SE465348B - Mikrovaagsanordning foer behandling av precessvaetskor - Google Patents

Description

465 348 2 alla och mikrovàgsfältet kan varken koncentreras eller varieras med avseende pà styrka och frekvens.

Föreliggande uppfinning syftar till att åstadkomma ett förfarande och en mikrovägsanordning av det inledningsvis beskrivna slaget vilket medger geometrisk anpassning av en mikrovågkavitet till mängden och slaget av den använda processvätskan i syfte att förkorta den tid under vilken processvätskan behandlas i syfte att öka utbytet av inkorporering av märkämne i en större molekyl.

Enligt uppfinningen àstadkommes detta med hjälp av en mikrovàgs- anordning av det slag som anges i det bifogade patentkravet 1 och med hjälp av ett förfarande av det slag som anges i bifogade patentkrav 5.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan i anslutning till de bifogade ritningarna, i vilka fig. l schematiskt visar en mikrovågsanordning enligt före- liggande uppfinning, fig. 2 visar en tvärsektionsvy av ett alternativt utförande av mikrovàgsanordningens mikrovàgskavitet, fig. 3 är ett diagram som visar effekten av mikrovàgskavi- tetens geometri på den tid som erfordras för att koka olika lösningsmedel, fig. 4 är ett diagram som visar effekten av användning av salt i processvätskan för att minska koktiden för olika lösningsmedel, fig. 5 är ett diagram som visar sambandet mellan mikrovàgs- fältets intensitet och koktiden för vissa olika lösningsmedel med en bestämd geometri av mikrovàgska- viteten, 465 543 3 fig. 6 är ett schema som visar reaktionen av 18F med 4_nitrO_ 4'-fluorobenzofenon, fig. 7 är ett diagram som visar utbytet av inkorporering av 18F med utnyttjande av konventionell uppvärmning utan mikrovågsbehandling, fig. 8 är ett diagram motsvarande det i fig. 7 vid användning av mikrovàgsbehandling i en mikrovågsanordning enligt uppfinningen, och fig. 9 är slutligen ett diagram som visar effekten av mikro- vågskavitetens geometri på inkorporering av IBF i reaktionen enligt fig. 6.

Fig. 1 visar en mikrovågsanordning enligt föreliggande uppfinn- ing. Anordningen innefattar en antenn 1 för utstrålning av ett mikrovågsfält. En ej visad mikrovågsgenerator, vilken före- trädesvis har varierbar uteffekt matar den alstrade mikrovàgssig- nalen via en koaxialledning som är ansluten till antennen 1.

Antennen 1 visas enbart schematiskt och kan t.ex. vara av horn- typ. Antennen är anordnad i en mikrovågskavitet 2 som är bildad av ett rör 3 med två ändväggar 4 och 5. En första öppning 6 genomgår rörets vägg och är anordnad väsentligen på mitten av det långsträckta röret. En andra öppning 7 är belägen mittför den första öppningen 6 och genomgår också rörets vägg. Två koaxiella stavar 8, 9 sträcker sig var och en från varsin ändvägg inåt mot stavens mitt. Båda stavarna är anordnade centralt inuti röret och uppvisar två mot varandra vända ändytor 10, 11. Vardera staven genomgår resp. ändvägg och uppbärs axiellt rörligt i varsitt hàllarorgan 12, 13. Varje hàllarorgan innefattar ett antal koncentriskt vid ändväggen anordnade distanselement i form av stänger 14 vilka är förankrade vid resp. ändvägg 4. 5. Stängerna 14 uppbär en platta 15 vilken uppvisar en öppning 16 i vilken resp. stav 7, 8 är lagrad axiellt rörlig. Ändväggarna 4, 5 vilka avgränsar resonansrummet i kaviteten är förskjutbart lagrade i röret 3 och resp. ändväggs läge kan ställas in genom manipulering 465 548 4 av varsin schematiskt visad ställstav 17 resp. 18. Kavitetens längd, dvs. avståndet mellan ändväggarna 4, 5 är på känt sätt relaterad till våglängden för mikrovågsfältet.

