本发明专利技术公开了一种用于执行电化学相转移的方法，包括以下步骤：使H2O中的18F-离子的溶液在第一伸长电极和第二伸长电极之间流动；在所述第一电极和所述第二电极之间施加电势，以在所述第一电极和所述第二电极中的带正电的一个上俘获18F-离子；反转所述第一电极和所述第二电极之间的所述电势；在所述反转步骤期间，使溶剂在所述第一电极和所述第二电极之间流动；以及逐渐加热所述电极，所述18F-离子在所述施加步骤期间被俘获在所述电极上。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是国际申请日为2010年7月12日（优先权日为2009年7月10日）的 已进入中国国家阶段的PCT专利申请（中国国家申请号为201080031855. 0,国际申请号为 PCT/US2010/041735,专利技术名称""）的分案申请。
本专利技术涉及对正电子发射断层成像（PET)和单光子发射计算机断层照相（SPECT) 有用的示踪剂的生产。更具体而言，本专利技术涉及用于利用电化学方法来转移放射性同位素 的方法和装置。此外，描述了用于将本专利技术整合到用于放射性药物生产的微流体合成系统 中的方法和装置。
技术介绍
在生产用于PET或SPECT这两种医学分子成像方法的放射性示踪剂的过程中，必 须将诸如 1SF的放射性核从回旋加速器靶材内容物中提取出来并且转移至用于放射化学标 记反应的溶剂中。除离子交换剂之外，还能够应用电化学方法。在第一步骤中，带有诸如富 含 18〇的水的第一溶剂的溶液中的1SF离子流经一对石墨电极或玻璃碳电极，跨过该一对石 墨电极或玻璃碳电极而施加电势。 1SF离子沉积在带正电的捕获电极（阳极）上。在第二 步骤中，用例如DMS0的合适的溶剂更换第一溶剂，并且可以施加反向电势而将离子从捕获 电极释放回溶液中。第二溶液然后转移至用于标记的系统。 如果在第二步骤期间施加释放电压，则氟化物被俘获在对电极上（即，反转电势 之后的阳极或第一步骤期间的阴极），并且该氟化物通过反向电势的应用而从第一电极释 放至溶液中。氟化物以电泳方式被驱动至对电极，并且再吸附于该对电极上。为了防止 1SF 在阴极上的反俘获（counter trapping)，已经使用了钼电极，因为钼关于其低氟化物吸收 而众所周知。 用于1SF的俘获及释放的已知的工艺和结构确实俘获并释放 1SF，但是并不确保释 放的1SF适于标记反应。具体而言，在一些情况下，标记的产量可能较低或为零。一个原因 可能是，在该过程期间施加的高电压形成了其它离子，其它离子然后则与所释放的1SF离子 竞争而结合至所提供的前驱体。 为了限制反俘获，现有技术方法采用一个碳捕获电极和贵金属对电极。现有技术 对电极典型地由例如铂的金属形成，以防止施加反向电势的释放过程期间的放射性核的再 吸附。铂对氟化物离子具有较弱的吸收/吸附性质。 不管由铂还是由固态石墨或玻璃碳板形成，现有技术的电极均提供了一些挑战。 它们非常昂贵，难以机加工，并且难以整合到诸如注射成型的可大量制造的工艺中。例如， 现有技术已经使用了单块玻璃碳板用于电极。然而，这些非常昂贵，一片25X25X3cm 3花 费大约$ 250,并且也难以机加工且整合到一次性产品中是复杂的。 W0 2009/015048 A2描述了利用金属、石墨、硅以及这些材料的聚合物合成物的硬 币状及长通道状的电化学电池（cell)。该文档描述了将前驱体引进电池中以及利用加热和 乙腈干燥而实现气体干燥。该操作描述为采用高达500V的电势。 W0 2008/028260 A2描述了由碳丝的纤细网络构成的电化学相转移装置。使用双 电层来捕获，使得可以在不施加外电压的情况下俘获1SF。列出了冷乙腈作为用于干燥的方 法。没有或低的外部施加的电压最大限度地减少了 REDOX反应。描述了加热，以改进被俘 获的离子的释放。 W0 2008/028260 A2和W0 2009/015048 A2两者均描述了释放氟化物的步骤期间 的交变电流的使用。 因此，存在对可以容易地生产并且仍然提供足够的运转效率的一次性电化学相转 移反应器的需要。由于玻璃碳的高成本、CNC机加工玻璃碳的需要、玻璃碳结合至塑料的较 弱的能力以及维持玻璃碳微观结构没有裂缝的困难，因而固态玻璃碳板到一次性相转移单 元中的整合是复杂的。还存在对执行电化学相转移的方法的需要，该方法提供了将附接至 前驱体的标记离子的可接受的产量。
