[發明專利]小體積[18F]氟核素標記反應器及其應用

有效

• 申請號: 201210234660.7
• 申請日: 2012-07-08
• 公開（公告）號: CN103537239A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 張勇平;章英劍;王明偉
• 申請（專利權）人: 復旦大學附屬腫瘤醫院
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J41/04;B01L3/00;A61K51/00;A61K101/02
• 代理公司: 上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

技術領域

本發明屬核醫學與放射性藥物領域，涉及一種小體積[¹⁸F]氟核素標記反應器及其應用，具體涉及一種小體積[¹⁸F]氟核素標記反應器及其在放射性藥物合成方面的應用。

背景技術

微流控芯片（Micro-fluidic?Chip）或稱芯片實驗室（Lab?on?a?chip）是基于微電子機械系統技術基礎上發展的新技術，近年來備受人們關注，由于所需樣本的化學量極少，其技術已經廣泛應用于疾病診斷、藥物篩選和環境檢測等諸多分析領域。現有技術制作微流診斷芯片材料主要有PDMS（聚二甲基硅氧烷，Polydimethylsiloxane）等高分子材料，其具有加工成型方便、價格便宜，可廉價的大批量生產。

放射性藥物，特別是正電子核素藥物的合成，由于其所需的合成前體或原料化學量很少，非常適宜應用上述技術，為微流控芯片技術的應用發展提供了廣闊的空間。

目前，基于硅橡膠(PDMS)芯片的微量級反應器已經研制成功[專利號：ZL?20091?0196345.8]，其實現了20μl體積的標記反應，但其仍存在以下不足：（1）采用單根QMA柱吸附[¹⁸F]氟離子，耗費時間長（由于液體管道截面狹窄(寬0.3mm，高0.05mm)，流速慢，完成吸附所需時間較長）；（2）由于PDMS材料只能耐稀酸、稀堿，再接觸酸或堿性試劑后，半圓形截面的閥門容易粘結，不能及時復位，導致閥門無法打開等等。上述不足限制了PDMS芯片的應用范圍。

臨床實踐中迫切需要一種小體積[¹⁸F]氟核素標記反應器，尤其是該反應器能克服現有技術的不足，進一步有效地用于放射性藥物合成。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷和不足，提供一種小體積[¹⁸F]氟核素標記反應器；該小體積[¹⁸F]氟核素標記反應器

本發明的小體積[¹⁸F]氟核素標記反應器，在現有技術微量反應器的基礎上進行了改進，其包括用于[¹⁸F]氟離子吸附/洗脫的硅橡膠(PDMS)微通道芯片(配有多根即插即拔式離子交換樹脂柱)、微型玻璃反應瓶(配有加熱油浴、電加熱絲、半導體加熱/冷卻片、鋁制散熱支架)、以及由內徑為0.5mm?PDMS管和微型氣缸組成的微型夾管閥門及其控制的閥門管道結合體。能有效的用于放射性藥物合成。

具體而言，本發明的小體積[¹⁸F]氟核素標記反應器，其特征在于，其包括微通道芯片、微型玻璃反應瓶、微型夾管閥門和閥門管道結合體；所述的微通道芯片為基座，其上設有微型玻璃反應瓶，微型夾管閥門和閥門管道結合體，所述微型玻璃反應瓶，微型夾管閥門和閥門管道結合體依次連接。

本發明中，所述的微通道芯片采用PDMS材料制備，其上設有微型閥門、微型管道、吸附柱和外接管道接口，用于[¹⁸F]氟離子吸附/洗脫；該微通道芯片可配裝多根離子交換樹脂柱，采用并行吸附、串聯洗脫的方式，提高吸附速度、縮小洗脫體積；

所述的作為基座的微通道芯片上，接插四根并行QMA微型[¹⁸F]氟離子吸附柱(如圖1所示)，使吸附速度較單根吸附柱提高了四倍，同時采用串聯方式進行洗脫，縮小了淋洗體積，為反應器微型化和實用性提供了條件；

所述的QMA柱可選用C18等不同填料的小柱替換，實現化學分離中小體積(小于10ml)固相萃取功能；對應的基本功能單元(如圖1所示)，由4根QMA微型柱與多個微型閥門組成的PDMS芯片，其中QMA分離柱可并行2~8根(或也可為C18柱等)；

本發明中，所述的微型玻璃反應瓶配有加熱油浴、電加熱絲、半導體加熱/冷卻片以及鋁制散熱支架；所述微型玻璃反應瓶固定于固定板中心位置，其瓶口及外壁還設有溫度感受器，可用于測量反應管的溫度，實行溫度控制；

本發明中，所述的微型夾管閥門由PDMS管和微型氣缸組成，該微型夾管閥門固定于固定板上；本發明的實施例中，所述微型夾管閥門的PDMS管為內徑為0.5mm的圓形截面的PDMS毛細管，所述微型氣缸為針型，該毛細管和微型氣缸固定在固定板上；所述PDMS管變形的動力來自微型氣缸：當氣缸上壓而伸長時，前桿頂壓PDMS毛細管變形，管道堵塞而關閉管道；當氣缸失壓而縮回時，PDMS管由于彈性而恢復，管道開啟；

本發明中，所述的閥門管道結合體由微型夾管閥門控制；