用于表征分析物的基于托板的系统技术方案

本发明专利技术提供了便于在基于托板的方便、可自动化的平台上合成和分析化合物的系统、装置和方法。用于分析的托板支撑单个测试固定装置上的各种功能位点，包括测试孔、分离装置和具有快速热平衡的测试位点。这允许在同一台测试固定装置上进行各种测试以及并行地进行不同温度要求或响应的测试。这样的系统、装置和方法尤其适用于放射性药物的生产和表征。

Pallet based system for characterization of analytes

The present invention provides systems, devices, and methods for facilitating the synthesis and analysis of compounds on a pallet based convenient and automated platform. The support plates used for the analysis support various functional sites on a single test fixture, including test holes, separation devices, and test sites with rapid thermal balance. This allows various tests on the same test fixture, as well as parallel tests of different temperature requirements or responses. Such systems, devices, and methods are particularly suitable for the production and characterization of radiopharmaceuticals.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于表征分析物的基于托板的系统本申请要求于2014年9月27日提交的美国临时申请第62/056,529号和2015年6月4日提交的美国临时申请第62/171,183号的权益。这些和所有其他参考的外部材料通过引用全文被并入本文。凡通过引用纳入的参考文献的术语的定义或用途与本文中提供的术语的定义不一致或相反时，则认为本文中提供的术语的定义处于主导地位。
以下描述涉及用于化学合成和/或分析的系统和装置及使用其的方法，特别是用于医学成像中的放射性药物，医学成像例如正电子发射断层成像术(PET)或单光子发射计算机断层成像术(SPECT)；和/或采用这种放射性化合物的疗法。
技术介绍
以下描述包括有助于理解本专利技术构思的信息。并不是承认本文提供的任何信息是现有技术或与当前要求保护的专利技术相关，也不是承认具体或隐含引用的任何出版物是现有技术。在放射性药物领域的实践通常要依赖于存在位于或接近使用地点处的放射性药物生产设备。在用于经常使用相对较短寿命的同位素的成像技术(例如，正电子发射断层成像或PET扫描)的放射性药物的情况下尤其如此。通常使用的同位素(例如18F)的短的半衰期对所需放射性药物化合物的合成和确保在使用前既有效又安全的所得产物的质量测试提供了重大挑战。例如，可能需要对合成的放射性药物进行至少12次不同的测试，以验证化学标识(chemicalidentity)、纯度、比放射性活度、内毒素浓度等适于患者使用。因此，对具有测量为以数小时或数分钟计的半衰期的放射性药物进行此类测试需要对测试设备、适当的实验室空间和训练有素的员工进行大量投资，以便在同位素导致的时间限制内手动完成表征。放射性医疗材料的生产和分析所需的化学转变优选使用自动化系统进行。这些模块以可再现的方式提供放射性材料的自动处理，从而可以减少人员暴露于放射物并提高生产和分析的可靠性。在典型的放射化学合成/分析系统中，原料和试剂通过需要“移动力”(例如由真空、蠕动泵、活塞泵等提供的)的阀和管道从一个位置转移到另一个位置。这些可以在系统制造时进行安装(在维修或维护期间进行更换(即永久性设备))，或者可以并入用于单个生产或分析运行的模块或盒(即一次性装置)中。