MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY ö Bejelentés napja: 1978. VII. 11. (MA 3002) Nemzetközi osztályozás: G 01 N 1/28 G 01 T 1/204 Közzététel napja: 1980. IX. 27. / í* ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent; 1981. IX. 30. V* Feltalálók: Szabadalmas: dr. Gács István oki. vegyészmérnök, Budapest, 32%, Vargay Zoltán MTA Központi Kémiai Kutató oki. vegyész, Budapest, 15%, Dombi Sándor oki. elektromérnök, Budapest, Intézete, Budapest 15%, dr. Mlinkó Sándor oki. vegyész, Budapest, 12%, Ottinger József műszerész, Budapest, 10%, Prukács Gábor műszerész, Budakeszi, 8%, dr. Ötvös László oki. vegyész, Budapest, 5%, dr. Dobis Ottóné oki. vegyész, Budapest, 3% Eljárás és berendezés 3 H-, valamint 3 H-és 14 C-izotóppal együttesen jelzett anyagok mintaelőkészítésére folyadékszcintillációs radioaktivitás-méréshez 1 2 A találmány tárgya eljárás 3 H-, valamint 3 H- és í4 C-izotópot együttesen tartalmazó anyagok, főként szerves vegyületek és biológiai eredetű anyagminták mintaelőkészítésére folyadékszcintillációs radioaktivitásméréshez, a minta elégetése, azaz a minta hidrogéntartalmának vízzé, széntartalmának pedig széndioxiddá való oxidatív átalakítása, majd a víz és széndioxid szétválasztása után a 3 II-izotópot hordozó víz, illetve a Mc -izotópot hordozó széndioxid egymástól elkülönítetten folyadékszcintillációs számláló oldatba juttatása útján. A találmány tárgya továbbá berendezés a fenti eljárás foganatosítására. Közismert, hogy a radioiaotópos nyomjelzési technika a biológiai, biokémiai és ezekhez kapcsolódó egyéb kutatások fontos módszere. a H- és 14 C~izotópot alkalmazó vizsgálatok kiértékeléséhez igen gyakran nagyszámú és különböző kémiai-fizikai tulajdonságú minta folyadékszcintillációs radioaktivitás-mérésre alapozott izotópanalízisét kell elvégezni. A szerves vegyületek és biológiai anyagok, valamint egyéb minták (pl. vékonyrétegkrconatogrimok, poliakrilamid gél stb.) radioaktivitásméréséhez azonban igen gyakran a minta 3 H- és M G-tartalmát csak a minta kémiai-fizikai átalakításával mintaelőkészítési eljárással lehet számlálásra alkalmas folyadékszcintillációs oldatba juttatni. Méréstechnikailag nehézséget okoz, hogy mind a közvetlenül, mind a konvencionális, ún. nedves roncsolást alkalmazó mintaelőkészítéssel oldatba vitt minta radioaktivitás-mérése során az analizálandó vagy a roncsoló anyag kémiaifizikai tulajdonságaitól függő szín és koncentráció kiol- tás, valamint a kemilumineszcencia jelenségével kell számolni. Ugyanakkor a kettősen, 3 H- és 14 C-izotóppal együttesen jelzett anyagok radioaktivitás-mérésénél a két izotóp által sugárzott béta-részecskék energiaspekt- 5 ramának átfedése miatt a különböző korrekciós lehetőségek ellenére is a mérés hibája izotóponként igen eltérő és nagy lehet, különösen szélsőséges ízotóparányok esetében. A mintaoldhatóság, a kioltás, a kemilumineszcencia és a kettős jelzésű anyagok okozta mérés- 10 technikai nehézségek megoldásán túlmenően a nagyszámú minta izotópanalízise gyors, automatizált mintaelőkészítési eljárást igényel. Az automatikus folyadékszcintillációs spektrométerek széles körben való elterjedése is ezt segíti elő, hiszen a fenti problémák a modern szám- 15 lálóberendezés kihasználhatóságát erősen korlátozzák. A mintaelőkészítés gyorsítása és automatizálása mellett analitikai szempontból igen lényeges és szükséges az eljárás reprodukálhatóságának és pontosságának növelése is. Ehhez az szükséges, hogy a minta 3 H- és 14 C-izo- 20 tóp tartalma a minta egyéb alkotóelemeitől és egymástól is elválasztva, külön-külön, az adott izotópra nézve mindig azonos kémiai formában kerüljön radioaktivitásmérésre. Szükséges továbbá, hogy a mintaelőkészítés során a minta kémiai összetételétől függetlenül a 25 minta 3 H- és l4 C-izotóp tartalma kvantitatív az adott izotópok radioaktivitásának mérésére szolgáló oldatokba kerüljön, és a rendszer ún. emlékezési effektusa elhanyagolhatóan kicsi legyen. Tekintettel arra, hogy trkiált vlz és ^C-izotópot hor- 30 dozó széndioxid - többek között a jelzett szerves ve-
