專利名稱：放射性核素自動化分離系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于分離基本上不含雜質(zhì)的放射性核素的系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于從含有子放射性核素和母放射性核素的溶液中分離含有子放射性核素的基本上不含雜質(zhì)的溶液的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
放射性材料具有多種用途，例如，在放射性診斷和放射性治療方面的醫(yī)療應(yīng)用。例如，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，α和β輻射放射性核素在治療和根除微觀疾病方面有一定的有效性。這樣的放射性核素的例子包括，如釔-90、鉍-212和鉍-213以及錸-188。這種治療的有效性據(jù)信是源于這些元素在衰變時所放射出來的強烈離子輻射所致。
研究已經(jīng)表明，鉛-212、砹-211、鉍-212、鉍-213以及釔-90在治療和根除微觀癌方面是有效果的。在某些情況下，現(xiàn)有的用以制備這類能夠輻射核素的α或β粒子的方法受到了一定的限制，因為，通常情況下，在制備這些粒子時，需要使用粒子加速器或核反應(yīng)器。此外，放射性核素經(jīng)常被各種化學(xué)物質(zhì)或放射性化學(xué)物質(zhì)雜質(zhì)污染，而這些雜質(zhì)又很難被過濾或從所需核素中分離出去。
研究同時也發(fā)現(xiàn)，這些被雜質(zhì)污染的核素在施藥以后不具有所需能夠均勻地分布在受影響區(qū)域的特性。另外，所需放射性核素原料和母原料釋放出有害的輻射，將使用者置于非常危險的環(huán)境下。已經(jīng)有從母體流中分離鉍-212和鉍-213的傳統(tǒng)方法的專利。參見Horwitz等人的美國專利5,854,968和Rotmensch等人的美國專利6,126,909，將這些公開在此引入作為參考。
此外，許多α或β輻射同位素的半衰期較短。例如，鉍-213的半衰期為大約45.6分鐘，并且最終衰減為穩(wěn)定的鉍-209。因此，在遠(yuǎn)離粒子加速器或其他粒子源的地方，以及在盡可能靠近臨床環(huán)境的地方能夠制備出所需同位素就顯得非常有必要。
也可以將放射性核素用來進(jìn)行身體成像或放射性治療的目的，以便能夠在早期檢查有害疾病的存在，如癌，從而及早進(jìn)行治療，這樣便會增加成功治愈的機會。放射性核素锝-99m、鉈-201、氟-18和銦-111可以用于，如放射性診斷的目的。
某些這些所需放射性核素是從母放射性核素“生長”而來。也就是，母放射性核素被儲存一段預(yù)定的時間，以便使母體通過衰減產(chǎn)生出所需子放射性核素。這樣，就必須把子產(chǎn)物從母體以及任何其他可能存在的污染物中分離出來。典型地，這一過程是在溶液中進(jìn)行的。
在制備這些物質(zhì)以及其他放射性核素時，很重要的一點便是必須努力降低操作者以及其他通常在“生長”和分離過程附近的人員暴露在輻射中。雖然子產(chǎn)物可能是α輻射粒子，在這種情況下無需屏蔽，但母放射性核素以及子產(chǎn)物和其他可能存在的放射性核素可能為γ-或β-輻射體。在這種情況下，應(yīng)該將“生長”和分離系統(tǒng)很好地屏蔽和保護(hù)起來。
將對所有人員的輻射降低至最小化的原則為人們所熟知，并被認(rèn)可為“合理地可接受的低”或ALARA原則。ALARA原則和目的在處理和使用所有放射性原料時需要得到執(zhí)行。
美國專利6,153,154(‘154專利’)公開了一種從錒-225母液中分離出鉍-213的方法。但是，此方法在其他方面中存在許多缺點，包括在分離期間使用氣體、珍貴母液的可能損失以及子體純化度的不足。
因此，就需要有一種能夠以現(xiàn)場和屏蔽的方式制備出基本上不含雜質(zhì)的放射性核素的方法和系統(tǒng)，而且這種方法和系統(tǒng)不存在154專利所具有的某些或所有的缺點。理想地，這種裝置能夠便攜，這樣，在無需特殊設(shè)施的情況下，可以對病人實施現(xiàn)場施藥和治療。此外，這種系統(tǒng)和方法能夠?qū)⒉僮魅藛T在有害輻射下的暴露降低至最小。
化學(xué)純度對于安全和有效的醫(yī)療操作非常重要，因為，在使用之前，放射性核素通常與生物定位試劑共軛結(jié)合。這些共軛反應(yīng)依據(jù)配位化學(xué)原理，其中，放射性核素被螯合至共價鍵合在生物定位試劑上的配位體上。在化學(xué)不純的試樣中，離子雜質(zhì)的存在有可能干擾共軛反應(yīng)的進(jìn)行。例如，如果足夠多的锝-99m沒有耦合至特定的生物定位試劑上，在目標(biāo)區(qū)域的局部范圍內(nèi)和/或在高自然條件背景下，由于在血池或周圍組織中不明確的分布，使得無法得到清晰的影像。
放射性核素純度的規(guī)定源于伴隨著長壽命或高能量放射性雜質(zhì)引入到病人體內(nèi)而產(chǎn)生的危險性，尤其是，如果當(dāng)人們對放射性雜質(zhì)的生物定位和身體清除特性還不了解的時候。放射性核素雜質(zhì)給病人的健康造成的危險最大，而且，這種雜質(zhì)是試圖防止有害施藥以及對病人存在潛在的致命輻射劑量的臨床質(zhì)量控制措施的主要焦點。
用輻射進(jìn)行疾病治療已經(jīng)有較長的歷史，現(xiàn)在，大劑量的外部輻射流治療方法已經(jīng)讓位于更精確的定位釋放治療方法，如放射免疫治療法(RIT)，這種方法是使放射性核素共軛結(jié)合至肽、蛋白質(zhì)或抗體上，也就是選擇性地富集在病變位置，從而放射性衰減產(chǎn)生細(xì)胞毒素效應(yīng)。放射免疫治療法代表了最有選擇性地將輻射細(xì)胞毒素制劑釋放至病變細(xì)胞上的方式，并盡可能地減少了對健康組織的影響。(參見Whitlock，Ind.Eng.Chem.Res.(2000)，393135-3139；Hassfjell等人，Chem.Rev.(2001)51271-278；和McDevitt等人，科學(xué)(2001)2941537-1540)。
典型地，用于放射免疫治療法的候選放射性核素的放射性半衰期在30min～數(shù)天之間，并具有容許連接到生物定位試劑上的配位化學(xué)性以及高線性能量轉(zhuǎn)化率(LEL)。線性能量轉(zhuǎn)化率的定義為帶電粒子在每單位路程中沉積至物質(zhì)上的能量(參見，Choppin等人，核化學(xué)雜志理論和應(yīng)用；Pergamon出版社牛津，1980)，而且α粒子線性能量轉(zhuǎn)化率通常比β粒子線性能量轉(zhuǎn)化率大。例如，典型地，具有5～9MeV平均能量的α粒子其在人體組織中能量可及的范圍為50～90μm，這與幾個細(xì)胞的直徑相當(dāng)。具有0.5～2.5MeV能量的較低線性能量轉(zhuǎn)化率β粒子在人體組織中能量可及的范圍為10,000μm，這些較低線性能量轉(zhuǎn)化率β粒子的輻射需要在細(xì)胞表面多達(dá)100,000次衰減，從而提供概率為99.99％的細(xì)胞殺死率。但是，對于一個在細(xì)胞表面的單一α粒子，當(dāng)單獨的α粒子穿過細(xì)胞核時，相當(dāng)高的線性能量轉(zhuǎn)化率提供20～40％的誘導(dǎo)細(xì)胞死亡概率。(參見，Hassfjell等人，Chem.Rev.(2001)1012019-2036)。
不幸的是，能夠產(chǎn)生用于癌癥治療的α和β輻射核素強力細(xì)胞毒素制劑的線性能量轉(zhuǎn)化率也可能將許多特別的挑戰(zhàn)引入到生產(chǎn)和純化這些用于醫(yī)療應(yīng)用的放射性核素中。在這些挑戰(zhàn)中，最重要的挑戰(zhàn)就是，當(dāng)用高線性能量轉(zhuǎn)化率放射性核素使用傳統(tǒng)的發(fā)生器方法時，所發(fā)生的載體原料的放射性分離降解。(參見，Hassfjell等人，Chem.Rev.(2001)1012019-2036；Gansow等人，放射性核素發(fā)生器核醫(yī)學(xué)應(yīng)用；Knapp等人編輯，美國化學(xué)學(xué)會華盛頓(1984)，pp215-227；Knapp等人編輯，放射性核素發(fā)生器核醫(yī)學(xué)應(yīng)用，美國化學(xué)學(xué)會華盛頓(1984)Vol.241；Dietz等人，Appl.Radiat.Isot.(1992)431093-1101；Mirzadeh等人，J.Radioanal.Nucl.Chem.(1996)203471-488；Lambrecht等人，Radiochim.Acta(1997)79141-144.)。
發(fā)生器載體原料的放射性分離降解可能導(dǎo)致(a)化學(xué)純度的降低(例如，由載體基質(zhì)所產(chǎn)生放射分離產(chǎn)物可能污染子溶液)；(b)折衷的放射性核素純度(例如，載體原料可能釋放出母放射性核素至洗脫液中稱為“穿透”)；(c)子放射性核素收率的降低(例如，α-回彈可能迫使母放射性核素進(jìn)入載體的滯留區(qū)域，導(dǎo)致它們的衰減產(chǎn)物不易進(jìn)入洗提洗脫液)；(d)柱內(nèi)流率降低(例如，載體基質(zhì)破碎產(chǎn)生的顆粒增大了柱截面上的壓降)；和(e)工作狀態(tài)不穩(wěn)定(例如產(chǎn)品純度不一致，收率不穩(wěn)，流率發(fā)生波動等)。為了盡可能地降低輻射分離降解對產(chǎn)物的化學(xué)以及放射性純度所產(chǎn)生的副作用，分離柱應(yīng)該只使用一次，這樣輻射分離降解產(chǎn)物就不會累集并妨礙后續(xù)的純化過程。但在某些應(yīng)用中，也可以多次使用分離柱。因此，就需要一種方便的方法，能夠輕易地將分離柱安裝進(jìn)裝置中，并在使用后輕易地從裝置中取出來。
附圖概述對于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在閱讀了下文詳述和附圖之后，本發(fā)明的優(yōu)勢和優(yōu)點將會變得更加明顯，其中附

圖1顯示的為依據(jù)本發(fā)明的原理制造的一實施例的自動化放射性核素分離系統(tǒng)的部分圖，此系統(tǒng)包含一個分離器、第一、第二和第三多通閥以及一個泵；附圖2顯示的為附圖1系統(tǒng)的具體化的說明性示意圖，此系統(tǒng)被配置為實施從母液中分離出所需子產(chǎn)物的反向記數(shù)(cow)(也稱為多柱選擇性反向發(fā)生器)方法，同時，此圖還通過箭頭，顯示出了泵運動的方向；附圖3顯示的為附圖1系統(tǒng)的具體化的說明性示意圖，此系統(tǒng)被配置為實施從母液中分離出所需子產(chǎn)物的傳統(tǒng)記數(shù)方法。
附圖4說明的是一種系統(tǒng)的組裝方式，此系統(tǒng)包括一個通過接口模塊和電源能夠與泵、第一、第二和第三閥可操作連接的處理器，同時也說明泵、第一、第二和第三閥被遮蔽在一個防輻射屏蔽罩中；附圖5與附圖3相似，其中箭頭用來說明泵運動的方向；附圖6是另一個自動化放射性核素分離系統(tǒng)的具體化部分說明性示意圖，此系統(tǒng)包括三個泵和五個多通閥，此外，其中的箭頭說明了泵運動的方向；附圖7也是另一個自動化放射性核素分離系統(tǒng)的具體化部分示意圖，此系統(tǒng)包括三個泵和六個多通閥；附圖8是附圖6系統(tǒng)的具體化示意圖，其中，處理器通過接口模塊和電源能夠與泵和閥可操作連接，同時，說明第一泵和第一、第四和第五閥被遮蔽在一個防輻射屏蔽罩中；附圖9為具有分離器和保護(hù)柱單元的用于本發(fā)明系統(tǒng)中的模塊單元的透視剖視圖；附圖10為在本系統(tǒng)中用于將模塊分離器和保護(hù)柱單元屏蔽起來的屏蔽罩的正視圖；附圖11為本系統(tǒng)屏蔽罩的透視圖，用以說明在系統(tǒng)中用于不同溶液的可移動容器；附圖12為本系統(tǒng)另一具體實施方案的透視描述圖；附圖13為流程圖，描述從基本上為第一組分和第二組分的伴生溶液中分離出基本上為第一組分的第一溶液的方法；附圖14為流程圖，描述從含有離子種和至少一種組分的溶液中分離出離子種，形成基本上不含雜質(zhì)的離子種產(chǎn)品溶液的方法。