En schematiskt visad provbehållare 19 fylld.med processvätska 20, som skall behandlas med mikrovågsstràlning, sticks in genom öppningarna 6, 7. Beroende på geometrin av provbehållaren 19 har stavarna 8, 9 dessförinnan justerats så att mikrovågsfältet koncentreras till processvätskan 20. Stavarns ändytor 10, ll får inte föras så nära provbehållaren att elektriskt överslag inträffar mellan ändytorna. Ej heller får mikrovågsfältets energi vara så hög att elektriskt överslag inträffar.

När mikrovågsenergi därefter matas ut i antennen kommer pro- cessvätskan 20 att utsättas för det av stavarna 8, 9 koncentrera- de mikrovågsfältet. Behandlingstiden varierar beroende på proces- svätskans mängd och art.

Mikrovågsbehållaren 19 skall vara framställd av ett icke- metalliskt material som inte polariseras av mikrovågsfältet.

Kvarts är ett föredraget material men även teflon eller pyrex kan användas.

Sökanden har funnit att genom inställning av avståndet mellan stavarnas mot varandra vända ändytor 10, 11 i proportion till den geometriska formen av den mellan ändytorna befintliga provbe- hållaren 19, med andra ord genom att variera geometrin för mikrovågskaviteten 2 kan provvätskans behandlingstid förkortas samt kan utbytet för den kemiska reaktionen i processvätskan ökas. Om mängden provvätska 20 minskas och stavarnas inbördes avstånd minskas i motsvarande mån minskar reaktionstiden samt ökar den kemiska reaktionens utbyte jämfört med om en större volym processvätska och ett motsvarande större inbördes avstånd mellan ändytorna 10, ll används.

Fig. 2 visar ett föredraget utförande för mikrovågskaviteten i området för öppningarna 6, 7. Två tillkommande öppningar 21, 22 465 548 5 är här upptagna i rörets väggyta mittför varandra. Öppningarna 21, 22 1igger'vinkelförskjutna 90° i förhållande till öppningarna 6, 7 såsom framgår ur fig. 2.

Förutom att variera geometrin av mikrovågskaviteten i syfte att förkorta reaktionstiderna och, öka reaktionsutbytet kan även mikrovågsfältets intensitet varieras. Intensiteten, dvs. fältstyrkan, får dock inte ökas otillàtet mycket att elektriskt överslag sker mellan stavarna 8, 9 eller så att processvätskan förstörs.

I syfte att förkorta reaktionstiden och öka reaktionsutbytet kan även salter tillsättas processvätskan i och för ökning av antalet joner i processvätskan varvid även processvätskans dielektrici- tetskonstant ökar och en bättre koppling erhålls mellan det alternerande mikrovàgsfältet och molekylernas rörelse i. pro- cessvätskan.

Det är även möjligt att anpassa frekvensen av mikrovågsfältet till resonansfrekvensen av processvätskan i mikrovátsspektret.

När frekvensen av mikrovågsfältet ändras måste mikrovågskavite- tens dimensioner ändras genom förskjutning av ändväggarna 4, 5 med hjälp av ställstavarna 17, 18.

Fig. 4 visar effekten av att minska provbehållarens invändiga diameter från 5 mm till 4 mm avsevärt reducerar koktiden för olika lösningsmedel vid fasta fältstyrkor.

Fig. 4 visar hur koktiderna för olika lösningsmedel sjunker när salt tillsätts lösningsmedlen.

Fig. 5 visar korrelationen mellan mikrovågsfältets intensitet och koktiden för olika lösningsmedel vid en. på förhand bestämd geometri för mikrovàgskaviteten och provbehållaren.

Fig. 6 visar reaktionen av l8F med 4-nitro-4'-fluorobenzofenon.

