專利名稱：一種去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用紫外光獲得有機(jī)物和細(xì)菌含量低的示蹤劑—重氧水(H218O)的凈化處理工藝方法。
背景技術(shù)：
自然界中的氧元素有三種穩(wěn)定性同位素，其質(zhì)量數(shù)分別為16，17，18，其在天然水中的豐度分別為99.76％，0.04％，0.2％原子。其中16O是普通氧元素，18O、17O為重氧元素。
重氧水(H218O)是重氧(18O)同位素的氫化物，具有與普通水(H216O)相同的物理化學(xué)性質(zhì)，但是重氧(18O)元素可作為示蹤元素，使得重氧水(H218O)可作為一種示蹤劑而廣泛應(yīng)用于核醫(yī)學(xué)顯像、醫(yī)藥、生物醫(yī)藥、環(huán)境、化學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域。
重氧水(H218O)是正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(Positron Emission ComputedTomography，PET)技術(shù)必需的正電子顯像藥物18F-FDG的唯一制備原料。重氧水的重氧(18O)豐度、離子濃度、總有機(jī)物和細(xì)菌含量，將直接影響正電子顯像藥物18F-FDG的合成產(chǎn)率。
重氧水中總有機(jī)物含量，通常以總有機(jī)碳(TOC)含量來衡量，因此，在重氧水的凈化處理工藝中，有效降低離子濃度、總有機(jī)物和細(xì)菌的含量，保證重氧水中的TOC指標(biāo)，避免凈化工藝過程中重氧(18O)豐度的降低，保證重氧水產(chǎn)品質(zhì)量和應(yīng)用范圍，對(duì)于重氧水產(chǎn)品的凈化處理工藝極為重要。
目前，由于重氧水產(chǎn)品在國內(nèi)還是一種新產(chǎn)品，僅有上海化工研究院的重氧水生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)明專利，在國內(nèi)未見有關(guān)重氧水凈化技術(shù)的公開報(bào)道(期刊、專利等)。
通常我們可以采用加入藥劑如次氯酸，通入臭氧等方法進(jìn)行水的滅菌，但是這些方法會(huì)增加重氧水產(chǎn)品的離子濃度而造成后處理過程困難，或引入16O原子而造成氧同位素的交換、分餾，明顯降低重氧水產(chǎn)品的重氧(18O)豐度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，該方法在利用紫外光有效殺滅重氧水的細(xì)菌和降低有機(jī)物的同時(shí)，可避免重氧(18O)豐度的降低。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，其特征在于，該方法包括以下工藝步驟(1)紫外光照射采用紫外光氧化的方法直接照射去除重氧水中的細(xì)菌和有機(jī)物；(2)濾膜過濾采用微孔濾膜對(duì)經(jīng)紫外光照射后的重氧水進(jìn)行過濾；(3)蒸餾除雜采用蒸餾裝置對(duì)經(jīng)過過濾的重氧水進(jìn)行蒸餾除雜，得到一種純凈的、可避免重氧(18O)豐度降低的重氧水(H218O)。
所述的紫外光的波長(zhǎng)范圍是100納米～420納米。
所述的紫外光為某一特定波長(zhǎng)的紫外光，如波長(zhǎng)185納米，或同時(shí)為兩種，如波長(zhǎng)185納米和254納米，或同時(shí)為兩種以上波長(zhǎng)的紫外光，如波長(zhǎng)185納米、254納米和270納米。
所述的步驟(1)中重氧水在紫外光照射下的停留時(shí)間在10分鐘以上。
所述的步驟(2)中采用的微孔濾膜選自聚偏二氟乙烯(PVDF)微孔濾膜，或者聚四氟乙烯(PTFE)微孔濾膜所述的微孔濾膜的孔徑為0.22～0.5微米。
所述的步驟(3)中采用的蒸餾裝置為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀或蒸餾水發(fā)生器。
