[发明专利]小体积[18F]氟核素标记反应器及其应用

说明书

技术领域

本发明属核医学与放射性药物领域，涉及一种小体积[¹⁸F]氟核素标记反应器及其应用，具体涉及一种小体积[¹⁸F]氟核素标记反应器及其在放射性药物合成方面的应用。

背景技术

微流控芯片（Micro-fluidic Chip）或称芯片实验室（Lab on a chip）是基于微电子机械系统技术基础上发展的新技术，近年来备受人们关注，由于所需样本的化学量极少，其技术已经广泛应用于疾病诊断、药物筛选和环境检测等诸多分析领域。现有技术制作微流诊断芯片材料主要有PDMS（聚二甲基硅氧烷，Polydimethylsiloxane）等高分子材料，其具有加工成型方便、价格便宜，可廉价的大批量生产。

放射性药物，特别是正电子核素药物的合成，由于其所需的合成前体或原料化学量很少，非常适宜应用上述技术，为微流控芯片技术的应用发展提供了广阔的空间。

目前，基于硅橡胶(PDMS)芯片的微量级反应器已经研制成功[专利号：ZL 20091 0196345.8]，其实现了20μl体积的标记反应，但其仍存在以下不足：（1）采用单根QMA柱吸附[¹⁸F]氟离子，耗费时间长（由于液体管道截面狭窄(宽0.3mm，高0.05mm)，流速慢，完成吸附所需时间较长）；（2）由于PDMS材料只能耐稀酸、稀碱，再接触酸或碱性试剂后，半圆形截面的阀门容易粘结，不能及时复位，导致阀门无法打开等等。上述不足限制了PDMS芯片的应用范围。

临床实践中迫切需要一种小体积[¹⁸F]氟核素标记反应器，尤其是该反应器能克服现有技术的不足，进一步有效地用于放射性药物合成。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种小体积[¹⁸F]氟核素标记反应器；该小体积[¹⁸F]氟核素标记反应器

本发明的小体积[¹⁸F]氟核素标记反应器，在现有技术微量反应器的基础上进行了改进，其包括用于[¹⁸F]氟离子吸附/洗脱的硅橡胶(PDMS)微通道芯片(配有多根即插即拔式离子交换树脂柱)、微型玻璃反应瓶(配有加热油浴、电加热丝、半导体加热/冷却片、铝制散热支架)、以及由内径为0.5mm PDMS管和微型气缸组成的微型夹管阀门及其控制的阀门管道结合体。能有效的用于放射性药物合成。

具体而言，本发明的小体积[¹⁸F]氟核素标记反应器，其特征在于，其包括微通道芯片、微型玻璃反应瓶、微型夹管阀门和阀门管道结合体；所述的微通道芯片为基座，其上设有微型玻璃反应瓶，微型夹管阀门和阀门管道结合体，所述微型玻璃反应瓶，微型夹管阀门和阀门管道结合体依次连接。

本发明中，所述的微通道芯片采用PDMS材料制备，其上设有微型阀门、微型管道、吸附柱和外接管道接口，用于[¹⁸F]氟离子吸附/洗脱；该微通道芯片可配装多根离子交换树脂柱，采用并行吸附、串联洗脱的方式，提高吸附速度、缩小洗脱体积；

所述的作为基座的微通道芯片上，接插四根并行QMA微型[¹⁸F]氟离子吸附柱(如图1所示)，使吸附速度较单根吸附柱提高了四倍，同时采用串联方式进行洗脱，缩小了淋洗体积，为反应器微型化和实用性提供了条件；

所述的QMA柱可选用C18等不同填料的小柱替换，实现化学分离中小体积(小于10ml)固相萃取功能；对应的基本功能单元(如图1所示)，由4根QMA微型柱与多个微型阀门组成的PDMS芯片，其中QMA分离柱可并行2~8根(或也可为C18柱等)；

本发明中，所述的微型玻璃反应瓶配有加热油浴、电加热丝、半导体加热/冷却片以及铝制散热支架；所述微型玻璃反应瓶固定于固定板中心位置，其瓶口及外壁还设有温度感受器，可用于测量反应管的温度，实行温度控制；

本发明中，所述的微型夹管阀门由PDMS管和微型气缸组成，该微型夹管阀门固定于固定板上；本发明的实施例中，所述微型夹管阀门的PDMS管为内径为0.5mm的圆形截面的PDMS毛细管，所述微型气缸为针型，该毛细管和微型气缸固定在固定板上；所述PDMS管变形的动力来自微型气缸：当气缸上压而伸长时，前杆顶压PDMS毛细管变形，管道堵塞而关闭管道；当气缸失压而缩回时，PDMS管由于弹性而恢复，管道开启；

本发明中，所述的阀门管道结合体由微型夹管阀门控制；