵-68放射性同位素產生方法。請參考圖5所示,在本實施例中,此鎵-68放射性同位素產生方法包含以下步驟:添加一硝酸溶液至一經質子照射之鎵-69靶材,以產生含有鍺-68放射性同位素的酸性洗出液(S51);提供一螯合管柱,連接於產生管柱之入口端,且至少部分填充一醯胺肟螯合樹脂,以吸附鍺-68放射性同位素(S52);流入一鹼性溶液至螯合管柱以脫附鍺-68放射性同位素(S53);提供一產生管柱,至少部分填充一含有葡糖胺基團的離子交換樹脂(S54);注入一鹼性流洗液至產生管柱,鹼性流洗液含有鍺-68放射性同位素,含有葡糖胺基團的離子交換樹脂吸附鍺-68放射性同位素(S55);於產生管柱中,鍺-68放射性同位素衰變反應生成一鎵-68放射性同位素(S56);注入一檸檬酸鹽流洗液至產生管柱,以脫附鎵-68放射性同位素,並產生一含有檸檬酸鹽形式之鎵-68放射性同位素的洗出液(S57);提供一轉換管柱,連接於產生管柱之出口端,且至少部分填充一矽膠,以吸附鎵-68放射性同位素(S58);以及流入一鹽酸流洗液至轉換管柱,以脫附鎵-68放射性同位素,並產生一含有氯化鹽形式之鎵-68放射性同位素的流出液(S59)。
此鎵-68放射性同位素產生方法及其步驟適合與前述實施例的鎵-68放射性同位素產生裝置配合,且相關技術特徵及細節已詳述於上,與此不再贅述。然而,需特別再次強調的是,前述實施例的結構及元件僅為舉例以詳細說明本發明使用,不應用用以限制本發明之方法的範圍。
綜上所述,因依據本發明之一種鎵-68放射性同位素產生裝置及其方法是利用有機樹脂(含有葡糖胺基團的離子交換樹脂)及其對鍺-68與鎵-68的選擇吸附性能力,以產生鎵-68核種,同時配合使用檸檬酸鹽流洗液,使得反應的過程中不會產生金屬離子廢液,有效降低環境污染的潛在威脅。與習知技術相較,依據本發明之鎵-68放射性同位素產生裝置及其方法是以有機離子交換樹脂取代氧化鋁或氧化錫等無機吸附材料,因而得以產生檸檬酸鹽形式的鎵-68放射性同位素,不僅符合環保概念及法規,更重要的是得到的鎵-68/鍺-68純度比率極高,可直接與標幟溶液混合後使用。另外,再與其他構件配合後,可接續將檸檬酸鹽形式的鎵-68放射性同位素轉變為通用的氯化鹽形式,避免因為產物與慣用標準不合,造成使用者的困擾。再者,本發明裝置結構簡單、操作簡便,易於配置在各式醫療院所或研究機構,從而提供民眾更佳的核醫臨床診療,增加社會福祉。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
1、1a、4...鎵-68放射性同位素產生裝置
11、41...產生管柱
111、411...含有葡糖胺基團的離子交換樹脂
112、412、431、481...管柱本體
12、42...檸檬酸鹽流洗液供應單元
31...殼體
311...上蓋部
312...手提部
313...固定件
413...產生管柱之入口端
414...產生管柱之出口端
43...螫合管柱
432...醯胺肟螯合樹脂
44...第一流洗液供應單元
45...鹼性流洗液供應單元
46...第二流洗液供應單元
47...第三流洗液供應單元
48...轉換管柱
482...矽膠
49...鹽酸流洗液供應單元
CT...連通管
E1、E2...開口
SC...三向旋閥
S51~S58...步驟
圖1為依據本發明較佳實施例之一種鎵-68放射性同位素產生裝置的示意圖;
圖2A為利用不同濃度或酸鹼值的檸檬酸鹽流洗液流洗產生管柱後所得的鎵-68流洗率比較圖;
圖2B為洗出液中之鎵-68放射性同位素之放射化學純度所得的分析圖譜;
圖3為圖1所示之鎵-68放射性同位素產生裝置之另一實施態樣的示意圖;
圖4為依據本發明另一較佳實施例之鎵-68放射性同位素產生裝置的示意圖;以及
圖5為依據本發明較佳實施例之一種鎵-68放射性同位素產生方法的步驟流程圖。
1...鎵-68放射性同位素產生裝置
11...產生管柱
111...含有葡糖胺基團的離子交換樹脂
112...管柱本體
12...檸檬酸鹽流洗液供應單元