技术实现思路
鉴于本领域的需要，本专利技术是执行电化学相转移的装置和工艺。期望地，本专利技术是 用于1SF从H21S0到疏质子溶剂的电化学相转移并且用于准备用于PET示踪剂亲核取 代标记反应的放射性核的装置和工艺。 本专利技术允许在微流体装置上执行合成过程，而不需要共沸干燥（azeotropic drying)。这是重要的，因为闭合的微流体芯片上的干燥实施起来可能是有挑战性的，因为 它需要1)溶剂阻力、半透性膜的整合和2)共沸干燥之后固态或半固态颗粒和材料的分解 (re-solution)。这意味着，本专利技术导致了微流体装置的简化，由于需要结合更少的不同的 材料和/或工艺，因而对芯片制造商导致了更低的制造成本。此外，本专利技术使得能够执行全 液体处理，减少了周围的仪器中的放射性气体处理能力的需要。这减少了客户的基础设施 负担，并使得能够有更加简单且成本更低的仪器。 本专利技术描述了相转移方法的关键构件的构造和操作，该相转移方法可以与微流体 合成器结合起来使用，以生产单个患者剂量的PET和SPECT示踪剂。 此外，本专利技术提供了用于1SF从H 21S0到疏质子溶剂的电化学相转移并且用于 准备用于PET(正电子发射断层成像）示踪剂亲核取代标记反应的放射性核的装置和工艺。 本专利技术提供了干燥电池的能力，以在低电压下操作，并且使用诸如注射成型的标准的高容 量技术来制造电池。 在一个实施例中，本文中描述的本专利技术采用可注射成型的复合材料作为电极材 料，以从水中提取 1SF并转移至溶剂中。该复合材料由化学上兼容的诸如环烯烃共聚物 (C0C)的聚合材料和碳颗粒（例如玻璃碳颗粒）的混合物构成。使用已知的成型技术，包 括注射成型，可以制得电极。设想可以针对其碳/聚合物比值来选择电极表面面积作为用 于"微调"电极性能的手段，尽管电极期望地具有至少30%的碳含量。作为备选，本专利技术的 电极可以由玻璃碳（GC)形成。 本专利技术的电极然后可以通过已知的手段（包括但不限于多次注入注射成型）结合 到微流体结构中。由于不需要铂电极，并且相同的材料可以用于两个电极，因而可制造性变 得容易且成本降低。特别地，当用相同材料制得两个电极时，简化了构件和方法的微整合 (microintegration)。贯穿本专利技术，由碳或其它合适的低成本材料来排除对贵金属电极的 需要是可能的。 本专利技术的电极由小的间隙分开，流体可以通过该间隙而流动。电极因而可以期望 地隔开5 y m到1000 y m之间。沿着流体路径的另外的侧壁可以由垫片或分隔层形成，该垫 片或分隔层因而在相对的入口端口和出口端口之间封闭流体路径。电极因而形成流体路径 的一部分。流体路径期望地具有等于或大于30 y 1/_2的放射性标记反应体积对俘获/解 吸附电极表面面积的比值。另外，本专利技术的方法能够避免在氟化物从捕获电极释放期间的活性物的反俘获， 或者至少将反俘获降低至可接受的水平。在一个实施例中，能够选择释放溶剂和相转移催 化剂，以最大限度地减少通过中和活性物的电荷引起的反俘获的发生，因而允许电极材料 的选择中的更大的自由度。本专利技术因而提供了在步骤之间干燥相转移装置的能力，以在低 电压下运转、同时维持电极之间的高电场强度（>5V/mm)，并且使用诸如注射成型的标准的 高容量技术来制造该装置。捕获电极和对电极可以或者在平面内（in-plane)形成于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于执行电化学相转移的方法，包括以下步骤：使H2O中的18F‑离子的溶液在第一伸长电极和第二伸长电极之间流动；在所述第一电极和所述第二电极之间施加电势，以在所述第一电极和所述第二电极中的带正电的一个上俘获18F‑离子；反转所述第一电极和所述第二电极之间的所述电势；在所述反转步骤期间，使溶剂在所述第一电极和所述第二电极之间流动；以及逐渐加热所述电极，所述18F‑离子在所述施加步骤期间被俘获在所述电极上。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：M鲍勒，V森珀，C伦施，C贝尔德，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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