虽然这些系统可以大大简化PET和SPECT放射性药物的生产和/或分析，但是数十年的实践已经揭示了这些系统的一些缺点。由于保留在表面的内壁上的小液滴以及必须包括死体积(deadvolumes)以确保精确的体积分配，液体试剂的转移可导致转移表面上的液体材料(特别是低体积)的相当大的损失。这种根本的限制直接影响了少量液体的处理。因此，放射性药物的合成被限于相对稀释的溶液，为完全转移一定量的试剂需要以毫升量度体积的溶剂。类似地，依赖常规的泵和管道来分配样品的分析系统必须使用不少于几百微升的样品进行可靠和定量的转移。此外，管道和/或阀可能堵塞(特别是在不经常使用时)，并且在受磨损时会被坍缩或泄漏。这种操作问题通常不是立即显现的且很难检测到，因为几乎不可能逐英寸地检查复杂液体处理系统。与常规的手动“湿式”化学相比，这种自动化系统体现了一种固定的架构，它为化学家提供了很少的甚至没有的操作灵活性。由专用的合成和分析系统提供的固定的时序安排、体积范围和试剂选择需要在开发阶段就将系统的所有功能固定下来。因此，引入新任务或改进现有方法，可能需要改变流体操作和处理能力，需要对所有或部分的系统进行重新设计和重新开发。这种改变可能需要硬件、电气、电子和软件部件的改变，可能导致需要与监管机构重新认证这些系统。尝试设计可以适应新功能的系统不可避免地导致复杂的方案，因为在系统开发时所有功能(无论是否需要)都必须预先考虑到。因此，大多数现有放射化学系统只能进行有限数量的预定义操作；即它们缺乏操作灵活性。这些机器的有限的操作灵活性也导致没有从错误中恢复的能力。通常，如果运行中的一个操作未按预期进行，则必须放弃整个运行，且必须重新初始化合成或分析，例如通过进行清洁循环或插入新的盒。这是因为大多数系统以预定义的顺序执行任务，没有选择的能力或智能来重复、跳过或改变各个步骤的顺序以适应错误。因此，目前的系统只有一次机会完成任务，没有从轻微的错误(如不完全的液体递送)中恢复的选择的能力。此外，依赖于永久性液体处理装置的系统将在每次液体转移之后需要复杂的清洁程序，以便在随后的程序中防止污染。在一些情况下，可以通过使用一次性部件来接触液体(例如，一次性吸管吸头)来减少对此的需求。在基于永久泵、管道和阀的系统的情况下，通常在每次运行之后进行复杂的清洁/干燥循环，以确保在管道中不留下污染物。需要大量清洁验证。通过使用一次性盒，其中每套运行使用一组新的管路，合成系统中的这个问题得到缓解。然而，盒中的一些管路通常用于几个连续的转移，并且操作协议必须包括临时清洁步骤以消除残留。已有大量用于放射性药物的放射性合成和/或分析的系统被报道和授予专利，这些系统依赖于管道和阀来引导液体。那些使用一次性盒的系统仍然包含液体处理管道和阀，并且仍然必须沿袭主机系统的死板和不灵活的设计。在这种实现中，由于阀及其致动器之间的机械接口以及系统的一次性和永久性部件之间的电子和液体连接增加了整个系统的复杂性。本文所标识的所有出版物通过引用并入本文至就像每个单独的出版物或专利申请被具体且单独地指明为通过引用并入本文的程度。凡引入的参考文献中的术语的定义或用途与本文中提供的术语的定义不一致或相反时，适用本文中提供的术语的定义，不适用参考文献中该术语的定义。因此，仍然需要用于促进化合物，特别是放射性药物的快速、准确和灵活的合成和/或分析的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的主题提供了其中能够在基于托板(palette)的平台上合成和/或分析化合物的装置、系统和方法。合适的化合物包括放射性药物。用于分析的托板可以包括测试孔和分离装置，并且可以包括低热质量的、热隔离的部分，其可快速平衡到外部温度。优选地，选择方法以提供光学读取结果，其有助于从单一的读取器获得所有测试结果。本专利技术构思的一个实施方式为一种用于表征分析物的测试固定装置(testfixture)，其包括：第一测试区域和第二测试区域，第一测试区域包括测试孔，第二测试区域包括分离装置，其中分离装置包括分离介质和观察区域。该测试固定装置还可包括包含试剂的孔，诸如包括在所述测试固定装置上进行的测试中所使用的试剂的包含试剂的孔，典型测试包括颜色、澄清度、pH、4,7,13,16,21,24-六氧杂-1,10-二氮杂双环-(8.8.8)-二十六烷浓度、放射性核素纯度、放射性浓度、热原浓度、放射化学标识、放射化学纯度、比放射性活度、有机溶剂浓度和无菌性。