發(fā)明詳述盡管本發(fā)明可以用各種不同形式的實施例來描述，但在附圖中以及下文中將會被描述成一個具體的實施例，這樣，本公開將被認(rèn)為是本發(fā)明的舉例說明，而并非是將本發(fā)明限制為所說明的具體實施例。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法涉及從一種含有子放射性核素和母放射性核素的溶液中分離出含子放射性核素的基本上不含雜質(zhì)的溶液。利用精心設(shè)計的系統(tǒng)和方法可以獲得大約1000到1,000,000或更多的去雜。
因此，本系統(tǒng)和方法的一個方面就是一種用于從伴生母液中分離出基本上不含雜質(zhì)的子產(chǎn)物，例如核素的溶液的無氣體系統(tǒng)。此系統(tǒng)包含一個泵；具有至少兩個端口的第一多通閥，其中，第一多通閥的第一個端口與泵流體連接；包括至少四個端口的第二多通閥，其中，第二多通閥的第一個端口與伴生母液流體連接，第二多通閥的第二個端口與伴生洗提溶液流體連接，第二多通閥的第三個端口與第一多通閥流體連接，和第四端口。一個與第二多通閥的第四端口流體連接的分離器。還包括一個具有至少兩個端口的第三多通閥，其中，第三多通閥的第一個端口與分離器流體連接，而分離器的另一頭則與第二多通閥的第四端口流體連接，第三多通閥的第二個端口與伴生產(chǎn)物容器流體連接。一根延伸在第二多通閥的第三個端口與第一多通閥之間的直導(dǎo)管。一個與泵、第一多通閥、第二多通閥和第三多通閥可操作連接的處理器，用以控制這些組件，優(yōu)選地，是一個能夠執(zhí)行指令的微處理器。
本發(fā)明也涉及一種用于從含有母放射性核素的溶液中分離出子放射性核素，形成一種基本上不含雜質(zhì)的子放射性核素溶液的少氣體和少空氣的方法。根據(jù)本方法，將一種含母放射性核素的溶液轉(zhuǎn)移至生長容器中。母放射性核素放置并等待預(yù)定時間，以便使母體發(fā)生衰減形成含有所需子放射性核素的母-子溶液。將此母-子溶液與對子放射性核素具有高親和力、對母放射性核素具有低親和力的分離介質(zhì)接觸，形成子富集分離介質(zhì)和子貧乏的母-子溶液。將子貧乏的母-子溶液從分離介質(zhì)中分離出來；從子富集分離介質(zhì)中洗提出所需的子放射性核素，形成基本上不含雜質(zhì)的子放射性核素溶液。
本發(fā)明的一個實施例涉及一種自動化系統(tǒng)10、200、300和用于從母原料14中分離出所需子放射性核素產(chǎn)物12的方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種無空氣或無其他氣體的系統(tǒng)10、200、300和用于從含有母放射性核素14和任何中間體放射性核素的溶液中分離出基本上不含雜質(zhì)的子產(chǎn)物12的溶液的方法。如下文中將要詳細(xì)描述的本系統(tǒng)的例子，其包括泵16、多通閥18、20、22、分離器24、61以及優(yōu)選地，用以控制系統(tǒng)10操作的處理器26。
系統(tǒng)10、200、300和方法可以用于從母放射性核素中分離出各種不同的放射性核素子產(chǎn)物。例如，本發(fā)明可以用于從鍶-90中分離出釔-90，從鉛-212中分離出鉍-212，從錒-225中分離出鉍-213，或從鎢-188中分離出錸-188，提供可以用于放射性治療的子產(chǎn)物。也可以用本發(fā)明來純化锝-99m、鉈-201、氟-18或碘-111，這些子產(chǎn)物可以用來診斷成像。此系統(tǒng)和方法是自動化的，并且系統(tǒng)可以被屏蔽起來，以根據(jù)ALARA原則降低使用者在放射性環(huán)境中的暴露。
可以用以下兩種方式中的一種進(jìn)行操作，傳統(tǒng)的放射性核素發(fā)生器或傳統(tǒng)的記數(shù)方式和多柱選擇性反向發(fā)生器或反向記數(shù)方式。在傳統(tǒng)記數(shù)方式中，母原料14被裝載在分離器61中，母產(chǎn)物14在分離器61中被捕獲，同時，所需子產(chǎn)物12通過分離器61。在反向記數(shù)方式中，母產(chǎn)物14不裝載在分離器24中，而所需子產(chǎn)物12在分離器24中被捕獲。母液14通過分離器24。然后，所需子產(chǎn)物12從分離器24中被洗提出來。
現(xiàn)在，參照附圖1，此圖顯示的為體現(xiàn)了本發(fā)明原則的自動化放射性核素分離系統(tǒng)10的第一個實施例。此系統(tǒng)包括一個與第一多通閥18流體連接的驅(qū)動裝置16，例如泵16，可以是注射泵16。泵16可以用一個電機進(jìn)行驅(qū)動(附圖中未表示出來)，以提供驅(qū)使溶液流經(jīng)系統(tǒng)10的動力。優(yōu)選地，泵16為高速注射泵16，例如，位于Milwaukee，WI的高級液體處理公司提供的型號為MBP2000的泵。可以使用一個5ml或10ml大小的注射泵。在另一個實施例中，也可以使用蠕動泵。
第一多通閥18用于引導(dǎo)從泵16出來的溶液。第一閥18包括至少三個端口34、30、32。盡管也可以使用其他類型的閥，在附圖1中所示的第一多通閥為具有四個端口28、30、32、34的選擇閥。可以使用內(nèi)V-形插頭將相鄰的端口互相連接起來。例如，第三個端口32可以與第二個端口30或第四端口34連接，但不可以與第一個端口28連接。
在所說明的實施例中，第三個端口32與泵16流體連接，第二個端口30與洗滌溶液36(下文中討論)流體連接。第四端口34與一根與第二多通閥20流體連接的直導(dǎo)管38或管38流體連接。
第二閥20包括至少七個端口40、42、44、46、48、50、52。盡管也可以使用其他類型的閥，在附圖1中所示的第二多通閥20為具有六個端口42、44、46、48、50、52和一個公用端口40的多通閥(共7個端口)。在附圖1所示的第二多通閥20中，公用端口40可以選擇性地與任何一個側(cè)端口42、44、46、48、50、52流體連接，但側(cè)端口42、44、46、48、50、52互相之間不連接。直管38與公用端口40流體連接。
依據(jù)所使用的特定的方法，側(cè)端口42、44、46、48、50、52可以與不同的溶液和容器，如容器流體連接。例如，如附圖2所示，在反向記數(shù)方式中，第一個端口42與廢料容器54流體連接，第二個端口44與洗提溶液56(下文討論)流體連接，第三個端口46與臨時儲存容器58流體連接，第四端口48與分離器24(下文討論)流體連接，第五個端口50與生長容器60流體連接，以及第六個端口52與母液14(下文討論)流體連接。
正如下文將要更加詳細(xì)地描述，子體活性由生長容器60中的母體活性形成。分離之后，含有基本上為母放射性核素(子放射性核素被分離器分離出去)的溶液被儲存在臨時儲存容器58中。在操作期間，含有殘余母放射性核素和洗滌溶液的溶液也被儲存在臨時儲存容器58中。使用后的洗滌溶液通常都進(jìn)入了廢料容器54中。
在傳統(tǒng)記數(shù)方式中，如附圖3所示，第一個端口42(在附圖1到2中，為第五端口50的位置)與廢料容器54流體連接，第二端口44與洗提溶液56(下文討論)流體連接，第四端口48與分離器61(下文討論)流體連接，第六端口52與母液14(下文討論)流體連接。如在下文中將要更加詳細(xì)描述的，當(dāng)系統(tǒng)10的第一個實施例為傳統(tǒng)記數(shù)方式時，因為只有四個側(cè)端口42、44、48、52可以使用，所以第二多通閥20只需要是一個具有4個側(cè)端口和一個公用端口的分配閥。但是，優(yōu)選地，此系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置成一個即能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)記數(shù)方式，又能夠?qū)崿F(xiàn)反向記數(shù)方式的通用系統(tǒng)。所以，如上文所述，理想地，第二多通閥為一個六端口的分配閥。
如附圖1所示，分離器24、61與第二多通閥20和第三多通閥22流體連接。分離器24中裝有用于從母放射性核素中分離出所需子放射性核素活性體的分離介質(zhì)。
第三多通閥22具有至少四個端口62、64、66、68。盡管也可以使用其他類型的閥，在附圖1中所示的第三多通閥22為具有四個側(cè)端口64、66、68、70和一個公用端口62的分配閥(共5個端口)。公用端口62可以選擇性地與任何一個側(cè)端口64、66、68、70流體連接，但側(cè)端口64、66、68、70互相之間不連接。優(yōu)選地，分離器21、61與公用端口62流體連接。
依據(jù)所使用的特定的方法；例如傳統(tǒng)或反向記數(shù)方式，側(cè)端口64、66、68、70可以與不同的溶液和容器流體連接。例如，如附圖2所示，在反向記數(shù)方式中，第一個端口64與臨時儲存容器58流體連接，第二個端口66與保護(hù)分離器72(下文討論)流體連接，而保護(hù)分離器72則與產(chǎn)品容器74流體連接，第三個端口70與廢料容器54流體連接。如下文所述，保護(hù)分離器72用于進(jìn)一步從子溶液中分離出所需母放射性核素。也可以將保護(hù)分離器72稱為保護(hù)柱。
在傳統(tǒng)記數(shù)方式中，如附圖3所示，多通閥22的第二個端口66與保護(hù)分離器72(下文討論)流體連接，而保護(hù)分離器72則與產(chǎn)品容器74流體連接，第三個端口70與廢料容器54流體連接。如附圖3所示，當(dāng)系統(tǒng)為傳統(tǒng)記數(shù)方式時，因為只有兩個側(cè)端口66、70可以使用，所以第三多通閥22只需要是一個具有2個側(cè)端口和一個公用端口的分配閥。但是，優(yōu)選地，第一個實施例應(yīng)該設(shè)置成既能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)記數(shù)方式，又能夠?qū)崿F(xiàn)反向記數(shù)方式的通用系統(tǒng)。所以，優(yōu)選地，第三多通閥為一個四端口的分配閥。
保護(hù)分離器72通過捕獲母放射性核素，進(jìn)一步將所需母放射性核素從子溶液中分離出來。需要指出的是，保護(hù)分離器72可能包括一些吸附材料，例如，離子交換樹脂或無電荷含碳材料。
分離器24、61和保護(hù)分離器72的使用提高了所需子產(chǎn)物的純度(也即，無雜質(zhì))。同時，由于使用較小體積的分離器即可以達(dá)到所需純度，所以分離器24、61和保護(hù)分離器72的使用使系統(tǒng)顯得更加緊湊。
優(yōu)選地，如附圖4所示，包括泵16、第一多通閥18、第二多通閥20和第三多通閥22的初級單元76與處理器78連接。處理器78用于控制初級單元76的組件(泵16、第一多通閥18、第二多通閥20和第三多通閥22)。優(yōu)選地，處理器78是能夠執(zhí)行指令的微處理器78。處理器78也可以與存儲器80，例如能夠存儲數(shù)據(jù)的存儲器芯片或硬盤連接。處理器78也可以與能夠輸入數(shù)據(jù)的輸入設(shè)備82，例如鍵盤或觸敏屏幕和用于顯示處理器輸出的輸出設(shè)備84，例如顯示器、圖形顯示器或監(jiān)視器連接。處理器-存儲器-輸入設(shè)備-輸出設(shè)備的配置可以是，例如，一臺微型計算機86。
優(yōu)選地，初級單元76組件(泵16、第一多通閥18、第二多通閥20和第三多通閥22)通過，例如多芯帶狀電纜90與接口/電源88、96單元連接。優(yōu)選地，接口/電源單元通過電纜92、94，例如RS-232系列通信電纜92和TTL數(shù)字輸入/輸出電纜94與處理器78連接。理想地，電源單元96能夠提供最大為24V的電源。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地理解，可以在本發(fā)明分離系統(tǒng)10中使用的各種不同的用以控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)配置均在本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。
