单管FDG合成装置功能拓展

李奇明，金榕兵，王方洋，唐毅

第三军医大学大坪医院 核医学科，重庆 400042

0 前言

单管FDG合成装置由美国CTI公司生产，是用于生产PET检查用药FDG的专用设备，国内有多家医疗单位使用[1]。为保证FDG产品的质量和数量，单管FDG合成装置每次使用时，必须更换干净、干燥的反应管和加料管，同时更换一次性产品纯化柱，重新装填新鲜反应试剂[2]。在连续使用时，工作人员更换反应管、加料传输管线、产品纯化柱，以及安装试剂瓶等会吸收大量放射线[3-4]。笔者在以前工作基础上[5]，通过对单管FDG合成装置进行功能拓展，实现了1次安装可以自动化连续生产4批，完全避免了高活性期开箱，从而极大地减少工作人员射线吸收剂量，提高设备使用安全性。

1 单管FDG合成装置现状

单管FDG合成装置是与生产正电子放射性核素的医用回旋加速器配套使的PET药物生产设备[1]。由于正电子核素及正电子药物具有很强放射性，因此单管FDG合成装置是自动化运行设备，生产过程必须进行安全防护处理[6-7]。作者曾对单管FDG合成装置进行初步改进[5]，对核原料传输管线和反应管实现了自动化在线清洗和干燥，大幅度减少了工作人员射线吸收剂量。初步改进后的单管FDG合成装置，在连续使用时，工作人员更换反应试剂瓶、产品纯化柱仍会吸收大量放射线。

2 单管FDG合成装置功能拓展

要减少工作人员的射线吸收剂量，必须最大限度地减少接触高活性放射线的次数和时间，最好不接触。在初步改进后的单管FDG合成装置上[5]，增加3个电磁三通阀、3根产品纯化柱、3个产品接收瓶，9根管线、9个截止阀、4个注射器，从屏蔽箱外向试剂瓶手动加入清洗试剂和反应试剂，利用氮气干燥传输管和试剂瓶。通过预先装入4个产品纯化柱和从外部加入反应试剂，可以连续生产4批而不打开屏蔽箱，从而完全避免接触高活性放射线危险。

拓展功能后的装置，见图1。以单管FDG合成装置为基础，在产品输出端口通过3个电磁三通阀V5、V6、V7将管线一分为4，分别接入4个产品纯化柱C1、C2、C3、C4及相应的4个产品收集瓶P1、P2、P3、P4；从5个反应试剂瓶瓶口分别各引出2根管线至屏蔽箱外，1根为负压管，另1根为加料管，加料管管口在试剂瓶中的位置低于负压管管口，屏蔽箱外每根管线末端装上1个截止阀；在每个加料管截止阀上装上1支加样注射器。装置其他部分改造略[5]。

图1 拓展功能后单管FDG合成装置示意图

3 装置拓展功能后的使用

拓展功能后的单管FDG合成装置使用时，加速器靶腔、核原料18F传输管线、试剂瓶1及反应管的清洗和干燥同李启明[5]等人的单管FDG合成装置改进。每批生产结束后，试剂瓶2、3、4、5及对应的加料管线必须进行清洗和干燥，操作方法：先打开2号试剂瓶加料阀，用注射器从加料管线加入75%的酒精溶液，清洗试剂瓶，然后在加料口接入低压氮气，使清洗液沿前加料管、试剂瓶、后加料管进入反应管，直至清洗液全部进入反应管、同时加料管和试剂瓶完全干燥后关闭氮气回到初始状态，最后将反应管中的清洗液传入废液回收瓶中[5]。用同样方法对3、4、5号试剂瓶及加料管线进行清洗和干燥。反应试剂的加入操作是先打开1号试剂瓶的负压阀，并通过一安全瓶与低压真空泵相连，打开真空泵，使试剂瓶内保持负压，然后打开对映的加料阀，用注射器加入定量的1号试剂，加毕，关闭真空泵及2个截止阀，回到初始状态。用同样方法分别加入定量的2、3、4、5号试剂。产品传输过程中，根据生产的不同批次，利用单管FDG合成装置控制软件的手动运行模式，通过控制电磁三通阀V5、V6、V7的走向，使产品分别沿纯化柱C1、C2、C3、C4进入对应的产品收集瓶P1、P2、P3、P4。

4 拓展功能效果分析

我们用拓展功能后的单管FDG合成装置成功生产了30多个循环100多批次的FDG，期间每生产一个循环（即1 d，低活性周期）更换一组产品纯化柱，每生产3个循环（12批次内）更换一次试剂瓶、加料管及反应管。对每批产品都进行了外观检查和质量分析，重点检测了化学纯度和放射化学纯度、细菌和热原，同时计算出化学产率、校正化学产率等。通过统计，单管FDG合成装置功能拓展前后生产的FDG在产品质量，工艺指标等方面没有差别。因此，拓展功能后的装置对FDG的生产没有任何影响。

由于FDG的生产属微量化学反应，很少量的亲核试剂如水、酒精等都会降低反应产量，甚至完全失败。因此，每次清洗加料管和试剂瓶后，都要用氮气吹干。此外，极少量污物也会影响反应结果，由于加料管、试剂瓶以及反应管的在线半自动化清洗效果始终不及手工清洗，为保证FDG生产的产量和质量，在更换反应管的同时，一起更换加料管和试剂瓶。通常情况下，只要是在12批次内更换加料管和试剂瓶，就不会影响FDG生产效果。

5 结论

FDG生产中，所用试剂有穴醚K222、三氟甘露糖等非极性物质和碳酸钾、碳酸氢钠、盐酸等极性物质。每批生产结束后，附在试剂瓶和加料管壁上的反应试剂与空气中的某些物质发生作用形成干扰性污物，直接影响下一批生产结果，因此必须清洗。用75%的酒精溶液作清洗剂不仅可以将试剂瓶和加料管清洗干净，而且有利于干燥，同时还可起到消毒作用。

使用拓展功能后的单管FDG合成装置，每天最多可以生产4批FDG（总量可达2 Ci）,完全能够满足一个中心城市的需要。此外，使用改进后装置，工作人员可以完全避免接触高活性放射线，减少辐射吸收剂量，提高设备使用安全性。

[1] Mmock BH,Vaver MT,MulHolland GK.Back-to-back One-Pot[18F]FDG Syntheses in a Single Siemens-CTI Chemistry Process Control Unit[J].Nucl Med Biol,1996,23(4):497-501.

[2] 李奇明,金榕兵,王艳武.18F-FDG制备影响因素探讨[J].中华核医学杂志,2003,(12):52-53.

[3] 谢吉奎,汪世存,谢强,等.正电子药物生产及使用中的辐射防护[J].中国实用医药,2008,3(35):233-234.

[4] 郑钧正.必须重视医疗设备应用安全中的电离辐射因素[J].中国医疗设备,2010,25(9):1-2.

[5] 李奇明,金榕兵,唐森良.单管FDG合成装置改进[J].医疗卫生装备,2011,32(3):36-37.

[6] 刘峰,李广义,项茂琳.医用回旋加速器机房放射防护与配套设施配置[J].中国医疗设备,2008,23(12):49-52.

[7] 贾峰涛,杨星,洪军,等.医用回旋加速器放射防护安全[J].医疗设备信息,2006,(9):57,60.