合适的分离装置包括毛细管、微柱、通道、槽和涂覆板，其反过来可包括分离介质，分离介质诸如二氧化硅、阴离子交换介质、阳离子交换介质、尺寸排阻色谱介质、反相介质、疏水相互作用色谱介质、亲和色谱介质、伪亲和色谱介质、琼脂糖，聚丙烯酰胺和琼脂糖/聚丙烯酰胺混合物。该测试固定装置可包括装载区域，其被配置成将样品的至少一部分引导至所述分离装置。在一些实施方式中测试装置包括第三测试区域，所述第三测试区域与所述第一测试区域热隔离，且具有低的热质量。本专利技术构思的另一实施方式为一种用于表征分析物的测试固定装置，其包括：第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于表征分析物的测试固定装置，包括：第一测试区域，其包括测试孔；以及第二测试区域，其包括分离装置，其中所述分离装置包括分离介质和观察区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.27 US 62/056,529;2015.06.04 US 62/171,1831.一种用于表征分析物的测试固定装置，包括：第一测试区域，其包括测试孔；以及第二测试区域，其包括分离装置，其中所述分离装置包括分离介质和观察区域。2.根据权利要求1所述的测试固定装置，还包括包含试剂的孔。3.根据权利要求2所述的测试固定装置，其中所述包含试剂的孔包括用在所述测试固定装置上进行的测试中的试剂，其中所述测试选自由颜色、澄清度、pH、4,7,13,16,21,24-六氧杂-1,10-二氮杂双环-(8.8.8)-二十六烷浓度、放射性核素纯度、放射性浓度、热原浓度、放射化学标识、放射化学纯度、比放射性活度、有机溶剂浓度以及无菌性组成的组。4.根据权利要求1所述的测试固定装置，其中所述分离装置选自由毛细管、微柱、通道、槽和涂覆板组成的组。5.根据权利要求1所述的测试固定装置，其中所述分离介质选自由二氧化硅、阴离子交换介质、阳离子交换介质、尺寸排阻色谱介质、反相介质、疏水相互作用色谱介质、亲和色谱介质、伪亲和色谱介质、琼脂糖，聚丙烯酰胺以及琼脂糖/聚丙烯酰胺混合物组成的组。6.根据权利要求1所述的测试固定装置，还包括装载区域，所述装载区域被配置成将样品的至少一部分引导至所述分离装置。7.根据权利要求1所述的测试固定装置，还包括第三测试区域，其中所述第三测试区域与所述第一测试区域热隔离，且具有低的热质量。8.一种用于表征分析物的测试固定装置，包括：第一测试区域，其包括第一测试孔；以及第二测试区域，其包括第二测试孔，其中所述第二测试区域与所述第一测试区域热隔离，且所述第二测试孔具有低的热质量。9.根据权利要求8所述的测试固定装置，包括包含试剂的孔。10.一种用于进行具有不同温度要求的第一测试和第二测试的方法，包括：提供测试固定装置，所述固定装置包括本体、第一测试区域和第二测试区域，其中所述第一测试区域与所述本体热连通，且所述第二测试区域与所述本体热隔离；将用于进行第一测试的第一测试试剂添加到所述第一测试区域的第一测试孔，且将用于进行第二测试的第二测试试剂添加到所述第二测试区域的第二测试孔，其中所述第一测试容忍温度变化，且所述第二测试不能容忍温度变化；在第一温度下，将样品的第一部分与所述第一测试试剂接触，且将所述样品的第二部分与所述第二测试试剂接触；将所述测试固定装置转移到温度控制环境，其中所述温度控制环境处于与所述第一温度不同的第二温度下；将所述测试固定装置在温度控制环境中培育超过所述第二测试区域达到所述第二温度所需的时间段；以及从所述第一孔和所述第二孔确定结果。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二温度比所述第一温度高。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二测试区域处于所述第二温度下持续所述时间段的至少50％。13.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二测试试剂包括用于确定热原含量的试剂。14.