68
68
Устройство для очистки элюата генератора Ge/Ga для синтеза радиофармпрепаратов

68
68
Полезная модель относится к медицине, в частности к устройству для очистки элюата генератора Ge/Ga для синтеза радиофармпрепаратов. Радионуклид галлий-68 используют в медицине для позитронно-эмиссионной томографии.
1/2
1/2
68
68
Радионуклид галлий-68 (T=67,71 мин.) является дочерним продуктом радионуклида германий-68 (T=270,95 суток). Радионуклид галлий-68 получают на месте использования из коммерчески доступного генератора Ge/Ga в виде раствора галлия-68 в 0,1 М HCl (элюата).
68
68
68
68
68
68
Для применения в медицинских целях необходимо проводить дополнительную очистку элюата генератора Ge/Ga от радионуклидных и химических примесей, таких как германий-68, медь, цинк, железо и другие. [Bruskin А.В, Sevastyanova A.S, Kodina G.E, Andronov V.G, Myasoedova G.V. Purification and concentration of the Ga-solutions from commercial generator for peptide labelling. // 12th European Symposium on Radiopharmacy and Radiopharmaceuticals. Sept. 9-12. 2004. Sopot. Poland. Abstracts. P. 59;  J., Hermann P., Wester H.-J., Notni J. How is 68Ga Labeling of Macrocyclic Chelators Influenced by Metal Ion Contaminants in Ge/Ga Generator Eluates? // ChemMedChem. 2013. Vol. 8. pp. 95-103; Velikyan I., Beyer G.J.,  E. et al. The importance of high specific radioactivity in the performance of Ga-labeled peptide // Nucl. Med. Biol. 2008. Vol. 35. pp. 529-536].
68
68
/
Известны устройства, выполняющие, в частности, функцию очистки элюата генератора GeGa для последующего синтеза радиофармпрепаратов, например устройство [Modular-Lab Standard, Eckert & Ziegler. https://www.ezag.com>home>isotope products 1, принятое в качестве прототипа, выполненное с применением промышленно производимых ионообменных картриджей.
68
68
68
68
68
68
68
68
Устройство включает в себя следующие основные составные части: ионообменные картриджи и вспомогательные приспособления, обеспечивающие подачу элюата генератора Ge/Ga и технологических растворов, газов для осушения картриджей (например, насос для прокачки элюата генератора Ge/Ga и технологических растворов, сосуды с элюатом генератора Ge/Ga и технологическими растворами, сосуды для сбора отходов и готового продукта, соединенные трубками с запорными клапанами в необходимой последовательности, обеспечивающей в заданном порядке подачу элюата генератора Ge/Ga и технологических растворов).
68
68
68
Недостатком данного устройства является низкий выход готового продукта (~ 65%) [Mueller D, Klette I, Baum RP, Gottschaldt M, Schultz MK, Breeman WA. Simplified NaCl based Ga concentration and labeling procedure for rapid synthesis of (68)Ga radiopharmaceuticals in high radiochemical purity, Bioconjug Chem. 2012 Aug 15; 3(8):1712-7]. Кроме того, в характеристиках устройства не приводятся данные по очистке элюата генератора Ge/Ga от химических примесей (стабильных изотопов), таких как медь, цинк, железо и другие, что позволяет сделать вывод об отсутствии у данного устройства такой важной функции, и допустить пригодность его использования только с радионуклидными генераторами фармацевтического качества.
Заявляемая полезная модель направлена на устранение указанных недостатков.
Технический результат выражается в увеличении выхода готового продукта и уменьшении концентрации радионуклидных и химических примесей.
Заявляемая полезная модель, как и прототип, включает в себя следующие основные составные части:
68
68
68
68
68
68
катионообменный картридж, анионообменный картридж, сосуды с элюатом генератора Ge/Ga и технологическими растворами, сосуды для сбора отходов и готового продукта, вспомогательные приспособления, обеспечивающие подачу элюата генератора Ge/Ga и технологических растворов, газов для осушения картриджей, соединенные трубками с запорными клапанами в заданной последовательности, обеспечивающей выполнение технологических операций процесса очистки элюата генератора Ge/Ga.
68
68
Сборка устройства осуществляется в соответствии с фиг.1. На фиг.1 показано взаимное расположение частей устройства. Указанное взаимное расположение частей устройства выбрано таким образом, чтобы обеспечить минимальные паразитные объемы в гидравлическом тракте, отрицательно влияющие на расход технологических сред и временные характеристики цикла очистки элюата генератора Ge/Ga.
-
Отличие заявляемой полезной модели от прототипа состоит в том, что катионообменный и анионообменный картриджи выполнены, соответственно, в виде картриджей типа Chromafix HR-XC в Н+-форме и Chromafix 30-PS в НСО3 -форме производства фирмы Macherey-Nagel, Германия, а сосуды, содержащие технологические растворы, выполнены в виде герметично укупоренных флаконов для лекарственных средств объемом от 5 до 50 мл, содержащих соответственно:
раствор (0,5 М HCl/70 об. % этанола) для промывки катионообменного картриджа;
раствор (2,5 М HCl/50 об. % этанола) для десорбции галлия-68 с катионообменного картриджа;
раствор (95 об. % этанола) для промывки анионообменного картриджа;
раствор (0,1 М HCl) для десорбции галлия-68 с анионообменного картриджа.