3 4 gyületek és biológiai minták közvetlen oxidációs termékeként a minta elégetéséhez előállíthatók, majd ezen égéstermékek alkalmas elválasztásával és folyadékszcintillációs oldatba juttatásával az analízisenként azonos kémiai formában történő radioaktivitás-mérés kívánalma is kielégítést nyerhet, az ismert megoldások, elsősorban a minta-égetést, mint első lépést, alkalmazó mintaelőkészítési eljárások kidolgozására irányulnak. A zárt rendszerű, pl. az ún. Schöniger zárt lombikban való égetés technikát alkalmazó eljárásokban a széndioxid és a víz egymástól és az egyéb égéstermékektől való elválasztása csak különleges úton valósítható meg, mert a mintaégető és a vizet, valamint a széndioxidot összegyűjtő rendszer egy és ugyanaz. Ezek az egyébként is rendkívül idő- és munkaigényes eljárások kettősen jelzett-és folyadékminták, valamint mintasorozatok előkészítésére alkalmatlanok, illetve az elválasztás körülményessége és a részfolyamatok idő- és munkaigényessége miatt használatuk erősen korlátozott. Az ún. nyitott rendszerű, általában áramló oxigénben való mintaégetés technikáját alkalmazó eljárások esetében a minta égetésére és a víz, valamint a széndioxid összegyűjtésére szolgáló rendszerek egymástól egyszerűen elválaszthatók. Az eddig ismert eljárások és az ezekre alapozott berendezések közös jellemzői és hátrányai az alábbiak: 1. Az analizálandó mintákat minden esetben különkülön, egyenként, manuálisan kell a készülékbe juttatni. A nagyfeszültségű szikrával történő égetést alkalmazó eljárás és berendezés folyadékminták előkészítésére alkalmatlan, és a minták gondos elhelyezésére ügyelni kell. Más esetben egyes mintákhoz közvetlenül az égetést megelőzően kell adalékanyagokat adni, és az égési folyamatot a minta kémiai-fizikai tulajdonságaitól függően szabályozni. Kontakt katalitikus eljárásnál az égetőcső korróziójával és a katalizátorok tönkremenetelével párhuzamosan az izotóp-visszanyerés hatásfoka csökkenhet. 2. A mintában a szén és hidrogén mellett jelenlevő egyéb alkotóelemek pí- CI, Br, I, S, P radioaktivitás-mérést zavaró égéstermékeit csak a kontakt katalitikus égetést vagy utánégetést alkalmazó berendezésekben választják el a víztől és széndioxidtól. 3. A radioaktív széndioxid és vízgőz egymástól történő elválasztása, ill. a tríciumot hordozó vízgőznek a-vivőgázból való kinyerése minden esetben a víznek a vivőgázból, annak folyamatos áramlása közben történő kondenzálásával, kifagyasztásával, vagy adott oldószerrel való elnyeletésével törtétlik. Analitikai szempontból azonban, sem a triciált víz kinyerése, sem a víz és a széndioxid elválasztása nem kvantitatív. Ez azt jelenti, hogy a triciált víz; és a 14 C-izotópot hordozó széndioxid a kinyerésükre szolgáló rendszereket kölcsönösen szennyezik. Emiatt a 14 C-izotóp egy része a trícium számlálására szolgáló oldatba, a tríciumnak egy része pedig a 14 C-izotóp számlálására szolgáló folyadékszcintillációs oldatba kerül. A közvetlen vízkondenzálás vagy oldószerrel való vízkinyerés esetén a víz parciális nyomásával és a vivőgáz mennyiségével arányos veszteséggel kell számolni. 