所述的步驟(3)中的蒸餾過程是在高純度氬氣(Ar)或氮?dú)?N2)作為保護(hù)氣的條件下進(jìn)行蒸餾。
所述的重氧水(H218O)的重氧(18O)豐度為9.0％～99.9％。
本發(fā)明采用紫外光照射的方法，由于紫外光具有殺滅多數(shù)細(xì)菌和可以打斷有機(jī)物中大多數(shù)化學(xué)鍵能力，所以可以利用紫外光照射殺滅重氧水中細(xì)菌，分解重氧水中殘留的有機(jī)物。
重氧水中細(xì)菌和殘留有機(jī)物在紫外光的作用下，細(xì)菌被殺死變?yōu)槭w，殘留有機(jī)物分解為帶電小分子有機(jī)物、不帶電小分子有機(jī)物和被氧化生成二氧化碳。由于采用紫外光照射的方式，這個(gè)過程中，重氧水不會(huì)接觸其它含氧物質(zhì)，不會(huì)造成重氧(18O)豐度的變化，可在殺滅細(xì)菌和降低有機(jī)物的同時(shí)有效避免處理過程中重氧豐度的降低。在重氧水的凈化處理工藝中，利用紫外光滅菌和分解后，還需要利用其它凈化方法，去處離子、細(xì)菌尸體和被分解的小分子有機(jī)物和二氧化碳。
在重氧水的凈化處理工藝中，利用紫外光滅菌和分解有機(jī)物后，可安置膜過濾、簡(jiǎn)單蒸餾工藝，用以去除細(xì)菌尸體，脫除離子、小分子不帶電有機(jī)物、帶電有機(jī)物和二氧化碳，完成整個(gè)重氧水的凈化處理工藝。
本發(fā)明利用已有的濾膜過濾技術(shù)，即采用孔徑為0.22～0.5微米的濾膜。將其安置在重氧水經(jīng)過紫外光凈化處理后，能夠有效過濾去除經(jīng)過紫外光凈化處理后的重氧水中的細(xì)菌尸體、碎屑等。
本發(fā)明再利用已有的實(shí)驗(yàn)室蒸餾技術(shù)，即利用簡(jiǎn)單的蒸餾裝置(如實(shí)驗(yàn)室常用的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、蒸餾水發(fā)生器等)對(duì)重氧水進(jìn)行蒸餾，用以去除離子、小分子不帶電有機(jī)物、帶電有機(jī)物和二氧化碳等，在蒸餾過程中要注意不能使重氧水接觸空氣，應(yīng)該采用高純度氬氣(Ar)或氮?dú)?N2)作為保護(hù)氣進(jìn)行蒸餾，避免空氣中的氧氣對(duì)重氧(18O)同位素的分餾作用，降低重氧水的重氧(18O)豐度。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1工業(yè)生產(chǎn)的重氧水，豐度97.2％，細(xì)菌含量10個(gè)/ml，總有機(jī)碳(TOC)含量12ppm，經(jīng)185納米紫外光照射，重氧水停留時(shí)間15分鐘后，經(jīng)孔徑為0.3微米的PVDF(聚偏二氟乙烯)微孔濾膜過濾、高純度氬氣(Ar)保護(hù)的蒸餾裝置，產(chǎn)品重氧水的細(xì)菌含量＜1個(gè)/ml，總有機(jī)碳(TOC)含量10ppb，產(chǎn)品豐度97.1％。
實(shí)施例2工業(yè)生產(chǎn)的重氧水，豐度95.8％，細(xì)菌含量25個(gè)/ml，總有機(jī)碳含量800ppm，經(jīng)254納米紫外光照射，重氧水停留時(shí)間30分鐘后，經(jīng)孔徑為0.22微米的PVDF(聚偏二氟乙烯)微孔濾膜過濾、高純度氬氣(Ar)保護(hù)的蒸餾裝置，產(chǎn)品重氧水細(xì)菌含量＜1個(gè)/ml，總有機(jī)碳含量120ppm，產(chǎn)品豐度95.8％。
實(shí)施例3工業(yè)生產(chǎn)的重氧水，豐度99.3％，細(xì)菌含量18個(gè)/ml，總有機(jī)碳含量350ppm，經(jīng)185納米和254納米雙波長(zhǎng)的紫外光照射，重氧水停留時(shí)間20分鐘后，經(jīng)孔徑為0.45微米的PTFE(聚四氟乙烯)微孔濾膜過濾、高純度氮?dú)?N2)保護(hù)的蒸餾裝置，產(chǎn)品重氧水細(xì)菌含量＜1個(gè)/ml，總有機(jī)碳含量80ppm，產(chǎn)品豐度99.2％。
