ЭКСТРАКЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРТЕХНЕТАТА НАТРИЯ ТЕХНЕЦИЯ-99М

Экстракционная установка для получения пертехнетата натрия технеция-99m относится к области радиохимии и может быть использована в химической технологии для разделения и концентрирования радиоактивных элементов в медицинских, научно-исследовательских и организациях, производителях лекарственных средств.
Известна установка для получения технеция-99m, содержащая пульт управления, вакуумный насос, экстрактор, линии для транспортирования жидкостей и газов, электромагнитные клапаны и сосуд для продукта (RU 2285964 С2, 20.10.2006).
Недостатками известной установки является сложная система управления технологическим процессом, почти целиком зависящая от человеческого фактора, я система управления увеличивает случаи сбоев в работе установки, при которых качество получаемого раствора натрия пертехнетата не соответствует заданному.
99m
Более близкой к предлагаемой полезной модели можно считать установку для получения радиофармпрепарата натрия пертехнетата Tc, содержащую центробежный экстрактор; линии для транспортировки жидкостей и газов, термостат, перистальтический насос и электродвигатель (см. диссертацию Филянина А.Т на соискание на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.17.02, «Создание экстракционных центробежных полупротивоточных генераторов для производства радионуклидов медицинского назначения»).
99m
К недостаткам известной установки относится компоновка исполнительных частей, ухудшающих общую эргономику устройства и согласования с эргономическими характеристиками и свойствами человека, ведущую к большему числу сбоев при получении раствора натрия пертехнетата Tс, а так же при проведении работ по сервисному обслуживанию. Компоновка отдельных элементов известной установки являются причиной требования большого специально оборудованного пространства для размещения. В установке используется стандартная лабораторная посуда, что ведет к уменьшению технологического выхода процесса за счет удержания поверхностью посуды части раствора, участвующего в технологическом процессе.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель является создание технологичной экстракционной установки для получения пертехнетата натрия технеция 99 не имеющей недостатков известных аналогов.
99m
99m
99m
99m
4
4
Техническим результатом полезной модели является обеспечение получения раствора натрия Тc - пертехнетата ([Tc]NaTcO) с параметрами качества соответствующими по качеству не хуже натрия Тc - пертехнетата ([Tc]NaTcO) гос. Фармакопеи США (USP29/NF24, №23288-60-0), а так же повышение технологического выхода, надежности, безотказности и удобства пользования.
Сущность полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, в которой экстракционная установка, содержащая центробежный экстрактор; линии для транспортировки жидкостей и газов, электромагнитные клапаны, термостат, перистальтический насос, электродвигатель и сосуд для продукта, отличается от ближайшего аналога тем, что дополнительно содержит пульт управления, вакуумный насос, регулятор, процесс-индикатор, напорный сосуд, выпарной сосуд, сборник-холодильник, сосуд-приемник, дроссель и криостат, причем выпарной сосуд имеет рубашку, полость которой выполнена в виде первой камеры, снабженной входным и выходным патрубками, и установленную в первой камере вторую камеру со входным патрубком для исходного раствора, с размещенным на конце разбрызгивателем, с патрубком для удаления газовых сред и с выходным патрубком, соединенным с трубкой для сбора жидких сред, расположенной во второй камере, сборник-холодильник имеет рубашку, полость которой выполнена в виде третьей камеры, снабженной входным и выходным патрубками и установленную в третьей камере четвертую камеру со входным патрубком, связанную соединительной трубкой с внутренней камерой сборника сосуда, снабженной выходным патрубком и первым патрубком для удаления газовых сред, сосуд-приемник имеет корпус с входным патрубком, патрубком для компенсации давления и выходным патрубком, соединенным с трубкой для сбора жидких сред, и сосуд для продукта имеет корпус с выходным и выходным патрубками и вторым патрубком для удаления газовых сред, при этом пульт управления выполнен с кнопочной панелью и объединен с регулятором и процесс-индикатором в блок управления, а перистальтический насос, вакуумный насос, и термостат, объединены в виде вспомогательного блока.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема экстракционной установки, на фиг.2 - выпарной сосуд, на фиг.3 - сборник-холодильник, на фиг.4 - сосуд-приемник и на фиг.5 - сосуд для продукта.
Экстракционная установка содержит центробежный экстрактор 1 с расположенным в нем электродвигателем 6, линии 2 для транспортировки жидкостей и газов, электромагнитные клапаны 3, термостат 4, перистальтический насос 5, сосуд для продукта 7, пульт управления 8, вакуумный насос 9, регулятор 10, процесс-индикатор 11, напорный сосуд 12, выпарной сосуд 13, сборник-холодильник 14, сосуд-приемник 15, дроссель 16 и криостат 17.