2 4. Az előkészített minták ill. a folyadékszcintillációs oldatok felfogására szolgáló küvettákat minden esetben mintánként kell a berendezéshez csatlakoztatni, majd onnan eltávolítani. A találmány célja olyan eljárás és berendezés biztosítása, amely az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölésével lehetővé teszi a 3 H-, valamint 3 H- és 14 C-izotópot együttesen tartalmazó anyagminták nagypontosságú és érzékenységű, - adott esetben manuális beavatkozástól mentes teljesen automatikus üzemű minta- 5 előkészítését folyadékszcintillációs radioaktivitás-méréshez. A találmány egyik alapja az a felismerés, hogy adott hőmérsékleteken a minta elégésekor képződő vagy a mintával a rendszerbe bevitt víz teljes mennyisége spe- 10 ciális anyagokkal a vivőgáz-áramból kvantitatíve megköthető, a víz-megkötésre szolgáló töltet programozott felfűtésével és inaktív vízgőzzel történő átöblítésével a triciált víz kvantitatíve, oxigén, nitrogén vagy egyéb vízveszteséget okozó vivőgáz alkalmazása nélkül a vízgőz 15 kondenzálására szolgáló rendszerbe vihető, továbbá a kondenzált víz a vivőgáz kiküszöbölése következtében veszteség nélkül tárolható, illetve folyadékszcintillációs küvettába öblíthető. A találmány további alapja az a felismerés, hogy a 20 víz-megkötésre használt töltet minőségének, mennyiségének és programozott fűtésének alkalmas kiválasztásával a töltet vizkapacitása izotópanalitikai szempontból kívánt értékre állítható, a töltet öblítéséhez szükséges inaktív víz mennyisége pedig jóval a radioaktivitás-mé- 25 réshez használt oldatok vízkapacitása alatt marad. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy olyan esetben, amikor 3 H- és 14 C-izotópot együttesen tartalmazó anyagmintát kell elemezni, a triciált víz speciális tölteten való tárolásával a mintából származó triciált víz 30 és a 14 C-izatópot hordozó széndioxid egymástól kölcsönösen kvantitatíve elválasztható, és külön-külön, veszteség nélkül folyadékszcintillációs oldatba juttatható. Fenti felismerések alapján a találmány értelmében úgy járunk el, hogy a mintát áramló oxigénben elégetjük, a 35 mintából származó triciált vizet az oxigén vivőgázból alkalmas tölteten, előnyösen részlegesen dehidratált alumínium-oxidon vagy réz-szulfáton kvantitatíve visszatartjuk, miközben a széndioxidot a vivőgázzal folyadékszcintillációs számlálásra, valamint a széndioxid megkö- 40 tésére alkalmas abszorbensbe, előnyösen l-axnino-3-metoxi-propánba vezetjük, és az abszorbenst alkalmas folyadékszcintillációs oldattal, előnyösen toluol-bázisú oldattal küvettába öblítjük. Ezt követően a triciált vizet tároló töltetet felfűtjük, vízgőzzel átöblítjük, a tríciumot 45 hordozó vizet kondenzálás után összegyűjtjük és folyadékszcintillációs oldattal, előnyösen dioxán-bázisú mérő küvettába juttatjuk. A találmány értelmében a triciált víz elválasztására előnyösen használhatók reverzibilisen hidratálható/de- 50 hidratálható, ugyanakkor széndioxid megkötésére alkalmatlan fémoxidok és sók, azok keverékei, hordozókon vagy azok nélkül is. Ugyancsak a fenti felismerések alapján a találmány berendezés a fenti eljárás foganatosítására, melynek vö- 55 zérelhető mintatároló- és adagoló szerkezete,-ehhez csatlakozó és vezérelhető oxigénforrásra kapcsolódó égetőegysége, az égetőegységhez vízmegkötő töltetet tartalmazó, vezérelhető vízadagoló forrásra kapcsolódó és vezérelhető fűtésszabályozóval ellátott reaktora, a reak- 60 torhoz vezérelhető alternatív szelepen át vezérelhető folyadékszcintillációs oldat, ill. széndioxid abszorbens adagoló forrásokra kapcsolódó abszorbere, továbbá vezérelhető, folyadékszcintillációs oldatot adagoló forrásra kapcsolt hűtőegysége, ós az abszorberhez, ill. a hűtőegy^ 65 séghez vezérelhető egyutas szelepen át csatlakozó, folyam
