[发明专利]一种[C-11]CH3I/碘甲烷合成装置

说明书

技术领域

计算机断层扫描相关的实验室正电子核素标记设备类。 

背景技术

本装置用于将回旋加速器生产的[C-11]CO₂的进一步合成为[C-11]CH₃I，而[C-11]CH₃I也只是一种中间化合物，还需要进一步将C-11核素标记到最终的目标化合物上，才可以用于生物体的计算机断层扫描。C-11属于发射正电子类放射性核素，半衰期只有20分钟，如果标记化合物时间长，放射性衰变到一定程度就失去了使用价值。 

目前同类的国产设备为北京派特生物技术有限公司的[C-11]碘代甲烷合成模块。国外销售到中国市场的同类设备有早期的CTI公司产品，现阶段的日本住友公司的[F-18]氟-[C-11]碳一体机以及GE公司的[C-11]合成模块。其中，国产模块及日本住友模块均采用液氮捕获再释放的方法，化学合成工艺相差不大：GE公司的[C-11]合成模块采用的高温化学合成工艺。从使用效果与合成时间上来看都有需要改变之处 

通过使用积累加以总结，不管使用何种技术何种装置，能使[C-11]CO₂的进一步合成为[C-11]CH₃I的时间更短，效率更高、使用成本更低、更容易操作，才是正电子核素标记化学从业人员最需要的。 

发明内容

本发明是一种[C-11]CH₃I/碘甲烷合成装置。 

采用数控气流计精确控制回旋加速器传输的含[C-11]CO₂的靶气体，用低温液体在线冷却，采用小容积螺旋口反应管做反应承载容器，小电热环加热蒸发溶剂，并且通过特殊设计对化学反应过程通入控温热氮气，采用离热式风扇降温及内部通入冷氮气制冷相结合，能更大幅度缩短化学合成过程的时间；使用减压气体加入HI酸，使[C-11]CO₂与氢化锂铝/四氢呋喃溶液更快更充分的反应，最后产生[C-11]CH₃I。 

具体的技术方案是： 

回旋加速器传输的含[C-11]CO₂的靶气体经过低温装置降温后，经过数控气流计精确限流后进入反应管与氢化锂铝溶液反应。当原料气体传输结束，加热反应管到一定温度，同时切换管路，向反应管通入热氮气，除去反应溶剂，废气通过缓冲瓶由气囊收集。待溶剂除尽，升降装置将反应管提离加热装置，启动冷风扇对反应管降温，同时反应管内部通入冷氮气辅助降温。待反应装置降到一定温度，加入氢碘酸后，升降装置将反应管放入加热装置，生成的[C-11]CH₃I经另一路管道进入下一步化学反应。 

现在对上述[C-11]CH₃I/碘甲烷合成装置做详细说明。第一步传输放射性气体。含[C-11]CO₂的靶气体原料经过置入低温液体容器2中的数十圈绕成螺旋形的不锈钢材质管道1的冷却后，经过三通电磁阀3的一路，经过数控气流计4的控流，经过单向阀5，经过两通阀6进入反应装置14与氢化锂铝/四氢呋喃溶液反应生成盐，放射性废气过三通阀19进入缓冲瓶20，最后由气囊21收集。第二步加 热蒸发四氢呋喃。打开加热装置18对反应装置14加热，数十圈不锈钢热气环16环绕于18上，加热同时通入氮气，氮气通过减压阀8的调节，过三通阀7和三通阀3，数控气流计4，单向阀5，及热气环16后，通入反应装置14内，除尽溶剂四氢呋喃。第三步冷却反应管。启动升降装置17，将反应装置14提离电热装置18，启动冷风扇15给反应装置14降温，同时打开三通阀7，数控气流计4和两通阀6，冷氮气给反应管内部降温。第四步加入氢碘酸。通过节流阀10限流的氮气，通过压管阀13，两通阀11，将瓶12中的氢碘酸压入反应管内，同时打开三通阀V19，便于[C-11]CH₃I导出。第五步给反应装置再加热，蒸出[C-11]CH₃I。启动升降装置17将反应装置14置入加热装置18，同时通入热氮气，便于蒸出[C-11]CH₃I。 

通过前述技术方案总结本装置的如下特点： 

1. 适合于目前所有的医用回旋加速器。 

2.只用氮气不使用压缩空气。 

3.不使用液氮。 

4.数控气流计精确控制靶气体流量，便于化学反应充分进行。 

5.含[C-11]CO₂的靶气体直接通入反应管，省时。 

6.带硅胶垫盖帽的螺旋口反应管设计能承受更大的气压冲击而保持气密性。