Fig. 6 visar den inkorporering som erhålls av 18F, uttryckt i 465 548 6 procent, som erhålls i reaktionen enligt fig. 6 vid konventionell uppvärmning. Som framgår måste värmebehandlingen företas under minst 30 min. för att få ett utbyte på ca. 40%. Fig. 7 visar en reaktion men nu utförd i mikrovåsanordningen enligt uppfinningen vid en mikrovågsenergi på 35 watt. Som framgår erhålls ett utbyte på ca. 25% redan efter 2 min. 18F påverkas av Fig. 9 visar slutligen hur inkorporeringen av geometrin av provbehållaren och av mikrovågskaviteten. Exempelvis ökar inkorporeringen av F, F från ca. 8% vid en provröresdiameter på 6 mm, till ca. 20% vid en provröresdiameter på 4 mm om provet i båda fallen utsätts för mikrovågseffekten 35 watt under 2,5 min. Ur fig. 8 och 9 framgår även att inte enbart den totala inkorporeringen av produkterna (A) och (B) i fig. 5 påverkas av geometrin resp. fältstyrkan utan dessutom påverkas produkternas fördelning. Inte endast polariteten av lösningsmedlet i reaktio- nen påverkas av det snabbt varierande elektromagnetiska fältet utan även avståndet mellan motj onerna i kryptofix-kaliumkarbonat- fluoridkomplexet varierar med det hastigt varierande elektromag- netiska fältet vilket ökar reaktionsbenägenheten för jonreagen- Set .

Uppfinningen kan på många sätt modifieras och varieras inom ramen för de bifogade patentkraven. Exempelvis kan mikrovågsfältet koncentreras med användande av linser.

Claims (10)

465 348 7 PATENTKRAV

1. Mikrovågsanordning för behandling av processvätskor, företrädesvis märkning av prekursorer till radiofarmaka, innefattande - en antenn (l) för utstrålning av ett mikråvågsfält, - en långsträckt mikrovågskavitet (2) i vilken antennen är anordnad och 'vilken är bildad av' en ett rör (3) med två ändväggar, - en första öppning (6) som genomgår rörets vägg och som är anordnad väsentligen på mitten av det làngsträckta röret, - två koaxiella stavar (8, 9) var och en sträckande sig från varsin ändvägg inåt mot stavens mitt, vilka stavar är anordnade centralt i röret och har två mot varandra vända ändytor, k ä n n e t e c k n a d av - en provbehàllare (19) avsedd att fyllas med processvätska (20) och att införas i öppningen för att utsätta processvätskan för mikrovågsfältet i mikrovågskaviteten, - organ (12, 13) för inställning av avståndet mellan stavarnas mot varandra vända ändytor i proportion till den geometriska formen av den mellan ändytorna befintliga provbehållaren.

2. Mikrovågsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d av' att provbehállaren är framställd av ett icke- metalliskt, av mikrovågsfältet ej polariserbart material.

3. Mikrovågsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d av att materialet är kvarts, pyrex eller teflon.

4. Mikrovågsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d av en andra öppning (7) som genomgår rörväggen och som är belägen mitt för den första öppningen, samt tredje (21) och fjärde (22) öppningar, vilka är belägna mitt för varandra och genomgår rörväggen och vilka är anordnade vinkelförskjutna 90 relativt de första och andra öppningarna.

5. Förfarande för behandling av processvätskor, företrädes- vis vid märkning av prekursorer till radiofarmaka, med mik- 4e5'à4s 8 rovágsbestrålning, innefattande följande steg - införing av processvätska (20) i en provbehállare (19), - införing av provbehàllaren i en mikrovågskavitet (2) i vilken råder ett mikrovågsfält för polarisering av processvätskans molekyler och för uppvärmning av processvätskan, k ä n n e t e c k n a t av - koncentrering av mikrovågsfältet inuti provbehâllaren genom variering av geometrin av mikrovågskaviteten (2) i proportion till provbehàllarens (19) geometri.

6. Förfarande enligt krav' 4, k ä n n e t e c k n a t av att koncentereringen utförs genom mekanisk förflyttning av två stavar (8, 9), som är anordnade kolinjärt med varandra på ömse sidor om provbehållaren och som är anordnade koncentriskt inuti mikrovågskaviteten.

7. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t av att provbehàllarens (19) provvolym hålls liten för ökning av reaktiviteten av processvätskan vid en given fältstyrka av mikrovågsfältet.

8. Förfarande enligt patentkrav 5 eller 6, k ä n n e t e c k- nga t av att fältstyrkan av mikrovågsfältet varieras för ökning av reaktiviteten av processvätskan vid en given volym av processvätskan.

9. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t av att salter tillsätts processvätskan för ökning av process- vätskans dielektricitetskonstant.

10. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t av att frekvensen av mikrovàgsfältet anpassas till resonans- frekvensen av processvätskan i mikrovàgsspektret. -:> (f,