9 10 dékszcintillációs mintákat tároló egysége(i) van(nak). A folyadékszcintillációs mintákat tároló egységek előnyösen küvetták lehetnék, melyek elektromos programozóval vezérelt küvetta-váltó egységhez vannak rögzítve. A vezérelhető oxigénforrást oxigéntartályból, áramlás- és nyomásszabályozóból és elektromágneses szelepből, á vezérelhető vízadagoló forrást víztartályból és adagoló pumpából, a folyadékszcintillációs oldatot adagoló forrásokat folyadékszcintillációs tartályokra csatlakozó adagoló pumpákból, az abszorbens adagoló forrást pedig adszorbens tároló tartályra csatlakozó adagoló pumpából célszerű kialakítani. Az automatikus vezérlés ügy biztosítható, hogy a mintatároló- és adagoló szerkezet, az elektromágneses szelep, az adagoló pumpák, az alternatív szelep, az egyutas szelep, és a fűtésszabályozó is elektromos programadóra van(nak) kötve. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük. A rajz a találmány szerinti berendezés egy lehetséges példakénti kiviteli alakját és működési elvét mutatja. A rajzon azonos hivatkozási számok és jelek azonos részleteket jelölnek. Az 1. ábra a találmány szerinti berendezés blokksémája, a 2. ábra pedig a találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjának blokksémája. Amint az 1, ábrán látható, 1 mintatároló- és adagoló szerkezet a hozzá csatlakozó 2 égetőegységbe mintátjuttat. A 2 égeíőegységben, mely előnyösen kvarccső, a minta hidrogén- ill. széntartalmát vízzé, illetve széndioxiddá alakítjuk. A minta foszfortartalmát a mintához előzetesen adagolt volfrám-trioxiddal, kén- és halogéntartalmát pedig a 2 égetőegységben elhelyezett ezüstgyapottal kötjük meg. Az égéstermékként keletkező radioaktív vízgőzt és széndioxidot oxigén vivőgázzal 3 reaktorba vezetjük, ahol a vízét a 3 reaktorban elhelyezett töltettel, előnyösen részlegesen dehidratált alumínium- -oxiddal vagy réz-szulfáttal a vivőgázból kvantitatíve kiszűrjük, mialatt a széndioxidot tartalmazó gázt 4 abszorberbe vezetjük, ahol a széndioxidot alkalmas, előnyösen 1 -amino-3-metoxi-pr opán abszorbenssel kvantitatíve megkötjük. Ezután az abszorbenst folyadékszcintillációs oldattal 9 küretta-váltó egységgel mozgatható 5 mintatároló egységbe, előnyösen küvettába juttatjuk. Ezt követően, vivőgáz alkalmazása néíkfil, a 3 reaktort felfűtjük, és vízgőzzel átöblítjük. A vízgőzt 6 hűtőegységgel kondenzáljuk, a kondenzátumot 7 vízgyűjtőegységbe foifögjtafc, majd folyaéékszcinimlécióh Adattal ugyancsak a 9 küvetta-váltó egységgel mosatható t kütsttéba Sistíljafc. ; A % égetőegswí^fem; csatlakozó A veaetékeo át oxigént, a J rcafctöríkw es&tíafcc&ó S TWEetóken ét vizet, a 4 abszxstetfcek -cssíflaközó C 'sfessrtéfeisn át fdyaáéksztitotillációs oldatot, előnyösen toluol-bázísú oldatot, D veeet&ea ál' pedig atnaorbeast, dőnyösen 3-metori-profűteiimt és a feftfcőegységfaez csatjaiból E vezetéken it 4gtyadéfes2cmtüiációg oldatot, előnyösen dis«á»-btó8é oldatot justtatumk a rendszeribe. Folyaidékszcintilláciös űidatkéat tennészeíesen tnisd a toluol-, mind a dioxán-maisé oldat helyett minden ouyan oldat aüsalmastamé, mely m abszotteis, ill. a víz foíyadőkszx^tiüációs számlálására korábbról ismert. A 2. ábra szerinti berendezés egyes részei közötti kapcsőlátót a-utoin&tikasaaa működtethető saeiepsk segítségével valósítjuk meg, amelyeknek a kívánt, a mintaelőkészítés folyamatának megfelelő működését programadó vezérli. Az ábrán látható 3 reaktort V t alternatív szelep a 4 5 abszorberre, vagy a 6 hűtőegységre