CT...連通管
SC...三向旋閥

Claims (12)

  1. 一種鎵-68放射性同位素產生裝置,包含:一產生管柱,至少部分填充一含有葡糖胺基團的離子交換樹脂,以吸附鍺-68放射性同位素及鎵-68放射性同位素;一鹼性流洗液,含有該鍺-68放射性同位素,當該鹼性流洗液注入該產生管柱時,該含有葡糖胺基團的離子交換樹脂吸附該鍺-68放射性同位素;以及一檸檬酸鹽流洗液,注入該產生管柱,以脫附該鎵-68放射性同位素,並產成一含有檸檬酸鹽形式之鎵-68放射性同位素的洗出液。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鎵-68放射性同位素產生裝置,更包含:一轉換管柱,連接於該產生管柱之出口端,且該轉換管柱之至少部分填充一矽膠,該矽膠吸附一鎵-68放射性同位素;以及一鹽酸流洗液,流入該轉換管柱,以脫附該鎵-68放射性同位素,以產生一含有氯化鹽形式之鎵-68放射性同位素的流出液。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之鎵-68放射性同位素產生裝置,更包含:一螫合管柱,連接於該產生管柱之入口端,且至少部分填充一醯胺肟螯合樹脂,以吸附該鍺-68放射性同位素;以及 一鹼性溶液,流入該螫合管柱以脫附該鍺-68放射性同位素。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之鎵-68放射性同位素產生裝置,其中該含有葡糖胺基團的離子交換樹脂為多孔性苯乙烯-對苯乙烯聚合物樹脂。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鎵-68放射性同位素產生裝置,其中該檸檬酸鹽流洗液為檸檬酸鈉流洗液。
  6. 一種鎵-68放射性同位素產生方法,包含:提供一產生管柱,至少部分填充一含有葡糖胺基團的離子交換樹脂;注入一鹼性流洗液至該產生管柱,該鹼性流洗液含有鍺-68放射性同位素,該含有葡糖胺基團的離子交換樹脂吸附該鍺-68放射性同位素;以及注入一檸檬酸鹽流洗液至該產生管柱。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之鎵-68放射性同位素產生方法,更包含:於該產生管柱中,該鍺-68放射性同位素衰變反應生成一鎵-68放射性同位素。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之鎵-68放射性同位素產生方法,更包含:提供一轉換管柱,連接於該產生管柱之出口端,且至少部分填充一矽膠,以吸附該鎵-68放射性同位素;以及流入一鹽酸流洗液至該轉換管柱,以脫附該鎵-68放射 性同位素,並產生一含有氯化鹽形式之鎵-68放射性同位素的流出液。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之鎵-68放射性同位素產生方法,更包含:提供一螯合管柱,連接於該產生管柱之入口端,且至少部分填充一醯胺肟螯合樹脂;以及流入一酸性洗出液至該螯合管柱,該酸性洗出液含有該鍺-68放射性同位素,該螯合管柱吸附該鍺-68放射性同位素;流入一鹼性溶液以脫附該鍺-68放射性同位素。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之鎵-68放射性同位素產生方法,更包含:添加一硝酸溶液至一經質子照射之鎵-69靶材,以產生該含有鍺-68放射性同位素的該酸性洗出液。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之鎵-68放射性同位素產生方法,其中該含有葡糖胺基團的離子交換樹脂為多孔性苯乙烯-對苯乙烯聚合物樹脂。
  12. 如申請專利範圍第6項所述之鎵-68放射性同位素產生方法,其中該檸檬酸鹽溶液為檸檬酸鈉溶液。
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