優(yōu)選地，如附圖4所示，用輻射屏蔽罩98將初級單元組件16、18、20、22(附圖1)、生長容器(未顯示出來)和臨時儲存容器(未顯示出來)屏蔽起來，根據(jù)ALARA原則，以降低操作人員和其他人員(例如，病人)在輻射中的暴露。這樣的設(shè)計同時也確保了初級單元組件16、18、20、22、生長容器60和臨時儲存容器58不與任何高壓電源接觸。此外，電源由最大輸出電壓為24V直流電的電源提供，如需要，以給初級單元供電。
需要指出的是，依據(jù)所產(chǎn)生的射線的類型(α、β、γ射線)以及系統(tǒng)10的第一個實施例的具體應(yīng)用，輻射屏蔽罩98可以用不同的材料來制備。例如，產(chǎn)生大量γ射線的應(yīng)用需要鉛來屏蔽，而產(chǎn)生α或β射線的應(yīng)用則需要PlexiglasTM來屏蔽，同時，其他應(yīng)用則不需要任何屏蔽。
泵16包括一個可以向上或向下做往復(fù)運動，驅(qū)動各種不同的原料和溶液流經(jīng)系統(tǒng)(如附圖2中泵16旁邊的箭頭所示)的活塞。被驅(qū)動的多通閥引導(dǎo)各種溶液，如母液14、子溶液12、洗提溶液56和洗滌溶液36流經(jīng)系統(tǒng)10。
表1總結(jié)了第一種反向記數(shù)方式各步驟中閥的位置和泵運動的方向。第一種反向記數(shù)操作方式包括13個步驟，其中10個重復(fù)。依據(jù)處理器78的命令，操作系統(tǒng)實現(xiàn)各步驟。
表1
步驟如下第一步將母液14裝入泵16(例如，注射泵)。第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)流體連接，第二多通閥20在位置6(52)，同時注射泵向下運動。
第二步將母液14從泵16中轉(zhuǎn)移至生長容器60中。此時，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置5(50)，同時泵16向上運動，將母液14驅(qū)動至生長容器60中。
第三步將母液14在生長容器60中保留預(yù)定時間，其間母放射性核素發(fā)生衰減，“生長”為所需子放射性核素。這樣，就得到了母-子混合溶液。
第四步將母-子溶液轉(zhuǎn)移至注射泵16中。轉(zhuǎn)移期間，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置5(50)，同時泵16向下運動。
第五步將母-子溶液轉(zhuǎn)移至分離器24中。子放射性核素被分離介質(zhì)(未顯示出來)保留住，母-子溶液(子放射性核素從其中分離出去)通過分離器24進(jìn)入臨時儲存容器58。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置4(48)，第三多通閥22在位置1(64)，同時泵16向上運動。
第六步將泵16中充滿洗滌溶液36。為了實現(xiàn)此步驟，第一多通閥18將端口2與端口3(30、32)連接，同時注射泵16向下運動。
第七步用洗滌溶液36洗滌分離器24。任何殘留母-子溶液，以及任何保留母放射性核素均從分離介質(zhì)中洗滌出來，并進(jìn)入臨時儲存容器58。此時，臨時儲存容器58裝有從步驟5中來的含有母-子溶液(子放射性核素從其中分離出去)的稀釋母液，和殘留母-子溶液以及少量的洗滌溶液。為了實現(xiàn)此步驟，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置4(48)，第三多通閥22在位置1(64)，同時泵16向上運動。
需要指出的是，在替代方法中，可以將殘留母-子溶液洗滌后轉(zhuǎn)移至廢料容器54中，這可以通過將第三多通閥22置于位置3(70)來實現(xiàn)。但是，在第一種記數(shù)方式中，為了使殘余母放射性核素的損失最小化，不將殘留母-子溶液轉(zhuǎn)移至廢料容器中。
第八步將泵16中充滿洗提溶液56。在此步驟中，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置2(44)，同時泵16向下運動。
第九步將洗提溶液56排至分離器24。在洗提時，將子放射性核素(由分離介質(zhì)保留)從分離介質(zhì)中洗提出來，并將其引入至保護(hù)分離器72。保護(hù)分離器72捕獲任何由子核素富集洗提溶液攜帶的母放射性核素。這樣，一種基本上不含雜質(zhì)的子放射性核素溶液就從保護(hù)分離器72排至產(chǎn)物容器74中。在此步驟中，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置4(48)，第三多通閥22在位置2(66)，同時泵16向上運動。
第十步將泵16中充滿從臨時儲存容器58中引入的稀釋母液。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置3(46)，同時泵16向下運動。
第十一步將此溶液轉(zhuǎn)移至生長容器60中保留預(yù)定時間，其間母放射性核素發(fā)生衰減，“生長”為所需子放射性核素(如步驟3)。同樣，就得到了母-子混合溶液。為了實現(xiàn)此步驟，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置5(50)，同時泵16向上運動。
第十二步將泵16中充滿洗滌溶液36。在此步驟中，第一多通閥18將端口2與端口3(30、32)連接，同時泵16向下運動。
第十三步將洗滌溶液36從分離器24排出并輸送至廢料容器。這樣，任何保留在分離器24中的廢料溶液均被洗滌出去并被輸送至廢料容器54。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置4(48)，第三多通閥22在位置3(70)，同時泵16向上運動。
第十四步重復(fù)第三步至第十三步，直至分離到所需量的子放射性核素，以備使用。
對于上文所描述的第一種反向記數(shù)方式，有幾種設(shè)計的變化形式。例如，在第一種方式中，在使用自動化系統(tǒng)10之前，可以手動調(diào)節(jié)分離器24。系統(tǒng)第一實施例的一種變化形式也可以為分離器24的自動化調(diào)節(jié)。例如，第一多通閥18可以為一個三端口的分配閥，在附圖2中，其中，第一個端口28與調(diào)節(jié)試劑溶液流體連接，第二個端口30與洗滌溶液流體連接，第四端口34與直導(dǎo)管或管38流體連接，而直導(dǎo)管或管38又依次與第二多通閥20流體連接，第三個端口32與泵16流體連接。
在進(jìn)行調(diào)節(jié)時，需包括“預(yù)步驟”1和2(1)使泵16充滿試劑(用第一多通閥在位置1(28)，同時，泵16向下運動替代)；和(2)將試劑轉(zhuǎn)移至分離器24進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后，再將試劑引入廢料容器(用第一多通閥18在位置4，第二多通閥20在位置4(48)，第三多通閥22在位置3(68)，同時泵16向上運動替代。)為了降低輻射屏蔽罩98外人員的暴露以及放射性原料的存在，在所示的系統(tǒng)10中引入了數(shù)個組件，同時，在第一個反向和傳統(tǒng)記數(shù)方式中引入了數(shù)個步驟。例如，在附圖4中，儲存母液14的容器100放置在輻射屏蔽罩98的外面。由于母液14具有很強的放射性，所以盡可能將母液14置于被輻射屏蔽罩98保護(hù)起來的初級單元76中。這樣，第一步中就包括將所有在輻射屏蔽罩98外面的母液14轉(zhuǎn)移至位于輻射屏蔽罩98內(nèi)的生長容器60。如此放置的話，子放射性核素“生長”時，母液14在輻射屏蔽罩98內(nèi)的生長容器60中。
在附圖4中的母液14、100位于屏蔽罩98之外，因為母液14、100可以從位于較小分離屏蔽(未顯示出來)中的供應(yīng)器中引入。此外，母液14、100也可以位于屏蔽罩98中。如上文所討論，無論母液14、100位于屏蔽罩98之外(未顯示出來)或位于屏蔽罩98之中，典型地，均依據(jù)其應(yīng)用而定(也即，所產(chǎn)生的輻射種類)。
產(chǎn)物容器12、74也可以放置在屏蔽罩98之中或之外。如果產(chǎn)物容器12、74放置在屏蔽罩98之中，那么，當(dāng)每次使用產(chǎn)物時，就必須打開屏蔽272，這樣，就有潛在的可能性使得使用者暴露在產(chǎn)物和母體輻射中。如果產(chǎn)物容器74放置在屏蔽罩98之外(如附圖4所示)，那么，就可以將其放置在其自身的分離屏蔽(未顯示出來)中，這樣，使用者就未必要必須打開屏蔽罩98。
如上文所討論，可以不要屏蔽罩。通常情況下，用樹脂玻璃和玻璃面通風(fēng)柜便足以屏蔽α、β放射源。
此外，也可以將生長容器60放置在分離的輻射屏蔽罩中(未顯示出來)。在這種情況下，就無需分離的臨時儲存容器，可以使用一個五端口分配閥。在使用這種替代實施例的操作方法中，無需第一種反向記數(shù)方式中的前三步(至子體“生長”步驟)，而從上文所描述方法中的第四步開始。
在研究了本說明書之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員就可以理解，生長容器60和臨時儲存容器58的使用提高了母液14的使用效率。臨時儲存容器58可以用來儲存稀釋后的母液，其中包含子放射性核素已經(jīng)從其中分離出去的母液，與洗滌溶液和任何用洗滌溶液洗滌后的流經(jīng)分離器的殘余母液混合。
當(dāng)稀釋母液(母液、殘余母液和洗滌溶液)的體積超過泵16的容積時，就需要生長容器60和臨時儲存容器58。當(dāng)殘余母液中加入洗滌溶液時，稀釋母液的體積就可能超過泵16的容積。典型地，當(dāng)?shù)谝环N反向記數(shù)方式重復(fù)數(shù)次之后，這種可能性便會增加。
例如，在第一種反向記數(shù)方式中，如果稀釋母液的體積(如6ml)超過泵的容積(如5ml)，那么便只有5ml的稀釋母液被轉(zhuǎn)移至分離器中，也就是有5ml的子活性物從其中分離出去的稀釋母液被轉(zhuǎn)移至臨時儲存容器中。有1ml的稀釋母液保留在生長容器中。沒有臨時儲存容器時，5ml的稀釋母液(子活性物已經(jīng)從其中分離出去)將會與保留在生長容器中的1ml母-子溶液再次混合，這樣便不能被純化而得到使用。
在第一種傳統(tǒng)記數(shù)方式中，泵16的活塞可以向上或向下做往復(fù)運動，驅(qū)動各種不同的原料和溶液流經(jīng)系統(tǒng)，如附圖5中箭頭所示。
表2總結(jié)了第一種傳統(tǒng)記數(shù)方式各步驟中閥的位置和泵運動的方向。第一種傳統(tǒng)記數(shù)操作方式包括8個步驟，其中5個重復(fù)。依據(jù)處理器78的命令，操作系統(tǒng)實現(xiàn)各步驟。
表2
步驟如下第一步將母液14裝入泵16。為了實現(xiàn)此步驟，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置6(52)，同時泵16向下運動。
第二步將母液14排放至分離器61中，使子放射性核素溶液(在儲存和輸送期間，雜質(zhì)發(fā)生累積)流入廢料容器中。這樣，母放射性核素被分離介質(zhì)(未顯示出來)捕獲，而將殘留的溶液(可能包含污染的子放射性核素)引入至廢料容器54中。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置4(48)，第三多通閥22在位置3(70)，同時泵16向上運動。
第三步將分離器61洗滌數(shù)次，以從分離介質(zhì)中去除雜質(zhì)。此步驟包括兩個可以重復(fù)數(shù)次的子步驟，直至操作者對分離介質(zhì)中雜質(zhì)的含量滿意為止。這兩個子步驟為第3a步將注射泵16中充滿洗滌溶液。第一多通閥18將端口2與端口3(30、32)連接，同時注射泵16向下運動。