kapcsolja. A 2 égetőegységhez csatlakozó vezeték az oxigéntartályból R áramlás- és nyomásszabályzón, valamint S elektromágneses szelepen át juttat oxigént a rendszerbe. A 3 reaktor egyrészt M fűtésszabályzóval, másrészt a 10 vizet szállító P 4 adagoló pumpával van ellátva. A 4 abszorberhez csatlakozó egyik vezetéken a folyadékszcintillációs oldatot P 3 adagoló pumpa, a másik vezetéken az abszorbert P 2 adagoló pumpa juttatja a rendszerbe. A 6 hűtőegységbe P t adagoló pumpa viszi a folyadék- 15 szcintillációs oldatot. A 4 abszorberből az abszorbens V 2 szelepen át jut a folyadékszcintillációs 5 mintatároló egységbe. Az 1 mintatároló- és adagoló szerkezet, az S elektromágneses szelep, a Pj, a P 2, a P 3 és a P 4 adagoló pumpa, az egy- 20 utas V 2 szelep, az M fűtésszabályzó, a V t alternatív szelep és a 9 küvettaváltó egység önmagában ismert módon Co programadó egy-egy kimenetére van kötve. Példa: Minden minta elkészítése nyolc munkafázisból áll. 25 A készülék bekapcsolása előtt az alumínium- vagy ónfóliából készült preparátum tartókba bemért 3 H- és 14 C-tartalmú anyagmintákat az 1 mintatároló-és adagoló szerkezetbe helyezzük. Az első fázisban a Co programadó egyet léptet az 1 30 mintatároló- és adagoló szerkezettel, nyitja az oxigén-áteresztő S elektromágneses szelepet, és első állásba viszi a Vj alternatív szelepet. Ekkor az első anyagminta az 1000 C-ra felfűtött 2 égetőegységbe jut, ahol a rendszerbe juttatott oxigénben pillanatszeröen elég. A minta 35 foszfortartalmát a mintához beméréskor hozzáadott volfrám-trioxid, kén- és balogéntartalmát pedig a 2 égetőegységben elhelyezett ezüstgyapot köti meg. A 3 H- és 14 C-izotópot tartalmazó égésterméknek vízzé ill. széndioxiddá való kvantitatív oxidációját az ugyan- 40 csak az égetőegységben elhelyezett katalizátor, előnyösen rézoxid biztosítja. Az égetőegységen átáramló oxigén a vízgőzt és a széndioxidot a 3 reaktorba viszi, ahol a részlegesen dehidratált alumíniumoxid a vivőgázból kvantitatíve kiszűri a vizet, mialatt a széndioxidot az 45 áramló oxigén az adott mennyiségű l-amino-3-metoxi- -propánnal feltöltött 4 abszorberbe szállítja. A második fázisban az S elektromágneses szelep változatlanul nyitva marad, a Vj alternatív szelep első állásban marad, a P 3 adagoló pumpa üzemelni kezd, és a V 2 50 egyutas szelep nyit. Ekkor az abszorbenst a P 3 adagoló pumpával betáplált adott mennyiségű toluol-bázisú folyadékszcintillációs oldat a folyadékszcintillációs 5 mintaíárdó egységbe öblíti. A harmadik fázisban a P 3 adagoló pumpa változatla- 55 nul üzemel, a V 2 egyutas szelep nyitva marad, az S elektromágneses szelep zár, a Vj alternatív szelep második állásba jut, és az M fűtésszabályzó fűteni kezd. Ekkor az oxigén adagolása megszűnik, és a 3 reaktorban levő alumínium-oxid töltet felmelegszik, é A negyedik fázisban a V! alternatív szelep második állásban, az M fstésszabályzó bekapcsolva marad, és a P 4 adagoló pumpa üzemelni kezd. Ekkor a 3 reaktorba inaktív víz jut, és az alumínium-oxid töltetből lejövő vízgőz a 6 hűtőegységben kondenzálódik, majd a 7 viz- 5 gyűjtő egységben veszteség nélkül összegyűlik. 3