實(shí)施例4工業(yè)生產(chǎn)的重氧水，豐度10.2％，細(xì)菌含量120個(gè)/ml，總有機(jī)碳含量80ppm，經(jīng)185納米、200納米和254納米紫外光照射，重氧水停留時(shí)間10分鐘后，經(jīng)孔徑為0.5微米的PTFE(聚四氟乙烯)微孔濾膜過濾、高純度氮?dú)?N2)保護(hù)的蒸餾裝置，產(chǎn)品重氧水細(xì)菌含量＜1個(gè)/ml，總有機(jī)碳含量13ppb，產(chǎn)品豐度10.1％。
權(quán)利要求
1.一種去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，其特征在于，該方法包括以下工藝步驟(1)紫外光照射采用紫外光氧化的方法直接照射去除重氧水中的細(xì)菌和有機(jī)物；(2)濾膜過濾采用微孔濾膜對(duì)經(jīng)紫外光照射后的重氧水進(jìn)行過濾；(3)蒸餾除雜采用蒸餾裝置對(duì)經(jīng)過過濾的重氧水進(jìn)行蒸餾除雜，得到一種純凈的、可避免重氧(18O)豐度降低的重氧水(H218O)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，其特征在于，所述的紫外光的波長(zhǎng)范圍是100納米～420納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，其特征在于，所述的紫外光為某一特定波長(zhǎng)的紫外光，如波長(zhǎng)185納米，或同時(shí)為兩種，如波長(zhǎng)185納米和254納米，或同時(shí)為兩種以上波長(zhǎng)的紫外光，如波長(zhǎng)185納米、254納米和270納米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，其特征在于，所述的步驟(1)中重氧水在紫外光照射下的停留時(shí)間在10分鐘以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，其特征在于，所述的步驟(2)中采用的微孔濾膜選自聚偏二氟乙烯(PVDF)微孔濾膜，或者聚四氟乙烯(PTFE)微孔濾膜
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，其特征在于，所述的微孔濾膜的孔徑為0.22～0.5微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，其特征在于，所述的步驟(3)中采用的蒸餾裝置為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀或蒸餾水發(fā)生器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，其特征在于，所述的步驟(3)中的蒸餾過程是在高純度氬氣(Ar)或氮?dú)?N2)作為保護(hù)氣的條件下進(jìn)行蒸餾。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，其特征在于，所述的重氧水(H218O)的重氧(18O)豐度為9.0％～99.9％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種去除重氧水中細(xì)菌和有機(jī)物的凈化處理方法，該方法包括紫外光照射、濾膜過濾、蒸餾除雜等工藝步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中利用紫外光進(jìn)行紫外光氧化方法直接去除重氧水中有機(jī)物和細(xì)菌，保證重氧水的凈化處理工藝中的重氧(
文檔編號(hào)C02F1/04GK1923715SQ200510029329
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者肖斌, 伍昭化, 陳代傳, 秦川江, 姜永悅, 張麗雅, 周建耀 申請(qǐng)人:上?；ぱ芯吭? 上海聯(lián)泓同位素科技有限公司