Выпарной сосуд 13 имеет рубашку, полость которой выполнена в виде камеры 18, снабженной входным 19 и выходным 20 патрубками. В камере 18 установлена внутренняя камера 21. Внутренняя камера 21 выполнена с входным патрубком 22 для исходного раствора, снабженным размещенным на конце разбрызгивателем 23, с патрубком 24 для удаления газовых сред и с выходным патрубком 25, соединенным с трубкой 26 для сбора жидких сред, расположенной во второй камере 21.
Сборник-холодильник 14 имеет рубашку, полость которой выполнена в виде камеры 27, снабженной входным 28 и выходным 29 патрубками. В камере 27 и установлена внутренняя камера 30 со входным патрубком 31, связанная соединительной трубкой 32 с камерой 33 сборника сосуда, снабженной выходным патрубком 34 и патрубком 35 для удаления газовых сред.
Сосуд-приемник 15 имеет корпус 36 с входным патрубком 37, патрубком 38 для компенсации давления и выходным патрубком 39, соединенным с трубкой 40 для сбора жидких сред.
Сосуд 7 для продукта имеет корпус 41 с входным 42 и выходным 43 патрубками и патрубком 44 для удаления газовых сред.
Пульт управления 8 выполнен с кнопочной панелью и объединен с регулятором 10 и процесс-индикатором 11 в единый корпус блока управления, а перистальтический насос, вакуумный насос 5 и термостат 4 объединены в виде вспомогательного блока.
После запуска экстракционной установки включается подсветка и вакуумный насос 9 начинает откачивать воздух и создает разрежение в системе. Включается термостат 4, который разогревает воду до 78±2°С и начинает ее подачу через входной патрубок 19 в камеру 18 выпарного сосуда 13. Вода попадает в камеру 18 выпарного сосуда 13 и обогревает его внутреннюю камеру 21. После охлаждения вода удаляется из камеры 18 через выходной патрубок 20. Затем вода подается обратно в термостат 4 для последующего нагрева и циркуляции.
Одновременно с термостатом 4 включается криостат 17, который охлаждает воду и подает ее во входной патрубок 28 камеры 27 сборника-холодильника 14. В процессе циркуляции в камере 27 сборника-холодильника 14 вода охлаждает его внутреннюю камеру 30 и выходит через выходной патрубок 29. Затем вода возвращается в криостат 17, где заново охлаждается и подается во входной патрубок 28 камеры 27 сборника-холодильника 14.
Далее перекачивают раствор из колбы с калием молибдатом в центробежный экстрактор 1.
99m
99m
Затем в напорный сосуд 12 наливают строго отмеренный раствор карбоната калия определенной концентрации и метилэтилкетона, соответственно. Раствор карбоната калия самотеком поступает в центробежный экстрактор 1. В это время начинают процесс экстракции, в ходе которого метилэтилкетон из напорного сосуда медленно, с помощью перистальтического насоса 5, перекачивают в центробежный экстрактор 1, где происходит разделение водного раствора с калием молибдатом и органического раствора метилэтилкетона. При этом раствор натрия пертехнетата Tc переходит в органический раствор метилэтилкетона, а калий молибдат остается в водном растворе. При активном перемешивании мешалкой центробежного экстрактора 1 образуется две несмешиваемые фазы и «более легкий» (верхний) органический слой, содержащий натрий пертехнетат Тc, покидает центробежный экстрактор 1 и, по линии 2 для транспортировки жидкости, которая может быть выполнена в виде полипропиленовой трубки, через входной патрубок 37 сосуда-приемника 15 поступает в этот сосуд. При этом компенсация давления в сосуде-приемнике 15 происходит через патрубок 38, соединенный полипропиленовым шлангом с атмосферой.
99m
99m
После полного перекачивания раствора метилэтилкетона с натрием пертехнетатом Тc из центробежного экстрактора 1 (определяют визуально по отсутствию в течение 10 сек капель) по линии 2 (по полипропиленовой трубке) через входной патрубок 37 сосуда-приемника 15 начинают транспортировку метилэтилкетона с натрием пертехнетатом Tс через трубку для сбора жидкости 40 и выходной патрубок 39 сосуда-приемника 15 и линии 2 во входной патрубок 22 внутренней камеры 21 выпарного сосуда 13. Во внутреннюю камеру 21 раствор поступает через разбрызгиватель 23 за счет разрежения, создаваемого через патрубок 24 для удаления газовых сред в выпарном сосуде 13 вакуумным насосом 9 посредством линии 2 (полипропиленовые трубки) и электромагнитных клапанов 3. Окончание процесса визуально определяется полным перекачивания метилэтилкетона в выпарной сосуд 13.