7 8 Az ötödik fázisban a V, alternatív szelep második állásban, az M fűtésszabályzó bekapcsolva marad, a P 4 adagoló pumpa üzemelése megszűnik, és a Pj adagoló pumpa üzemelni kezd. Ekkor a 7 vízgyűjtő egységben összegyűlt vizet a dioxán-bázisú folyadékszcintillációs oldat a 8 folyadékszcintillációs mintatároló egységbe öb- líti- A hatodik fázisban a P, adagoló pumpa változatlanul üzemel, a V, alternatív szelep második állásban marad, az M fűtésszabályzó kikapcsol, és az S elektromágneses szelep nyit. Ekkor az alumínium-oxid töltet lehűlése megkezdődik és a víz kiöblítése befejeződik. A hetedik fázisban az S elektromágneses szelep változatlanul nyitva marad, a P, adagoló pumpa üzemelése megszűnik, és a V 4 alternatív szelep az első állásba vált át. Ekkor az oxigén áramlása a 4 abszorber felé megindul. A nyolcadik fázisban az Sj elektromágneses szelep változatlanul nyitva marad, a Vj alternatív szelep változatlanul az első állásban marad, a P 2 adagoló pumpa üzemelni kezd, és a 9 kttvetta-váltó egység SLfolyadékszcintillációs mintákat tároló egységeket lépteti. Ekkor az üres küvetták kerülnek a folyadékszcintillációs minták gyűjtőhelyére, és a 4 abszorberbe újra friss abszorbens jut. A művelet tehát nyolc fázisban megy végbe a példakéntmegadott program szerint. A nyolc fázis mindaddig automatikusan ismétlődik, amíg az 1 mintatároló- és adagoló szerkezetbe helyezett anyagminták el nem fogynak. Az eljárás reprodukálhatóságát és a berendezés megbízható működését bizonyító és meglepően jó reprodukálhatóságot nyújtó méréssorozat eredményeit táblázatokban adjuk meg. Az 1. táblázatból látható, hogyan változik a ^-izotóppal jelzett különböző anyagminták fajlagos radioaktivitása a súly függvényében. Minta nettó súly mg fajlagos radioaktivitás dpm/mg szív (patkány) 49 672 1 590 70 422 1 568 lép (patkány) 56 911 1 663 69 908 1 671 máj (patkány) 65 500 5 035 131 577 5 100 A 2. táblázat a 3 H- és I4 C-izotóppal együttesen jelzett különböző anyagminták mért fajlagos radioaktivitását 15 mutatja. 2. táblázat fajlagos radioaktivitás nettó siily Minta mg»h dpm/ og dpm/mg. 1 -benzil-1 -(3'-dimetil- 11 548 8 972 3553 -amino-propoxi)- 20 500 8 978 3534 -cikloheptán- 3 H- l4 C 21 725 8 965 3584 savanyú fumársavas 23 590 9 071 3564 sója 30 080 9100 3583 32 396 8 901 3544 43 000 8 980 3602 57 941 8 998 ; 3576 66 011 9 017 3555 : 77 131 9 023 3570 12470 16 300 497 35 880 16 335 509 47 005 16 214 501 49 722 16 429 486, 70 000 16 230 506 Minta 1. táblázat 40 nettó súly nag i- fajlagos radioaktivitás dpm/mg benzoesav- B H 10 188 11 566 14 825 11 533 19 709 11 520 24 450 11 626 31 166 11 594 45 875 11606 50165 11 679 70 694 11 632 91 730 11 555 131 320 11469 160 354 11 567 190 960 11476 200 788 11 542 212 100 11631. 218 900 11598 vese (patkány) 140055 4 877 145 000 4 831 tüdő (patkány) 58 213 1 799 72 614 1823 agy (patkány) 119 388 491 129099,, 490 4 O-etil-S-feniletil- 3 888 3 855 277 -foszforoditionát- 3 H- l4 C 16 590 3 837 275- máj (patkány) 60007 1216 ^3555,r 157 909 1 230 3560' Mi,, faeces (patkány) 48 344 " 291 140 106015 284 136 A találmány szerinti eljárás és berendezés főbb előnyei a következők: 1. Az előkészített minták radioaktivitás-mérése mindig azonos kémiai formában, a mintában a szén és hidrogén mellett jelenlevő egyéb alkotóelemek radioaktivitás-mérést zavaró égéstermékeinek eltávolítása után történik. 2. A 3 H-izotópot hordozó vízgőz és a 14 C-izotópot hordozó széndioxid kvantitatív elválasztásával a találmány szerinti eljárás és berendezés az ún. cross-contaminationt kiküszöböli, így a kettősen jelzeit minták esetén az egyik izotópnak a másik melletti pontos és reprodukálható meghatározását biztosítja. 3. A készülék jól reprodukálható és pontos eredményeket szolgáltat. Az analízis reprodukálhatóságát jellemző korrigált empirikus szóvás kettősen jektttt standardmintáké* 10 s cpmdővéla*ztás«tsíeténa ±0,5%««t '