第3b步使洗滌溶液36流經(jīng)分離器61以移除或洗滌除任何雜質(zhì)。洗滌溶液36引入至廢料容器。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置4(48)，第三多通閥22在位置3(70)，同時泵16向上運動。
第四步將母放射性核素14在分離器61中保留預(yù)定時間，期間母放射性核素發(fā)生衰減，“生長”為所需子放射性核素。這樣，就得到了母-子混合溶液。
第五步將泵16中充滿洗滌溶液來清洗泵16。為了實現(xiàn)此步驟，第一多通閥18將端口2與端口3(30、32)連接，同時泵16向下運動。
第六步將用于洗滌泵16的洗滌溶液36排至廢料容器中。為了實現(xiàn)此步驟，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置1(42)，同時注射泵16向上運動。
第七步將泵16裝滿用于洗滌從分離器61中分離得到的所需子放射性核素的洗滌溶液。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第一多通閥18將端口2與端口3(30、32)連接，同時泵16向下運動。
第八步將洗滌溶液36從分離器61和保護(hù)分離器72排至產(chǎn)物容器74。子放射性核素溶液通過保護(hù)分離器72，從分離介質(zhì)中洗滌出來。保護(hù)分離器72捕獲任何殘余的母放射性核素，這樣，一種基本上不含雜質(zhì)的子放射性核素溶液就從保護(hù)分離器72轉(zhuǎn)移至產(chǎn)物容器74中。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第一多通閥18將端口3與端口4(32、34)連接，第二多通閥20在位置4(48)，第三多通閥22在位置2(66)，同時泵16向上運動。
第九步當(dāng)子放射性核素生長到可使用的程度后，可以重復(fù)步驟7和步驟8。需要指出的是，在傳統(tǒng)記數(shù)方式中，無需洗提溶液56、生長容器60和臨時儲存容器58。這樣，第二多通閥就可以是一個三端口的分配閥。公用端口40可以與直導(dǎo)管38(也即第一多通閥)流體連接，三個側(cè)端口42、48、52可以與分離器61、母液14和廢料容器54流體連接。但是，由于需要系統(tǒng)10即可以正向也可以反向記數(shù)方式操作，上述系統(tǒng)配置為優(yōu)選。
同時，需要指出的是，根據(jù)不同的因素，如所需子放射性核素、母放射性核素以及操作方式(例如，正向或反向記數(shù)方式)，可以在此系統(tǒng)中引入各種不同的分離器24、61、保護(hù)分離器72、洗滌溶液36和洗提溶液56。
一個本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以使用一種或多種分離介質(zhì)。眾所周知，用于特定分離用途的分離介質(zhì)或媒介根據(jù)所需要分離的原料而定。典型地，優(yōu)選的分離介質(zhì)為球狀固體相樹脂。
一種優(yōu)選的固體相載體交換樹脂為H+形式的Bio-Rad50W-X8樹脂，市場上可以從Richman的Bio-Rad實驗室有限公司購得。其他可以使用的強酸型陽離子交換樹脂包括Dowex50W系列離子交換樹脂和AmberliteIR系列離子交換樹脂，市場上可以從St.Louis，MO的sigma化學(xué)公司購得。
陰離子交換樹脂，如Dowex1系列陰離子交換樹脂也可以作為分離介質(zhì)。
在本發(fā)明方法中可以使用的另一種樹脂為苯乙烯-二乙烯基苯聚合物基體，包括可以化學(xué)鍵合至其上的磺酸、膦酸和偕二膦酸官能團(tuán)。這種偕二膦酸樹脂市場上可以從位于8205S.Cass Avenue，Darien，伊利諾斯，美國的Eichrom技術(shù)有限公司購得，商標(biāo)為Diphonix。在本發(fā)明方法中，Diphonix樹脂以H+形式使用。Diphonix樹脂的特征和性能在美國專利5,539,003、5,449,462和5,281,631中有更加全面的描述，這些公開在此引入作為參考。
在液-固相系統(tǒng)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，相對于鈣而言，在提高鐳和鋇的吸收時特別有用的冠醚包括18-冠-6(18C6)和21-冠-7(21C7)。這里的冠醚為那些只具有一個大環(huán)體系的冠醚。
有利地，這樣的冠醚，尤其是較小的冠醚(例如，18C6)為價格相對較低的試劑，提供了一種成本低且有效地從含有鈣陽離子以及可以還含有鍶或鋇陽離子中的一種或兩種的水性樣品中分離出鐳陽離子的方法。
另外一種可以考慮的方法使用兩種萃取色譜法和/或離子交換樹脂的分離介質(zhì)。這兩種分離介質(zhì)的組合尤其適用于從釷和其他核素中分離錒。第一種交換介質(zhì)為一種吸附在對交換組合物的組分呈惰性的水不溶性載體上的四價錒系元素(TEVA)樹脂，含有季銨鹽，特別地，含有三辛基和三癸基甲基氯化銨的混合物，如E.P Horwitz等人在分析化學(xué)Acta 310(1995)63-78中所討論的，將其在此引入作為參考。
TEVA樹脂對四價氧化態(tài)的離子具有很高的選擇性，在本方法中為Th-228和Th-229(其價態(tài)為+4)，相對于它們的衰減產(chǎn)物(其價態(tài)為+3，比錒和鐳的價態(tài)低)。例如，在硝酸溶液中，+4價的釷離子鍵合在TEVA樹脂上，而在同樣的條件下，錒(Ac)離子和鐳(Ra)離子(分別為+3價和+2價)與此樹脂接觸則基本上不受影響。市場上可以從8205S.Cass Avenue，Darien，伊利諾斯，美國的Eichrom技術(shù)有限公司購得TEVA樹脂。
接著，將組合的水性Ra/Ac溶液與第二種分離介質(zhì)接觸，這是第二種離子交換介質(zhì)，具有多個適合于鍵合具有次低化合價的鍵合點，在這里可以是Ac-225陽離子，形成Ac-225富集的第二種離子交換介質(zhì)。離子交換介質(zhì)(第二種交換介質(zhì))將Ac-225(+3化合價)保留并鍵合至交換介質(zhì)上，并可以通過鐳同位素(+2化合價)和任何+1價陽離子，如鈉離子、鉀離子或質(zhì)子，以及陰離子和任何鐳的非-錒衰減產(chǎn)物以及由錒同位素，如鈁-221(+1化合價)和砹-217(-1化合價)形成的衰減產(chǎn)物。這樣，保持鍵合在第二種離子交換介質(zhì)上的材料基本上只有Ac-225，因為其上的鍵合點鍵合的+3價Ac-225陽離子優(yōu)于次低價態(tài)的陽離子和陰離子。
也可以進(jìn)一步用酸性溶液，如大約0.5M～大約10M的硝酸或鹽酸水溶液，優(yōu)選地，大約2.0M～大約3.0M的硝酸沖洗Ac-225富集的離子交換介質(zhì)，以便從色譜介質(zhì)中去除任何殘余的鐳同位素陽離子和Ac-225衰減產(chǎn)物陽離子。
在一種方法中，第二種交換介質(zhì)(離子交換介質(zhì))包含二膦酸(DPA)配位體或基團(tuán)。幾種類型的含DPA的取代二膦酸為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知并可以在此使用。典型的二膦酸配位體具有如下分子式CR1R2(PO3R2)2其中R選自氫、C1～C8烷基、陽離子以及它們的混合物；R1為氫或C1～C2烷基；R2為氫或鍵合在聚合物樹脂上的鍵。
R2為鍵合在聚合物樹脂上的鍵時，含磷基團(tuán)的含量為共聚物干重的1.0～大約10毫摩爾/克，毫摩爾/克值基于聚合物，其中R1為氫。含二膦酸配位體的典型交換介質(zhì)在下文中討論。
有一種這樣的交換介質(zhì)為Dipex樹脂，它是一種屬于雙酯化甲烷二膦酸，如雙-2-乙基己基甲烷二膦酸的含液體二膦酸萃取劑的萃取色譜材料。此萃取劑吸附在一種對流動相，如AmberchromeCG-71(市場上可以從TosoHaas，Montgomeryville，PA購得)或疏水二氧化硅呈惰性的基質(zhì)上。在這種萃取劑中，R1和R2為氫，其中R之一為2-乙基己基，而另一個則為氫。
Dipex樹脂顯示出對各種不同的三價、四價和六價錒系元素和鑭系元素，如Ac-225陽離子具有很高的親和力，而對鐳陽離子和Ac-225的衰減產(chǎn)物則具有較低的親和力。這種現(xiàn)象即使在如氟化物、草酸鹽和磷酸鹽這樣的配位陰離子存在的情況下也存在。
優(yōu)選的Dipex樹脂的活性組分為具有如下通式的液體二膦酸 其中R為C6-C18烷基或芳基，優(yōu)選地，為衍生至2-乙基-1-己醇的酯。一種優(yōu)選的化合物為雙-2-乙基己基甲烷二膦酸。
可以將活性組分DPA與沸點較低的有機溶劑，如甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、甲基乙基酮、己烷或甲苯混合并涂布在本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知并應(yīng)用在色譜柱中的惰性載體，如玻璃球、聚丙烯球、聚酯球或硅膠上。也可以使用丙烯酸和聚芳香族樹脂，如AMBERLITE(市場上可以從Rohm和Hass公司，費城，PA，購得)。
Dipex樹脂的特性和特征在Horwitz等人于1995年6月6日提交，且許可的美國專利申請序列號08/467,402和美國專利5,651,883中有更加詳細(xì)全面的描述，將這些公開內(nèi)容在此引入作為參考。Dipex樹脂可以從Eichrom技術(shù)有限公司購得。
另一種可以使用的離子交換樹脂是Diphosil樹脂。與其他DPA樹脂相似，Diphosil樹脂含有數(shù)個偕取代二膦酸配位體，如由偏二膦酸乙烯提供的那些。配位體化學(xué)鍵合至接枝在二氧化硅顆粒上的有機基體上。Diphosil樹脂可以從Eichrom技術(shù)有限公司購得。
此外，另一種也可以使用的樹脂具有通過接枝加成至預(yù)成型的水不溶共聚物上的側(cè)鏈基團(tuán)-CR1(PO3R2)2；就是說，側(cè)鏈膦酸基是在共聚物顆粒形成之后加成上去的。對于這些聚合物，R為氫、C1～C8烷基、陽離子以及它們的混合物；R1為氫或C1～C8烷基。對于這類樹脂，一種可行的側(cè)鏈-CR1(PO3R2)2基團(tuán)具有如下分子式。顆粒中還含有0～大約5毫摩爾/克干重的側(cè)鏈芳族磺酸基。
一種可行的側(cè)鏈亞甲基二膦酸酯，如第一次形成的，典型地，含有兩個C1～C8二烷基膦酸酯基團(tuán)。這些酯的典型的C1～C8烷基以及其他C1～C8烷基包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、環(huán)戊基、己基、環(huán)己基、4-甲基環(huán)戊基、庚基、辛基、環(huán)辛基、3-乙基環(huán)己基等。優(yōu)選的R基團(tuán)為異丙基。R1C1-C2烷基為甲基或乙基，最優(yōu)選地，R1為氫。
形成之后，將烷基酯基團(tuán)水解以便使用，在上面的分子式中R為氫(質(zhì)子)、Ca+2離子或堿金屬離子，如鋰離子、鈉離子或鉀離子。
優(yōu)選地，不溶共聚物含有至少2mol％反應(yīng)乙烯基芐基鹵化物，更優(yōu)選地，其含量為大約10～大約95mol％。如上文所討論，一種或多種反應(yīng)單烯鍵不飽和單體的含量在大約為2～大約85mol％，優(yōu)選地，此種單體包括至少5mol％的上述單烯鍵不飽和芳香單體，如苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基甲苯(甲基苯乙烯)和乙烯基二甲苯。
一種可以使用的不溶性共聚物還包括一種反應(yīng)交聯(lián)劑。在此處可以使用的反應(yīng)交聯(lián)劑也是種類繁多。典型的可以使用的交聯(lián)劑選自二乙烯基苯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、赤蘚醇四丙烯酸酯或四甲基丙烯酸酯、3，4-二羥基-1，5-己二烯和2，4-二甲基-1，5-己二烯。在本發(fā)明中，特別優(yōu)選地為二乙烯基苯。