一种用于表征分析物的测试系统，包括：测试固定装置，其包括第一测试区域和第二测试区域，所述第一测试区域包括测试孔，所述第二测试区域包括分离装置，其中所述分离装置包括分离介质和观察区域；以及光学读取器。15.根据权利要求14所述的测试系统，其中所述光学读取器被配置成获取来自包括以下项的组的数据：光密度数据、光散射数据、浊度法数据、折射率数据、光学偏振数据、荧光数据、磷光数据和发光数据。16.根据权利要求14所述测试系统，其中所述光学读取器将数据传输到计算机系统。17.根据权利要求14所述的测试系统，其包括流体处理装置。18.根据权利要求14所述的测试系统，其中所述光学读取器被配置成实时收集一系列测量结果。19.一种用于表征分析物的方法，包括：提供包括第一测试区域和第二测试区域的测试固定装置，所述第一测试区域包括测试孔，所述第二测试区域包括分离装置，其中所述分离装置包括分离介质和观察区域；将样品的第一部分分配到所述第一测试区域的所述测试孔中；将第一试剂转移到所述测试孔；将所述样品的第二部分分配到所述第二测试区域；从所述测试孔读取第一结果；以及从所述观察区域读取第二结果。20.根据权利要求19所述的方法，其中无需使用荧光体或闪烁体获得所述第二结果。21.根据权利要求19所述的方法，其中所述第二结果是切伦科夫辐射的测量。22.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一结果和所述第二结果从同一个读取器获得。23.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一结果选自由颜色、澄清度、pH、4,7,13,16,21,24-六氧杂-1,10-二氮杂双环-(8.8.8)-二十六烷浓度、放射性核素纯度、放射性浓度、热原浓度、有机溶剂浓度以及无菌性组成的组。24.根据权利要求19所述的方法，其中所述第二结果选自由放射化学标识、放射化学纯度以及比放射性活度组成的组。25.根据权利要求19所述的方法，其中从所述观察区域实时收集一系列结果。26.一种用于表征分析物的试剂盒，包括：测试固定装置，其包括第一测试区域和第二测试区域，所述第一测试区域包括测试孔，所述第二测试区域包括分离装置，其中所述分离装置包括分离介质和观察区域；试剂存储装置，其包括用于进行测试的试剂；以及使用说明。27.根据权利要求26所述的试剂盒，其中所述测试固定装置或所述试剂存储装置被配置成与ANSI/SLAS1-2004:微孔板—占地尺寸标准一致。28.根据权利要求26所述的试剂盒，其中所述测试固定装置被配置成单体式的、单次使用的装置。29.一种用于测试微生物污染的装置，包括：本体，其包括进入通道，其中所述进入通道包括第一孔洞、第二孔洞以及介于所述第一孔洞和所述第二孔洞之间且提供所述第一孔洞和所述第二孔洞之间的流体连通的内腔；培育室，其与所述进入通道的所述第二孔洞流体连通且包括观察窗；以及气体收集室，其与所述培育室流体连通。30.根据权利要求29所述的装置，其中所述培育室还包括生长培养基。31.根据权利要求30所述的装置，其中所述生长培养基具有选择填充所述培育室而不填充所述气体收集室的体积。32.根据权利要求31所述的装置，还包括生长培养基/气体界面，其中所述体积被选择为通过所述观察窗不能观察到所述生长培养基/气体界面。33.根据权利要求29所述的装置，其中所述气体收集室的至少一部分从所述培育室垂直地和水平地移位。34.根据权利要求29所述的装置，还包括密封装置，其中所述密封装置被配置成阻塞所述进入通道的所述第一孔洞。35.一种用于表征分析物的测试固定装置，包括：测试孔，其包括中心轴线和具有第一直径的顶部开口；侧壁，其从所述顶部开口向下延伸，具有下边缘和曲线区域，其中所述曲线区域朝向所述中心轴线倾斜；以及观察窗，其附接至所述侧壁的所述下边缘，且具有第二直径，其中所述第二直径小于所述第一直径。36.根据权利要求35所述的测试固定装置，其中所述第二直径为所述第一直径的25％，或小于所述第一直径的25％。37.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·Y·列别杰夫，A·M·埃利扎罗夫，
申请(专利权)人：特雷西艾比利蒂有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US