9 nem haladja meg. A pontosság és reprodukálhatóság a kezelőszemélyzet begyakorlottságától független. 4. A mintaelőkészítés folyamata a minták adagolószerkezetben való elhelyezésétől kezdve manuális beavatkozás nélkül, teljesen automatikusan fut le. 5. A készülék és az eljárás használata közben az izotópvisszanyerés hatásfoka nem változik, gyakorlatilag kvantitatív. Ezért a készülék standard mintával történő gyakori ellenőrzésére és korrekciós számításokra nincs szükség. 6. A készülék emlékezési effektusa gyakorlatilag elhanyagolható, 14 C-izotópra nézve kisebb mint 0,001%, 3 H-ra nézve pedig kisebb mint 0,01%. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás 3 H-, valamint 3 H és 14 C-izotóppal együttesen jelzett anyagok, főként szerves vegyületek és biológiai eredetű anyagminták mintaelőkészítésére folyadékszcintillációs radioaktivitás-méréshez, a minta elégetése, azaz a minta hidrogéntartalmának vízzé, széntartalmának pedig széndioxiddá való oxidatív átalakítása, majd a víz és a széndioxid elválasztása után a 3 H-izotópot hordozó víz, illetve a 14 C-izotópot hordozó széndioxid egymástól elkülönítetten folyadékszcintillációs számláló oldatba juttatása útján, azzal jellemezve, hogy a 3 H-izotópot hordozó vizet alkalmas tölteten, előnyösen részlegesen dehidratált alumínium-oxiddal vagy réz-szulfáttal az égéstermék gázelegyéből kiszűrjük a gázelegyet, mely 14 C-izotóp mellett 14 C0 2 -t is tartalmaz, alkalmas abszorbensbe, előnyösen l-amino-3-metoxi-propánba vezetjük, az abszorbenst folyadékszcintillációs oldatba juttatjuk, majd a víz elválasztására szolgáló töltetről a triciált vizet a töltet felfűtésével és inaktív vízgőzzel való öblítésével eltávolítjuk és kondenzálás után folyadékszcintillációs oldatba visszük. 2. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, azzal jellemezve, hogy vezérelhető mintatároló- és adagoló szerkezete (1), ehhez csatlakozó és vezérelhető oxigénforrásra kapcsolódó égetőegysége (2), 5 az égetőegységhez (2) csatlakozó vízmegkötő töltetet tartalmazó, vezérelhető vízadagoló forrásra kapcsolódó és vezérelhető fűtésszabályzóval (M) ellátott reaktora (3), a reaktorhoz (3) vezérelhető alternatív szelepen (Vj) át vezérelhető folyadékszcintillációs oldat, illetve széndi- 10 oxid adszorbens adagoló forrásokra kapcsolódó abszorbere (4), továbbá vezérelhető, folyadékszcintillációs oldatot adagoló forrásra kapcsolt hűtőegysége (6), és az abszorberhez (4), ill. a hűtőegységhez (6) vezérelhető szelepen (V2) ill. vízgyűjtő egységen (7) át csatlakozó, fo- 15 lyadékszcintillációs mintákat tároló egységei van(nak). 3. A 2. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a folyadékszcintillációs mintákat tároló egységek küvetták (8), melyek elektromos programadóval (Co) vezérelt küvetta-váltó egységhez (9) van- 20 nak rögzítve. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a vezérelhető oxigénforrás oxigéntartályból, áramlás- és nyomásszabályozóból (R) 25 és elektromágneses szelepből (S), a vezérelhető vízadagoló forrás víztartályból és adagoló pumpából (P4), a folyadékszcintillációs oldatot adagoló vezérelhető források folyadékszcintillációs tartályokra csatlakozó adagoló pumpákból (P, P 3 ) az abszorbenst adagoló vezé- 30 relhető forrás pedig abszorbenst tároló tartályhoz csatlakozó adagoló pumpából (P 2 ) áll(nak). 5. A 2 4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mintatároló- és adagoló szerkezet (1), az elektromágneses szelep (S), az 35 adagoló pumpák (P,, P 2, P 3, P4), az alternatív szelep (V,), az egyutas szelep (V2) és a fűtésszabályzó (M) is az elektromos programadóra (Co) van(nak) kötve. 10 2 rajz, 2 ábra A kiadásírt felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 81.1233.66-42 Alföldi Nyomda, Debrecen Felelős vezeti: Benkő István igazgató 5
c D 1. ábra
r 2. ábra