反應(yīng)交聯(lián)劑的量應(yīng)足以達(dá)到所需不溶解性。典型地，反應(yīng)交聯(lián)劑的含量至少為0.3mol％。優(yōu)選地，反應(yīng)交聯(lián)劑的含量為大約2％～大約20mol％。
這些可行的顆粒為親核試劑，如CR1(PO3R2)2-與一種基體的多步反應(yīng)產(chǎn)物，而CR1(PO3R2)2-則可以用人們所熟悉的方法來獲得。這樣，CHR1(PO3R2)2，優(yōu)選地，R為烷基，首先與鈉或鉀金屬、氫化鈉或有機鋰化合物，例如，丁基鋰或任何能夠產(chǎn)生二膦酸負(fù)碳離子的試劑反應(yīng)。然后，將所得的負(fù)碳離子再與一種上文中已討論過的一種或多種乙烯基脂肪族、丙烯酸或芳香化合物和聚乙烯基脂肪族、丙烯酸或芳香化合物，如二乙烯基苯等不溶性交聯(lián)共聚物基體反應(yīng)。此共聚物含有至少2mol％的乙烯基芳香烴，如乙烯基芐基氯的反應(yīng)鹵代衍生物，優(yōu)選地，含10～95mol％，大約2～大約85mol％的單乙烯基芳香烴，如苯乙烯和至少0.3mol％的聚乙烯基脂肪族和/或芳香族交聯(lián)劑，如二乙烯基苯，優(yōu)選地，為2～20mol％。
優(yōu)選地，含有對應(yīng)于大約1.0毫摩爾/克干重，優(yōu)選2～7毫摩爾/克干重的接枝亞甲基二膦酸四烷基酯基團(tuán)的共聚物與一種磺化試劑，如氯磺酸、濃硫酸或三氧化硫反應(yīng)，以便在它們的結(jié)構(gòu)上引入強酸性側(cè)鏈芳香族磺基?；腔瘋?cè)鏈基的存在使得顆粒具有了附加的親水性優(yōu)點，并在不影響選擇性的基礎(chǔ)上，使陽離子配位率得到了驚人的提高。
磺化試劑與含有亞甲基二膦酸基的接枝共聚物的反應(yīng)通常在，當(dāng)酯形式的回收樹脂產(chǎn)物被一種鹵代烴，如二氯甲烷、二氯乙烯、氯仿或1，1，1-三氯乙烷溶脹之后進(jìn)行?；腔磻?yīng)可以用0.5～20.0wt％的氯磺酸，在上文所述的鹵代烴溶劑中，在大約-25℃～大約50℃，優(yōu)選地，在大約10℃～大約30℃下進(jìn)行。反應(yīng)的進(jìn)行是通過將預(yù)溶脹0(未溶脹)～大約2h的樹脂與上述磺化溶液接觸0.25～20h，優(yōu)選地，接觸0.5～2h。
當(dāng)磺化反應(yīng)結(jié)束之后，通過過濾、離心、傾析等將顆粒從液體反應(yīng)介質(zhì)中分離出來。接著，仔細(xì)地用二氧雜環(huán)己烷、水、1M氫氧化鈉、水、1M鹽酸和水將此最終的二次樹脂產(chǎn)物進(jìn)行洗滌，然后進(jìn)行干燥。
磺化反應(yīng)以及在水中的后處理也會水解膦酸C1～C8烷基酯基團(tuán)。在磺化反應(yīng)沒有進(jìn)行的部位，膦酸酯的水解就可能通過在回流時與酸，如濃鹽酸反應(yīng)發(fā)生。
這些可行的顆粒包含有直接連接在聚合物基體中芳香單元或丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單元的碳原子上的，作為側(cè)鏈官能團(tuán)的亞甲基二膦酸和磺酸基團(tuán)。這些可行的樹脂表現(xiàn)出了，在寬范圍的pH值中，對寬范圍的二價、三價和多價陽離子的高親和力。在pH值低于1時，由于磷?；醯呐湮荒芰?，樹脂能夠從陽離子移除離子交換機理轉(zhuǎn)換為雙官能離子交換/配位機理。然后，磺酸基發(fā)生作用，使基體對快速金屬離子的親水性增加；這樣亞甲基二膦酸基便導(dǎo)致了高選擇性。關(guān)于這種樹脂制備的更詳細(xì)描述可以參閱Trochimczuk等人的美國專利5,618,851，其公開在此引入作為參考。
在一個實施例中，分離器24、61或保護(hù)分離器72用“鍶樹脂”進(jìn)行填充，“鍶樹脂”是一種分析用樹脂，可以從Eichrom技術(shù)有限公司購得，在美國專利5,110,474中描述，其公開在此引入作為參考。總之，鍶樹脂包含一種惰性樹脂基質(zhì)，在其上分散有一種萃取劑溶液，即可以溶解在一種液體稀釋劑中的冠醚。
此稀釋劑為一種有機化合物，具有(i)高沸點；大約170℃～200℃，(ii)在水中微溶或不溶，(iii)能夠溶解形成大約0.5～6.0M的水溶液，(iv)是一種可溶解冠醚的原料。這些稀釋劑包括醇、酮、羧酸和酯。適合的醇包括最優(yōu)選的1-辛醇，盡管1-庚醇和1-癸醇也可以滿足要求。羧酸包括優(yōu)選的辛酸，此外，還包括庚酸和己酸。典型的酮包括2-己酮和4-甲基-2-戊酮，而酯則包括乙酸丁酯和乙酸戊酯。
大環(huán)聚醚可以是任何雙環(huán)六冠醚，如雙環(huán)六-18-冠-6，雙環(huán)六-21-冠-7或雙環(huán)六-24-冠-8。優(yōu)選的冠醚具有分子式4，4′(5′)[(R，R′雙環(huán)六)]-18-冠-6，其中R和R′為一個或多個選自H和含有1～12碳原子的直鏈或支鏈烷基。例如，甲基、丙基、異丁基、叔丁基、己基和庚基。優(yōu)選的醚包括雙環(huán)六-18-冠-6(DCH18C6)和雙-甲基環(huán)六-18-冠-6(DMeCH18C6)。最優(yōu)選的醚為雙-4，4′(5′)-[(叔丁基)環(huán)六]-18-冠-6(Dt-BuCH18C6)。
稀釋劑中冠醚的含量依據(jù)各種不同的醚而不同。例如，上述優(yōu)選冠醚中的最優(yōu)選冠醚叔丁基型(Dt-BuCH18C6)在稀釋劑中的濃度為大約0.1M～大約0.5M時是可以接受的，而最優(yōu)選的濃度則為大約0.2M。當(dāng)使用氫形式時，濃度可以為大約0.25M～大約0.5M。當(dāng)R和R′為氫時，在稀釋劑中，大于大約0.5M濃度的冠醚不能改善鉛的回收。
優(yōu)選的鍶樹脂使用一種惰性樹脂基質(zhì)，這是一種非離子丙烯酸酯聚合物顆粒樹脂，如AmberliteXAD-7(60wt％～70wt％)，在其上涂有一層冠醚，如溶解在正辛醇(5-20wt％)中的4，4′(5′)雙-叔丁基環(huán)六-18-冠-6(雙-叔丁基-順式-雙環(huán)六-18-冠-6)(20wt％～25wt％)，萃取劑的含量為40wt％。E.P.Horwitz等人，溶劑萃取和離子交換，10(2)313-16(1992)。
同時，也可以用Eichrom技術(shù)有限公司提供的一種鉛樹脂，一種相關(guān)的樹脂，來純化并聚集鉛-212，以生產(chǎn)鉍-212。除了較高分子量的醇之外，鉛樹脂具有與鍶樹脂相似的性能。也即，用異癸醇來制備鉛樹脂。E.P.Horwitz等人在分析化學(xué)Acta，292，263-73(1994)中研究發(fā)現(xiàn)，鉛樹脂可以使鉛-212從樹脂中產(chǎn)生后繼移除，而研究發(fā)現(xiàn)，鉛-212基本上不可逆地鍵合在鍶樹脂上。
Eichrom技術(shù)有限公司提供的另一種改進(jìn)鍶樹脂甚至具有更高的選擇性。這種分離介質(zhì)被稱為超級鉛(鍶)選擇性樹脂，包含自由流動的顆粒，其具有大約5wt％～大約50wt％的雙-4，4′(5′)[C3～C8-烷基環(huán)六]18-冠-6，如雙-叔丁基環(huán)六-18-冠-6，此冠醚在正辛醇和1M硝酸之間的分配率(D冠醚＝冠醚有劑相中的含量/冠醚水相中的含量)大于大約103，通常為大約103～106，且分散在惰性多孔載體，如聚合物樹脂(例如，AmberchromCG-71)或二氧化硅顆粒上。分離介質(zhì)不含稀釋劑，尤其是不含這樣的稀釋劑(i)在水中不溶或微溶，(ii)能夠溶解一定量的鍶樹脂中的水。
此外，母體和所需子放射性核素也對操作方式有限制。特別地，如果使用傳統(tǒng)記數(shù)方式，就需要使用對母放射性核素具有親和力的分離介質(zhì)。相反，如果使用反向記數(shù)方式，則需要使用對子放射性核素具有高親和力的分離介質(zhì)。同時，也需要考慮諸如成本以及分離介質(zhì)的可用性等方面的問題。
保護(hù)分離器的使用和類型也要受到母體和子放射性核素的限制。對于反向記數(shù)方式，典型地，保護(hù)分離器是用來捕獲母放射性核素并使子放射性核素流入至產(chǎn)品容器。在傳統(tǒng)發(fā)生器或正相記數(shù)方式中，保護(hù)分離器也捕獲母放射性核素以使所需子放射性核素得到進(jìn)一步的純化。
所使用的優(yōu)選洗滌和洗提溶液的選擇也基于母體和子放射性核素以及所需產(chǎn)品的用途。讀者可以參閱Horwitz等人的美國專利5,854,968和Dietz等人的美國專利5,863,439中關(guān)于分離介質(zhì)和溶液的說明性討論。
此外，還有一種分離介質(zhì)特別適合于從水溶液中分離出chaotropic陰離子。此種分離介質(zhì)可以從美國的Eichrom技術(shù)有限公司購得，商標(biāo)為ABEC，其包含具有多共價鍵合-X-(CH2CH2O)n-CH2CH2R基團(tuán)的顆粒，其中X為O、S、NH或N-(CH2CH2O)m-R3，其中m為一個平均值在0～大約225的數(shù)，n為一個平均值在大約15～大約225的數(shù)，R3為氫、C1～C2烷基、2-羥乙基或CH2CH2R，R選自-OH、分子量最高達(dá)-(CH2CH2O)n-部分的大約1/10的C1～C10烴基醚、羧酸酯、磺酸酯、膦酸酯和-NR1R2基團(tuán)，其中，獨立地，R1和R2為氫、C2～C3羥烷基或C1～C6烷基，或-NR1R2一起形成一個在環(huán)中具有0個或1個氧原子或0個或1個附加氮原子的5元或6元環(huán)胺。分離顆粒的CH2O/mm2顆粒表面積％為高于大約8000，低于大約1,000,000。典型的chaotropic陰離子包括簡單的陰離子，如Br-、I-和離子根，如TcO4-1、ReO4-1或IO3-1。chaotropic陰離子也可以是金屬陽離子與鹵化物或假鹵化物陰離子的絡(luò)合物。ABEC分離介質(zhì)也可以用來分離陰離子染料混合物。使用這種分離介質(zhì)可以實現(xiàn)的一個特別有用的分離是從含有母99MoO4-2(高鉬酸根-99)離子的水溶液中分離出99mTcO4-1(高锝酸根-99m)。在美國專利5,603,834、5,707,525和5,888,397中有關(guān)于ABEC分離介質(zhì)的更詳細(xì)描述。
本系統(tǒng)和方法被配置為基本上在沒有空氣或氣體的情況下操作，因此，在使用顆粒載體分離介質(zhì)上就表現(xiàn)出了較大的靈活性。特別地，空氣或氣體在這種分離介質(zhì)中的移動可能會引起通道，在這樣的通道中溶液和分離介質(zhì)之間可能會發(fā)生達(dá)不到所需的充分接觸。因此，本系統(tǒng)被配置為液體傳輸和處理系統(tǒng)。這種少空氣或氣體系統(tǒng)的優(yōu)點之一便是沒有必須要處理或過濾的空氣或氣體(由于可能的放射性污染夾帶物)。因此，本系統(tǒng)的設(shè)計復(fù)雜程度比組合使用空氣和液體的系統(tǒng)要簡單。
在此顆粒載體分離介質(zhì)系統(tǒng)中，含有分離介質(zhì)的載體顆粒被裝填在柱子中。當(dāng)有溶液流經(jīng)顆粒時，溶液可以與分離介質(zhì)進(jìn)行充分的接觸。如果柱子中引入了空氣或氣體，那么空氣或氣體就有可能推開顆粒，導(dǎo)致顆粒產(chǎn)生“通道”。這種情況可能使溶液在沒有流經(jīng)顆粒的情況下穿過通道；更確切地說，就是溶液在沒有與分離介質(zhì)接觸的情況下就穿過了通道。這會導(dǎo)致所需放射性核素的純化效率降低。
因此，本系統(tǒng)由于無需使用空氣或氣體來分離溶液，相比與其他使用非液體氣流(也就是空氣或氣體)分離系統(tǒng)就具有了另一個優(yōu)點。所以，有利地，由于本系統(tǒng)可以使用不同類型的分離介質(zhì)，使其具有了很大的靈活性。