99m
99m
Одновременно с этим начинается отгонка метилэтелкетона из выпарного сосуда 13. Отгонка начинается самостоятельно за счет обогрева внутренней камеры 21 выпарного сосуда 13 горячей водой, циркулирующей в его камере 18. При отгонке из раствора метилэтилкетона с натрием пертехнетатом Тc начинает испарятся более легколетучий компонент - метилэтилкетон. Конечной целью отгонки является сухой остаток натрия пертехнетата Тc. Для более равномерной отгонки метилэтилкетона производят барботирование раствора метилэтилкетона пузырьками воздуха. Барботирование заключается в пробулькивании пузырьков воздуха из патрубка 25 и трубки 26 для сбора жидких сред с нижней части внутренней камеры 21 выпарного сосуда 13 через раствор метилэтилкетона. Пробулькивание происходит за счет создания разряжения вакуумным насосом 9 через линии 2 (полипропиленовые трубки) и электромагнитные клапаны 3 в патрубке 24 для удаления газовых сред и снятие этого разряжения (попадания воздуха в выпарной сосуд) через патрубок 25 и трубку 26 для сбора жидких сред с нижней части внутренней камеры 21 выпарного сосуда 13, соединенные линиями 2 (полипропиленовыми шлангами) и электромагнотными клапанами 5 с дросселем 16, открытым с другой стороны на атмосферное давление. Интенсивность барботажа (пробулькивания) регулируют.
При отгонке, пары метилэтилкетона через патрубок для удаления газовых сред 24 попадают в входной патрубок 28 сосуда сборника-холодильника 14. Так как внутренняя камера 30 сборника-холодильника 14 охлаждается за счет циркуляции холодной воды в камере 27 сборника-холодильника 14, то пары метилэтилкетона конденсируются на стенках внутренней камеры 30 сборника-холодильника 14 и, образуя капли, стекают через трубку 32 в камеру 33 сборника-холодильника 14.
99m
После полной отгонки метилэтилкетона - отсутствия жидкости в выпарном сосуде 13 (контролируется визуально), на стенках внутренней камеры 21 выпарного сосуда 13 остается сухой остаток натрия пертехнетата Тс.
99m
99m
В дальнейшем сухой остаток натрия пертехнетата Тc растворяют в изотоническом растворе. Изотонический раствор попадает из напорного сосуда 12, по линиям 2 попадает во входной патрубок 19 выпарного сосуда 13 и далее через разбрызгиватель 23 во внутреннюю камеру 21 выпарного сосуда 13. Разбрызгиватель 23 позволяет уменьшить потери продукта, за счет более эффективного смыва натрия пертехнетата Tc со стенок внутренней камеры 21 выпарного сосуда 13. Продолжительность процесса наблюдается визуально по перетеканию всего раствора натрия хлорида из напорного сосуда 12 в выпарной сосуд 13.
99m
99m
После смыва натрия пертехнетата Тс со стенок внутренней камеры 21 выпарного сосуда 13 дополнительно перемешивают раствор натрия пертехнетата Тc. Перемешивание ведут барботированием пузырьков воздуха из патрубка 25 и трубки 26 для сбора жидких сред с нижней части внутренней камеры 21 выпарного сосуда 13. Методика проведения барботирования аналогична барботированию при отгонке метилэтилкетона.
99m
99m
Следующим шагом раствор натрия пертехнетата Tc из внутренней камеры 21 выпарного сосуда 13 транспортируют в сосуд 7 для продукта. Транспортирование осуществляют за счет разряжения в сосуде 7, которое, в свою очередь, создают вакуумным насосом 9 через линии 2 (систему полипропиленовых трубок) и электромагнитные клапаны 3 в патрубке 24 для удаления газовых сред. Разряжение в сосуде 7 ведет к тому, что раствор пертехнетата Тc из внутренней камеры 21 выпарного сосуда 13 через патрубок 25 и трубку 26 для сбора сред со дна внутренней камеры 21 поступает через снабженные электромагнитными клапанами 3 линии 2 (систему полипропиленовых трубок) во входной патрубок 42 в корпус 36 сосуда для продукта 7.
99m
После сбора раствора натрия пертехнетата Тc (наблюдают визуально) в сосуд 7 для продукта, готовый продукт сливают из него по снабженным электромагнитными клапанами 3 линиям 2 (системе полипропиленовых трубок) через выходной патрубок 43 в заранее подготовленную колбу.
99m
99m
99m
4
В итоге в колбе находится раствор натрия Tc - пертехнетата с параметрами качества соответствующими по качеству не хуже натрия Tс - пертехнетата ([Tc]NaTcO) гос.Фармакопеи США (USP29/NF24, №23288-60-0) и готов для дальнейшего процесса фасовки, упаковки и контроля качества.