68
68
В результате проведенных авторами экспериментальных исследований было обнаружено, что применение данного устройства для очистки элюата генератора Ge/Ga обеспечивает увеличение выхода готового продукта с 65% до 80% и уменьшение концентрации радионуклидных и химических примесей на 2-3 порядка,
Коммерческая доступность данных картриджей и других составных частей устройства обеспечивает реализуемость полезной модели.
Заявляемая полезная модель реализована в виде действующего устройства, основные части которого показаны на фиг. 1.
На фиг. 1 использованы следующие обозначения:
1 - сосуд с раствором (0,5 М HCl/70 об. % этанола) для промывки катионообменного картриджа;
2 - сосуд с раствором (2,5 М HCl/50 об. % этанола) для десорбции галлия-68 с катионообменного картриджа,
68
68
3 - сосуд с элюатом генератора Ge/Ga,
68
68
4 - шприцевой насос для прокачки элюата генератора Ge/Ga и технологических растворов,
5 - сосуд с раствором (95 об. % этанола) для промывки анионообменного картриджа,
6 - сосуд с раствором (0,1 М HCl) для десорбции галлия-68 с анионообменного картриджа,
7 - баллон с аргоном,
8…15, 17…18, 20…21 - запорные клапаны,
16 - катионообменный картридж типа Chromafix HR-XC в Н+-форме,
3
-
19 - анионообменный картридж типа Chromafix 30-PS в НСО -форме,
22 - сосуд для отходов,
23 - сосуд готового продукта.
Устройство работает следующим образом.
68
68
68
68
8 исходном состоянии все запорные клапаны закрыты. При открытом клапане 10 шприцевой насос 4 засасывает элюат генератора Ge/Ga из сосуда 3. Затем клапан 10 закрывается, открываются клапаны 14 и 18, и элюат генератора Ge/Ga при нажатии на поршень шприцевого насоса 4 поступает в картридж 16, а затем в сосуд для сбора отходов 22.
На картридже 16 происходит адсорбция галлия-68, а германий-68 и часть неактивных примесей уходят в сосуд для сбора отходов 22. Все клапаны возвращаются в исходное положение.
Далее открывается клапан 8 и шприцевой насос 4 засасывает из сосуда 1 раствор (0,5 М HCl/70 об. % этанола) для промывки картриджа 16. Затем клапан 8 закрывается, открываются клапаны 14 и 18, и промывочный раствор при нажатии на поршень шприцевого насоса 4 поступает в картридж 16, а затем в сосуд для сбора отходов 22. Все клапаны возвращаются в исходное положение.
После промывки картриджа 16 открывается клапан 9 и шприцевой насос 4 засасывает из сосуда 2 раствор (2,5 М HCl/50 об. % этанола) для десорбции галлия-68 с катионообменного картриджа. Затем клапан 9 закрывается, открываются клапаны 14, 17, 20 и раствор при нажатии на поршень шприцевого насоса 4 поступает в картридж 16 а затем в картридж 19, где происходит адсорбция галлия-68 на анионообменном картридже, а оставшиеся в растворе примеси уходят в сосуд для сбора отходов 22. Все клапаны возвращаются в исходное положение.
Далее открывается клапан 11 и шприцевой насос 4 засасывает из сосуда 5 раствор (этанол 95 об. %) для промывки картриджа 19. Затем клапан 11 закрывается, открываются клапаны 15 и 20, и промывочный раствор при нажатии на поршень шприцевого насоса 4 поступает в картридж 19, а затем в сосуд для сбора отходов 22. Все клапаны возвращаются в исходное положение.
После промывки открываются клапаны 13 и 20, и проводится просушка картриджа 19 током аргона из баллона 7 в течение 2-4 минут. Все клапаны возвращаются в исходное положение.
Далее открывается клапан 12 и шприцевой насос 4 засасывает из сосуда 6 раствор (0,1 М HCl) для десорбции галлия-68 с картриджа 19. Затем клапан 12 закрывается, открываются клапаны 15, 21, и раствор при нажатии на поршень шприцевого насоса 4 поступает в картридж 19, где происходит десорбция галлия-68, и сливается в сосуд для готового продукта 23. Готовый продукт после очистки представляет собой кондиционированный раствор галлия-68.
Пример 1
68
68
68
68
Измеряют абсолютную активность элюата генератора Ge/Ga и концентрацию примесей в элюате до очистки. Проводят очистку элюата генератора Ge/Ga в соответствии с описанием работы устройства, получают кондиционированный раствор галлия-68 после очистки. Измеряют абсолютную активность кондиционированного раствора галлия-68 и концентрацию примесей после очистки. Результаты представлены в таблицах 1, 2.
Таким образом, получен кондиционированный раствор галлия-68 с выходом 80,5±2,0% (с коррекцией на распад), а концентрации примесей после очистки снижены на 2-3 порядка.