依據(jù)所需流率，使用的導(dǎo)管系統(tǒng)的大小尺寸以及閥的類型可以有所不同。根據(jù)一項研究表明，10～50ml/min的流率足以保證液體在導(dǎo)管中的轉(zhuǎn)移(不通過分離器)，20～25ml/min為最佳流率。當(dāng)將液體泵經(jīng)分離器時(在此研究中，使用了顆粒裝填柱分離器)，100～500μL/min的流率便可以滿足需求，500μL/min為最佳流率。通常情況下，最大流率為整個注射泵體積/秒。最小流率為注射泵體積的0.0005倍/線性驅(qū)動部件每次脈沖，其中，脈沖頻率低于毫秒。
在一實施例中，使用了帶有數(shù)字通信閥的漢密爾頓“模塊閥定位器”。例如，型號為4-5MVP，具有4個分配端口的旋塞閥，和型號為6-5MVP，具有6個分配端口的旋塞閥。
接插件可以由多種材料制造。如市售的有3M公司的KEL-F。另一種可以用來制造接插件的材料是三氟氯乙烯(CTFE)。該接插件為高效液相色譜用接插件，漢密爾頓公司有售。
一種可以用作導(dǎo)管的材料為聚四氟乙烯(PTFE)，市售的有TEFLON。所使用的導(dǎo)管為標(biāo)準(zhǔn)商品級和標(biāo)準(zhǔn)尺寸。例如，可以使用市售的內(nèi)徑為0.042英寸或0.028英寸導(dǎo)管。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，導(dǎo)管的尺寸應(yīng)該與所使用的接插件、設(shè)備以及容器的尺寸相匹配。在本研究中，使用了上述提到的漢密爾頓公司的接插件。這些接插件的外徑為0.074英寸。優(yōu)選地使用這些接插件，因為它們?nèi)菰S使用較大直徑(內(nèi)徑)的導(dǎo)管，由于這樣的導(dǎo)管可以降低對系統(tǒng)的背壓，從而容許較大的流率，所以是優(yōu)選的。也可以使用內(nèi)徑較小的導(dǎo)管，但只能在低流率下。
本系統(tǒng)的其他實施例在附圖7～9中有說明。當(dāng)然，其他的操作方法也符合這些實施例。但是，所有的這些實施例和操作方法都是通用的，因為它們均無氣體或空氣，并既可以用正向記數(shù)方式，也可以用反向記數(shù)方式操作。
實施例系統(tǒng)200中包括三個在附圖6中表示的注射泵210、212、214。此實施例用三個泵210、212、214來降低母液對洗滌溶液和洗提溶液的污染。
此實施例200包括第一多通閥216，具有至少三個端口218、220、222，分別與第四多通閥224、母液226(可以儲存在容器中)和第一泵210流體連接。替代系統(tǒng)也可以包括通過第二和第三多通閥232和234而分別與洗提溶液228和洗滌溶液230流體連接的第二和第三泵212和214。第二和第三泵212和214同時也與第四多通閥224流體連接。第二和第三多通閥232和234可以是，例如，三個或四個端口的選擇閥。
第四多通閥224可以包括四個側(cè)端口236、238、240、242和一個公用端口244。側(cè)端口236、238、240、242分別與廢料容器246，和通過第一、第二和第三多通閥216、232、234而與第一、第二和第三泵210、212、214流體連接。公用端口244與分離器248流體連接。
分離器248在首端250與第四多通閥224流體連接，在另一端254與第五多通閥252流體連接。第五多通閥252包括四個側(cè)端口256、258、260、262和一個公用端口264。側(cè)端口256、258、260、262分別與母洗滌溶液收集容器266、廢料容器246、母液226和保護(hù)分離器268流體連接。如前文實施例，保護(hù)分離器268與產(chǎn)品容器270流體連接。
需要指出的是，在本實施例中，使用者是通過人工的方法將母洗滌溶液收集容器266中的溶液轉(zhuǎn)移至母液容器226中。實施這一操作的目的是為了，在分離過程中循環(huán)引入至母洗滌溶液收集容器266中的殘余母放射性核素。使用者也可以通過，在將所含物轉(zhuǎn)移至母液容器之前，從母洗滌溶液收集容器中移除洗滌溶液來富集殘余母放射性核素溶液。
附圖7中說明了另一個類似于附圖6中所示的實施例300。此實施例300包括第一、第二和第三泵310、312、314，這三個泵通過第一、第二和第三閥322、324、326分別與母液316、洗滌溶液318和洗提溶液320流體連接。優(yōu)選地，第一、第二和第三閥322、324、326有三個端口，也可以是，例如，具有一個公用端口和兩個側(cè)端口的兩端口分配閥。此外，也可以使用三端口或四端口的選擇閥。
第一泵310與具有四個側(cè)端口330、332、334、336和一個公用端口338的第四多通閥328流體連接。側(cè)端口330、332、334、336與生長容器340、臨時儲存容器342、廢料容器344和第五多通閥346流體連接。公用端口338與第一泵310流體連接。
第五多通閥346具有三個側(cè)端口348、350、352和一個公用端口354。三個側(cè)端口348、350、352與第二和第三泵312、314以及第四多通閥328流體連接。公用端口354與分離器356的首端358流體連接。
分離器356的另一端360與第六多通閥362流體連接，第六多通閥362包括三個側(cè)端口364、366、368和一個公用端口370。三個側(cè)端口364、366、368與廢料容器344、臨時儲存容器342和保護(hù)分離器372流體連接，保護(hù)分離器372的另一端與產(chǎn)品容器374流體連接。
附圖7中的實施例300容許自動循環(huán)通過使用生長容器340和臨時儲存容器342而與洗滌溶液相混合的殘留母放射性核素溶液。循環(huán)殘留母放射性核素溶液的步驟與在上文第一種反向記數(shù)方式中所描述的步驟相似。
附圖8說明的是附圖6中實施例200的另一種方式，此系統(tǒng)包括輻射屏蔽罩272?？梢杂幂椛淦帘握?72將第一泵210、分離器248以及第一、第四和第五閥216、224、252屏蔽起來。
在附圖8中所示的母液226可以放置在輻射屏蔽罩272之外，因為可以將母液226放置在較小的分離屏蔽罩內(nèi)(未示出)。此外，也可以將母液226放置在輻射屏蔽罩272之內(nèi)。如上文所述，無論是將母液226放置在一個較小的分離屏蔽罩內(nèi)(未示出)還是放置在輻射屏蔽罩272之內(nèi)，典型地，均依據(jù)應(yīng)用情況(也就是所產(chǎn)生放射線的類型)。
產(chǎn)物容器270也可以放置在屏蔽罩272之中或之外。如果產(chǎn)物容器270放置在屏蔽罩272之中，那么，當(dāng)每次使用產(chǎn)物時，就必須打開屏蔽罩272，這樣，就有潛在的可能性使得使用者暴露在產(chǎn)物和母體的輻射中。如果產(chǎn)物容器270放置在屏蔽罩272之外(如附圖8所示)，那么，就可以將其放置在其自身的分離屏蔽罩(未示出)中，這樣，使用者就未必要必須打開屏蔽罩272。
如上文所討論，可以不要屏蔽罩。通常情況下，用樹脂玻璃和玻璃面通風(fēng)柜便足以屏蔽α、β放射源。
也可以用一臺處理器274，通過如附圖8中所示的接口模塊276和電源278，類似于附圖4中所示的配置，來控制本實施例中的閥216、224、232、234、252和泵210、212、214(附圖6)。接口模塊276和電源278依次與處理器274連接?？刂葡到y(tǒng)可以包括處理器274、存儲器280、輸入裝置282和輸出裝置284，如一臺圖形顯示器。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地理解，可以對包括一個泵和三個泵的實施例10、200、300的本系統(tǒng)做各種不同的改動，而這些改動也均在本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。使用各種不同實施例的方法類似于如上文所描述的第一種反向記數(shù)和傳統(tǒng)記數(shù)方式。
例如，下面列出了一種以反向記數(shù)方式操作附圖6實施例的方法的步驟。同樣，附圖6中的箭頭表明了每一個泵中活塞的運動方向。
步驟如下第一步將母液226裝入第一泵210中。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第一多通閥216將端口2與端口3(220、222)連接，同時第一泵210向下運動。
第二步將母液226排放至分離器248中。所需子放射性核素被分離介質(zhì)保留，同時，含有母放射性核素和雜質(zhì)(污染物)的溶液流經(jīng)分離器248。含有母放射性核素和雜質(zhì)的溶液被引入至母液容器226中。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第一多通閥216將端口1與端口3(218、222)連接，第四多通閥224在第二個位置238，第五多通閥252在第二個位置258，同時第一泵210向上運動。
第三步將第三泵214中充滿洗滌溶液230。在此步驟中，第三閥234將第三閥的端口1與端口3(288、292)連接，同時第三泵214向下運動。
第四步使洗滌溶液流經(jīng)分離器248以從分離介質(zhì)中洗滌任何殘余母放射性核素。將殘余母放射性核素與洗滌溶液引入至母洗滌溶液收集容器266中。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第三多通閥234將第三多通閥的端口2與端口3(290、292)連接，第四多通閥224在第四位置242，第五多通閥252在第一位置256，同時第三泵214向上運動。
第五步將第二泵212中充滿洗提溶液228。在此步驟中，第二多通閥232將第二多通閥的端口1與端口3(294、298)連接，同時第二泵212向下運動。
第六步將洗提溶液排經(jīng)分離器248，以洗提已捕獲的子放射性核素，然后，將子放射性核素引入至保護(hù)分離器268中。子放射性核素流經(jīng)保護(hù)分離器268，期間，保護(hù)分離器268捕獲任何殘留母放射性核素。一種基本上不含雜質(zhì)的子放射性核素溶液被引入至產(chǎn)物容器270中。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第二多通閥232的端口2與端口3(296、298)連接，第四多通閥224在第一位置236，第五多通閥252在第四位置262，同時第二泵212向上運動。
第七步將第三泵214中充滿洗滌溶液230。在此步驟中，第三閥234的端口1與端口3(288、292)連接，同時第三泵214向下運動。
第八步將洗滌溶液引入分離器248以從分離器和導(dǎo)管中洗滌任何洗提溶液。在此步驟中，任何殘余母放射性核素和洗滌溶液被引入至廢料容器246中。為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)移，第三多通閥234的端口2與端口3(290、292)連接，第四多通閥224在第四位置242，第五多通閥252在第三位置260，同時第三泵214向上運動。
第九步將母液在母液容器226中保留預(yù)定時間，以便使母放射性核素發(fā)生衰減，產(chǎn)生所需的子放射性核素。
第十步重復(fù)步驟1～步驟9。
化學(xué)純度對于安全和有效的醫(yī)療操作非常重要，因為，在使用之前，放射性核素通常與生物定位試劑共軛結(jié)合。為了盡可能地降低輻射降解對化學(xué)藥品和產(chǎn)品的放射性核素純度的副作用，分離柱的使用可以為一次性，這樣，輻射降解產(chǎn)物就不會積累，從而影響后續(xù)的純化操作。在附圖9描述的實施例中，分離和保護(hù)柱902、904被放置在模塊單元900中。模塊單元900帶有連接器906，連接器906的兩端分別與分離器和保護(hù)柱連接。
附圖10描述了一個可用于本系統(tǒng)的外罩1000，在外罩1000中，含有可拆裝連接的分離器和保護(hù)柱的模塊單元1002。這樣就能夠使由于一次性分離柱的使用而帶來的模塊單元1002的互換變得容易。在此實施例中隔室1008的使用是為了罩住可移動連接的產(chǎn)物容器，同時，隔室1004和1006可以容納，例如，母液、洗提溶液、生長容器和/或儲存容器和廢料容器。
附圖11所示的外罩1100中容納有，裝有放射性母源溶液的容器1104、裝有洗滌溶液的容器1106以及裝有洗提溶液的容器1108。圖中也描寫了產(chǎn)品容器1110和分離器模塊1102。所有這些容器都可以拆卸并容易地從外罩1100中取出來。這特別適合于一次性使用分離器模塊1102，雖然，如果需要，對于多次使用的分離器模塊，也可以將其保留在外罩1100中。
附圖12描述了本系統(tǒng)的另一個實施例。在此實施例中，主單元1200包含有可移動的容器1202，此容器可以裝有洗滌溶液、母液和洗提溶液等。如單元1204所描述，模塊單元1208借助連接器1206與系統(tǒng)連接。可以用各種不同類型的連接器來連接模塊單元1208。在此實施例中的模塊單元1208利用導(dǎo)向裝置1210和定位針孔1212與主單元1200可滑動地嚙合。模塊單元1208也帶有用以移出所需子放射性核素的下拉式舌片1214。在附圖12中也描述了一個拉出式收集盤1216。
附圖13描述了本發(fā)明方法的一個實施例，用于從基本上為第一和第二組分的伴生溶液中分離出第一組分。在第一步1300中提供基本上為第一和第二組分的溶液。在步驟1302中，溶液被轉(zhuǎn)移至第一個容器中。在步驟1304中，溶液與對第一組分具有高親和力的分離介質(zhì)接觸，形成第一組分富集的分離介質(zhì)和第一組分貧乏的溶液。在步驟1306中，第一組分富集的分離介質(zhì)和第一組分貧乏的溶液從分離介質(zhì)除去。在步驟1308中，所需第一組分從第一組分富集的分離介質(zhì)中被洗提出來，形成基本上為第一組分的第一溶液。
本方法也可以在軟件或硬件和軟件的組合中實現(xiàn)。例如，附圖13所描述的方法就可以包含在一種計算機可讀介質(zhì)中，該計算機可讀介質(zhì)包含用于從基本上為第一組分和第二組分的伴生溶液中分離出第一組分的嵌入式計算機程序代碼段。此計算機程序代碼段可以為將溶液轉(zhuǎn)移到第一個容器的第一個計算機程序代碼段；將溶液與對第一組分具有高親和力的分離介質(zhì)接觸的第二個計算機程序代碼段，形成第一組分富集的分離介質(zhì)和第一組分貧乏的溶液；將第一組分富集的分離介質(zhì)和第一組分貧乏的溶液從分離介質(zhì)中除去的第三個計算機程序代碼段；和將所需第一組分從第一組分富集的分離介質(zhì)中洗提出來的第四個計算機程序代碼段，形成基本上為第一組分的第一溶液。
附圖14描述了本發(fā)明方法的另一個實施例，用于從包含離子種和至少一種組分的溶液中分離出離子種，形成一種基本上不含雜質(zhì)的離子種產(chǎn)品溶液。在第一步1400中，提供一種含有離子種和至少一種組分的溶液。在步驟1404中，將此溶液與對離子種具有高親和力的第一種分離介質(zhì)接觸，形成離子種富集的分離介質(zhì)和離子種貧乏的溶液。在步驟1406中，將離子種貧乏溶液與對最初存在于離子種混合物中的其他組分具有高親和力的第二種分離介質(zhì)接觸，形成基本上不含雜質(zhì)的離子種溶液。
這種方法也可以在軟件或硬件和軟件的組合中實現(xiàn)。例如，可以將在附圖14中描述的方法包含在一種計算機可讀介質(zhì)中，該計算機可讀介質(zhì)包含用于從包含離子種和至少一種組分的溶液中分離出離子種，形成一種基本上不含雜質(zhì)的離子種產(chǎn)品溶液的嵌入式計算機程序代碼段，此計算機程序代碼段可以是將含有至少一種組分的溶液轉(zhuǎn)移到生長容器的第一個計算機程序代碼段；將溶液與對離子種具有高親和力的第一種分離介質(zhì)接觸的第二個計算機程序代碼段，形成離子種富集的分離介質(zhì)和子體貧乏的溶液；和將子體貧乏溶液與對母放射性核素具有高親和力的第二種分離介質(zhì)接觸的第三個計算機程序代碼段，形成基本上不含雜質(zhì)的子放射性核素溶液。
無需進(jìn)一步地說明，相信本領(lǐng)域技術(shù)人員在利用上文描述的基礎(chǔ)上能夠最大程度地實施本發(fā)明。因此，下文中所說明的一些具體的優(yōu)選實施例僅僅起一個說明性作用，在任何情況下都不應(yīng)該理解為對本發(fā)明其他公開的限制。
實施例1從鉛、釷和鈾的混合物中分離鋇可以通過從一根含有純化鉛-212(半衰期為10.6小時)的鉛選擇性色譜柱中“提取”或洗脫出鉍-212來制備用于放射性治療目的用的鉍-212。因為鉛-212的半衰期較短，所以必須在單天內(nèi)，從其長壽命的母體中得到，通常為224鐳(半袁期為3.6天)。下面所做研究的目的是為了說明從232鈾、228釷和224鐳的混合物中選擇性地分離出鉛-212的可行性。天然產(chǎn)生的238鈾、232釷、鋇和鉛被用作鉛-212母體的替代物(stand-in)。使用Eichrom技術(shù)有限公司提供的超級鉛(鍶)選擇性樹脂，利用上文中所描述的自動放射性核素分離單元來實現(xiàn)分離。
將含有超級鉛(鍶)選擇性樹脂且床體積為0.29ml的柱子放置在分離單元中。下表列出了分離條件以及結(jié)果柱子的床體積0.29ml(截面積為0.125cm2)流率0.2ml/min或1.6ml/cm2/min樹脂粒徑為20～50μmμg收集到的餾分 體積Ba Pb Th U(mL)從3M洗脫 10 60 0185 191硝酸負(fù)載0.5M硝酸洗滌 10 41 0711水洗提 2.0 0.8 0000.05M NH41.0 0156 00檸檬酸鹽洗提0.05M NH41.0 0600檸檬酸鹽洗提0.05M NH41.0 000檸檬酸鹽洗提總收集量 102 162 192 202
μg體積BaPbThU進(jìn)料溶液10mL101 162 191 202從上面的數(shù)據(jù)可以看出，鉛選擇性樹脂對Ba、Th和U的保留不顯著。另一方面，在0.5M硝酸中對鉛的保留很大，但是容易用洗脫液檸檬酸銨洗提出來。在鉛的餾分中沒有發(fā)現(xiàn)Ba、Th或U就說明，去雜指數(shù)大于103。質(zhì)量平衡，也就是說，所加入的每一種組分的量與所回收的量的比在實驗誤差范圍之內(nèi)。
實施例2利用TEVA樹脂從鈾中分離出釷從鈾(U)中分離出釷(Th)對生產(chǎn)鉍-212(Bi-212)發(fā)生器很重要。鉍-212的長壽命母體同位素為釷-228(半衰期為1.9年)和鈾-232(半衰期為70年)。50毫居里的鉍-212發(fā)生器系統(tǒng)需要2.34毫克的鈾-232，但只需要6.09微克的釷-228。從鈾中分離出釷，可以開發(fā)出較小的更加有效的鉍-212發(fā)生器系統(tǒng)，因為用于保留釷-228的色譜柱要比用于鈾-232的色譜柱小得多。
使用Eichrom技術(shù)有限公司提供的TEVA樹脂可以非常有效地從鈾中分離出釷。釷被1～6M的硝酸溶液牢牢地保留住，而鈾卻保留不牢，并在裝載和洗滌時從TEVA樹脂柱中輕易地被洗脫出來。
從鈾-232中分離釷-228可以用釷-232和鈾-238來模擬，它們是這些元素在自然界中最穩(wěn)定的同位素?？梢杂没旧先绺綀D2所示的分離系統(tǒng)來實現(xiàn)上述分離。使用床體積為150μL的柱子。下表列出了分離條件以及結(jié)果柱子的床體積0.158ml(2cm×0.518cm直徑)流率0.2ml/min或1.6ml/cm2/minTEVA樹脂50～100μmμg收集到的餾分體積 Th U(mL)從2M洗脫 20 2137硝酸負(fù)載
用2.0M硝酸洗滌 0.5 0655用2.0M硝酸洗滌 0.5 0226用2.0M硝酸洗滌 0.5 058用2.0M硝酸洗滌 0.5 016用2.0M硝酸洗滌 2.0 00用1.0M鹽酸洗提 2.0 202 0總收集 202 3092μg進(jìn)料溶液 體積(mL) Th U2.0M硝酸 2.0 200 3000在釷餾分中沒有發(fā)現(xiàn)鈾，在鈾餾分中也沒有發(fā)現(xiàn)釷。從釷中分離鈾和從鈾中分離釷的去雜指數(shù)分別為104和103。質(zhì)量平衡，也就是說，所加入的每一種組分的量與所回收的量的比在實驗誤差范圍之內(nèi)。
實施例3利用Dipex樹脂從鋇-133和鈰-139(III)中分離出鉍-207可以通過從能夠牢固地保留住錒-225(225Ac，錒-225的半衰期為10天)的色譜柱中“提取”或洗脫出鉍-213來制備用于放射性治療目的用的鉍-213。錒-225可以含有鐳-225(225Ra)，因此，在裝填色譜柱時，防止鐳-225是非常重要的。從色譜柱中回收鉍-213可以通過用帶有軟供電子陰離子的酸，如鹽酸洗脫來進(jìn)行。
下面所做研究的目的是為了說明用一個基本上如附圖2所描述的分離系統(tǒng)，從鋇-133(用鋇-133來代替鐳-225)和鈰-139(用鈰-139來代替錒-225)中分離出鉍-207(用鉍-207來代替鉍-213)。選擇Dipex萃取色譜樹脂作為色譜柱用樹脂，以得到所必需的選擇性(參見美國專利5,854,968)。Dipex萃取色譜樹脂可以從Eichrom技術(shù)有限公司購得。
用20～50μm的Dipex樹脂漿液填充床體積為0.16mL的柱子。將溶解在1.0M硝酸中的7×104cpm的鋇-133、2×105cpm的鈰-139和3×104cpm鉍-207的2.0ml混合物填裝進(jìn)柱子中。如所預(yù)料，鋇-133迅速穿透，保留時間很短。裝填進(jìn)料之后，用1.0M的硝酸沖洗柱子，以便進(jìn)一步除去鋇-133的活性。Dipex柱子能夠保留住95％以上的鈰-139。其余5％的鈰-139隨著鋇-133被沖洗掉。
當(dāng)用1.0M的硝酸負(fù)載時，鉍-207也被Dipex柱牢牢地保留住，但用2.0M的鹽酸卻可以輕易地將其從柱子上洗滌下來。另一方面，鈰-139被鹽酸中的Dipex樹脂牢牢地保留住，在這種條件下不能被洗脫掉。使用該自動系統(tǒng)，93％以上的鉍-207可以在鋇-133和鈰-139濃度較低的情況下，也即去雜指數(shù)為103～104時，得到回收。
本文中所引述的專利、申請和文章均在此引入作為參考。冠詞“一”意指一個或多個。此外，術(shù)語“與......流體連接”，“與......連接”，“耦合”和“可操作地連接”意指不僅包括兩個直接互相連接的部件，而且也指包括兩個間接互相連接的部件，可以通過一個介于兩個部件之間的其他中間部件、導(dǎo)線和/或?qū)Ч苓B接。
從上文中可以看出，在不偏離本發(fā)明概念的真實精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種各樣的修改。需要指出的是，本發(fā)明中所說明的具體實施例并沒有或被理解為對本發(fā)明做出了限制。本公開包括所有屬于權(quán)利要求書范圍內(nèi)的修改。
權(quán)利要求
1.一種用于從伴生放射性母液中分離出基本上不含雜質(zhì)的放射性子產(chǎn)物的無氣體系統(tǒng)，此系統(tǒng)包含一個泵；具有至少兩個端口的第一多通閥，第一多通閥的第一個端口與泵流體連接；包括至少四個端口的第二多通閥，第二多通閥的第一個端口與伴生母液流體連接，第二多通閥的第二個端口與伴生洗提溶液流體連接，第二多通閥的第三個端口與第一多通閥流體連接，和第四端口；一個分離器，與第二多通閥的第四端口流體連接；包括至少兩個端口的第三多通閥，第三多通閥的第一個端口與分離器流體連接，而分離器的另一頭則與第二多通閥的第四端口流體連接，第三多通閥的第二個端口與伴生產(chǎn)物容器流體連接；一根延伸在第二多通閥的第三個端口與第一多通閥之間的導(dǎo)管；和一個與泵、第一多通閥、第二多通閥和第三多通閥可操作連接的處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中分離器與產(chǎn)物容器形成可以與第二和第三多通閥拆卸連接的模塊單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中第一、第二和第三流量閥形成一個閥系統(tǒng)，并且其中母液、洗提溶液、分離器和產(chǎn)物容器中的每一個與此閥系統(tǒng)可拆卸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，包括一根保護(hù)柱，其中第三多通閥通過保護(hù)柱與伴生產(chǎn)物容器流體連接，并且其中分離器、保護(hù)柱和產(chǎn)物容器形成與第二和第三多通閥可拆卸連接的模塊單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括與第二多通閥流體連接的伴生放射性生長容器，和與第二多通閥流體連接的伴生臨時儲存容器，第二多通閥包括六個端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中第一、第二和第三流量閥形成一個閥系統(tǒng)，并且其中母液、洗提溶液、分離器、產(chǎn)物容器、生長容器和儲存容器中的每一個與此閥系統(tǒng)可拆卸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，包括封閉泵、分離器、保護(hù)柱和第一、第二和第三閥的輻射屏蔽罩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，包括與第一或第二多通閥流體連接的洗滌溶液，第一多通閥包括三個端口。
9.一種用于從伴生母液中分離出所需子放射性核素的系統(tǒng)，此系統(tǒng)包含第一泵；包括至少三個端口的第一多通閥，第一閥與第一泵和伴生母液流體連接；第二泵；包括至少三個端口的第二多通閥，第二閥與第二泵和伴生洗提溶液流體連接；第三泵；包括至少三個端口的第三多通閥，第三泵與第三閥和伴生洗滌溶液流體連接；包括至少四個端口的第四多通閥，第四閥與第一、第二和第三閥流體連接；與第四閥流體連接的分離器；包括至少三個端口的第五多通閥，第五多通閥與分離器和伴生產(chǎn)物容器流體連接；和，與第一、第二、第三、第四、第五閥以及第一、第二和第三泵操作連接的處理器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，包括一根保護(hù)柱，其中第五閥通過保護(hù)柱與產(chǎn)物容器流體連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中第一、第二、第三、第四和第五流量閥形成一個閥系統(tǒng)，并且其中母液、洗提溶液、分離器、保護(hù)柱、產(chǎn)物容器、生長容器和儲存容器中的每一個與此閥系統(tǒng)可拆卸連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中此系統(tǒng)基本上不含氣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，包括一個輻射屏蔽罩，其中第一、第四和第五閥、第一泵、分離器和保護(hù)柱均被此輻射屏蔽罩封閉。
14.一種用于從含有母放射性核素的溶液中分離子放射性核素，形成一種基本上不含雜質(zhì)的子放射性核素溶液的少氣體和少空氣方法，包含步驟將含母放射性核素的溶液轉(zhuǎn)移至生長容器中；放置并等待預(yù)定時間，以便使母放射性核素發(fā)生衰減形成含有所需子放射性核素的母-子溶液；將此母-子溶液與對子放射性核素具有高親和力的分離介質(zhì)接觸，形成子富集分離介質(zhì)和子貧乏的母-子溶液；將子貧乏的母-子溶液從分離介質(zhì)中除去；和從子富集分離介質(zhì)中洗提出所需子放射性核素，形成基本上不含雜質(zhì)的子放射性核素溶液。
15.一種用于從含有母放射性核素的溶液中分離子放射性核素，形成一種基本上不含雜質(zhì)的子放射性核素溶液的少氣體和少空氣方法，包含步驟將含母放射性核素的溶液轉(zhuǎn)移至生長容器中；放置并等待預(yù)定時間，以便使母放射性核素發(fā)生衰減形成含有所需子放射性核素的母-子溶液；將此母-子溶液與對母放射性核素具有高親和力的第一分離介質(zhì)接觸，形成母富集分離介質(zhì)和子富集溶液；將此子富集溶液與對母放射性核素具有高親和力的第二分離介質(zhì)接觸，形成基本上不含雜質(zhì)的子放射性核素溶液。
16.一種用于從基本上為第一和第二組分的伴生溶液中分離出基本上為第一組分的第一溶液的系統(tǒng)，此系統(tǒng)包含一個泵；具有至少兩個端口的第一多通閥，第一多通閥的第一個端口與泵流體連接；包括至少四個端口的第二多通閥，第二多通閥的第一個端口與伴生母液流體連接，第二多通閥的第二個端口與伴生洗提溶液流體連接，第二多通閥的第三個端口與第一多通閥流體連接，和第四端口；一個分離器，與第二多通閥的第四端口流體連接；和包括至少兩個端口的第三多通閥，第三多通閥的第一個端口與分離器流體連接，而分離器的另一頭則與第二多通閥的第四端口流體連接，第三多通閥的第二個端口與伴生產(chǎn)物容器流體連接，該容器含有分離出的第一組分的第一溶液。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，包括一根保護(hù)柱，其中第三多通閥通過保護(hù)柱與伴生產(chǎn)物容器流體連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中分離器、保護(hù)柱和產(chǎn)物容器形成與第二和第三多通閥可拆卸連接的模塊單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中第一、第二和第三流量閥形成一個閥系統(tǒng)，并且其中母液、洗提溶液、分離器、保護(hù)柱、產(chǎn)物容器中的每一個與此閥系統(tǒng)可拆卸連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，包括可操作地連接至泵、第一多通閥、第二多通閥和第三多通閥的計算機處理器。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，還包括與第二多通閥流體連接的伴生放射性生長容器，和與第二多通閥流體連接的伴生臨時儲存容器，第二多通閥包括六個端口。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中第一、第二和第三流量閥形成一個閥系統(tǒng)，并且其中母液、洗提溶液、分離器、產(chǎn)物容器、生長容器和儲存容器中的每一個與此閥系統(tǒng)可拆卸連接。
23.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，包括與第一多通閥流體連接的洗滌溶液，第一多通閥包括三個端口。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中第一、第二和第三流量閥形成一個閥系統(tǒng)，并且其中母液、洗提溶液、分離器、產(chǎn)物容器和洗滌溶液中的每一個與此閥系統(tǒng)可拆卸連接。
25.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中至少第一組分和第二組分之一為放射性組分。
26.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中至少第一組分和第二組分之一為離子種。
27.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中至少第一組分和第二組分之一為離子分析物。
28.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)基本上不含氣體。
29.一種用于從含有第一離子種和至少一種組分的溶液中分離出第一離子種的系統(tǒng)，此系統(tǒng)包含第一泵；包括至少三個端口的第一多通閥，第一閥與第一泵和溶液流體連接；第二泵；包括至少三個端口的第二多通閥，第二閥與第二泵和伴生洗提溶液流體連接；第三泵；包括至少三個端口的第三多通閥，第三閥與第三泵和伴生洗滌溶液流體連接；包括至少四個端口的第四多通閥，第四閥與第一、第二和第三閥流體連接；與第四閥流體連接的分離器；包括至少三個端口的第五多通閥，第五多通閥與分離器、伴生溶液和伴生產(chǎn)物容器流體連接，該容器含有第一離子種；和，與第一、第二、第三、第四、第五閥以及第一、第二和第三泵操作連接的處理器。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的系統(tǒng)，包括一根保護(hù)柱，其中第五閥通過保護(hù)柱與產(chǎn)物容器流體連接。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中第一、第二、第三、第四和第五流量閥形成一個閥系統(tǒng)，并且其中母液、洗提溶液、分離器、保護(hù)柱、產(chǎn)物容器、生長容器和儲存容器中的每一個與此閥系統(tǒng)可拆卸連接。
32.根據(jù)權(quán)利要求29的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)基本上不含氣體。
33.根據(jù)權(quán)利要求29的系統(tǒng)，其中第一離子種和組分的至少之一為放射性組分。
34.一種計算機可讀介質(zhì)，包含用于從基本上為第一組分和第二組分的伴生溶液中分離出第一組分的嵌入式計算機程序代碼段，包含將溶液轉(zhuǎn)移到第一個容器的第一個計算機程序代碼段；將溶液與對第一組分具有高親和力的分離介質(zhì)接觸的第二個計算機程序代碼段，形成第一組分富集的分離介質(zhì)和第一組分貧乏的溶液；將第一組分富集的分離介質(zhì)和第一組分貧乏的溶液從分離介質(zhì)中除去的第三個計算機程序代碼段；和將所需第一組分從第一組分富集的分離介質(zhì)中洗提出來的第四個計算機程序代碼段，形成基本上為第一組分的第一溶液。
35.一種將第一組分從基本上為第一組分和第二組分的伴生溶液中分離出來的方法，包含步驟將溶液轉(zhuǎn)移至第一個容器中；將此溶液與對第一組分具有高親和力的分離介質(zhì)接觸，形成第一組分富集的分離介質(zhì)和第一組分貧乏的溶液；將第一組分富集的分離介質(zhì)和第一組分貧乏的溶液從分離介質(zhì)中除去；和從第一組分貧乏的分離介質(zhì)中洗提出所需第一組分，形成基本上為第一組分的第一溶液。
36.一種計算機可讀介質(zhì)，包含用于從含有離子種和至少一種組分的溶液中分離出離子種，形成一種基本上不含雜質(zhì)的離子種溶液的嵌入式計算機程序代碼段，包含將含有至少一種組分的溶液轉(zhuǎn)移到生長容器的第一個計算機程序代碼段；將溶液與對離子種具有高親和力的第一分離介質(zhì)接觸的第二個計算機程序代碼段，形成離子種富集的分離介質(zhì)和離子種貧乏的溶液；和將離子種貧乏溶液與對最初存在于離子種混合物中的其他組分具有高親和力的第二分離介質(zhì)接觸的第三個計算機程序代碼段，形成基本上不含雜質(zhì)的離子種溶液。
37.一種從包含離子種和至少一種組分的溶液中分離出離子種，形成一種基本上不含雜質(zhì)的離子種溶液的方法，包含步驟將含有至少一種組分的溶液轉(zhuǎn)移到生長容器中；將溶液與對離子種具有高親和力的第一分離介質(zhì)接觸，形成離子種富集的分離介質(zhì)和離子種貧乏的溶液；和將離子種貧乏溶液與對最初存在于離子種混合物中的其他組分具有高親和力的第二分離介質(zhì)接觸，形成基本上不含雜質(zhì)的離子種溶液。
全文摘要
一種用于從伴生母液中分離出一種基本上不含雜質(zhì)的子產(chǎn)品溶液的無氣體系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括泵(16)、數(shù)個多通閥(18、20、22)、分離介質(zhì)(24)和處理器。一根直導(dǎo)管(38)延伸在第二多通閥(20)的第三個端口與第一多通閥(18)之間。處理器被可操作地連接在泵(16)和數(shù)個多通閥(18、20、22)上。本發(fā)明還描述了一種從伴生母液中分離出一種基本上不含雜質(zhì)的子產(chǎn)品溶液的方法。
文檔編號G01N30/08GK1555285SQ02816275
公開日2004年12月15日 申請日期2002年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月22日
發(fā)明者A·H·邦, J·H·希內(nèi)斯, J·E·楊, P·E·霍維茨, A H 邦, 希內(nèi)斯, 楊, 霍維茨 申請人:Pg研究基金會公司