CN103169618B - 一种超声雾化造粒装置 - Google Patents

Abstract

一种超声雾化造粒装置，它主要包括一注射泵、一用于喷雾的超声雾化喷嘴和一超声波发生器；所述注射泵上并排安装有两个固定架，每个固定架上均设置有一注射器；所述两个注射器的注射口端分别连接有第一导管和第二导管；所述第一导管和第二导管伸入所述超声雾化喷嘴的内部，并在喷嘴内部相互连通形成具有内外通道的双通道管体；所述双通道管体竖直通向所述超声雾化喷嘴的喷口位置；所述超声雾化喷嘴内置有一盘片状压电式陶瓷换能器；所述换能器通过其设置在超声雾化喷嘴上端的接线端与所述超声波发生器电连接；整个装置操作简单、易于移动及携带，实现了机械自动化操作，有利于产业化生产；提高了药物包覆的效率，更适用于生物医药方面的使用。

Description

一种超声雾化造粒装置

技术领域

本发明涉及一种制造微型胶囊颗粒的超声雾化造粒装置，特别是用于制造包覆药物的微型颗粒的装置。

背景技术

随着生物医药的进步与发展，一大批新型的具有生物活性的药物相继被研发出来；然而这些小分子药物在人体内代谢快、半衰期短，且具有非靶向性扩散性能，以及不可忽视的毒副作用；为了克服小分子药物存在的不足，几十年来人们致力于开发出能提高药物利用率、减小药物毒副作用的药物载体，其中，微型胶囊是最常见的药物载体之一；微型胶囊是将固体或液体药物，利用高分子物质包裹于药物的表面形成的球状颗粒；通过对高分子物质的选择和功能化修饰，可以得到具有靶向、荧光、环境响应功能的微型胶囊，同时提高微型胶囊的生物应用范围。

目前制备微型胶囊的方法有许多，其中，自组装制备微型胶囊是最常用的方式之一，即将疏水性药物与亲水性高聚物溶液在水中通过亲疏水的作用形成胶囊；然而，通过自组装制备微型胶囊过程会涉及到一定量的有机溶剂的使用，提高了微型胶囊的生物毒性，不利于微型胶囊的生物应用，药物包覆效率往往不高，且制备得到的微型胶囊颗粒的尺寸及分布难以调控；还有通过乳液聚合、细乳液聚合、以及其他方法制备的微型胶囊颗粒，都存在着操作复杂繁琐、制备的颗粒尺寸、分布难以调控，药物包覆率低，无法实现工业自动化生产的问题。

发明内容

    本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种操作简便、包覆高效、尺寸可控的超声雾化造型装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：它主要包括一注射泵、一用于喷雾的超声雾化喷嘴和一超声波发生器；所述注射泵上并排安装有两个固定架，每个固定架上均设置有一注射器；所述两个注射器的注射口端分别连接有第一导管和第二导管；所述第一导管和第二导管伸入所述超声雾化喷嘴的内部，并在喷嘴内部相互连通形成具有内外通道的双通道管体；所述双通道管体竖直通向所述超声雾化喷嘴的喷口位置；所述超声雾化喷嘴内置有一盘片状压电式陶瓷换能器；所述换能器通过其设置在超声雾化喷嘴上端的接线端与所述超声波发生器电连接。

所述注射泵为双螺杆定速注射泵，其流量范围为0.001-30 mL/min。

所述双螺杆定速注射泵的螺杆上安装有推块。

所述第一导管和第二导管通过螺母与所述超声雾化喷嘴固定连接。

本发明的有益效果是：它实现了机械自动化操作，制得均一的微型胶囊，有利于产业化生产；通过控制注射泵的输送速度，达到控制所造颗粒的尺寸和分布，并且大大提高了药物包覆的效率，消除了人为误差对制备颗粒的形貌和包覆效率的影响；整个装置操作简单、易于移动及携带，其各主要部件容易清洗、消毒，更适用于生物医药方面的使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明所述超声雾化喷嘴的结构剖视图。

图3是实施例中微型胶囊在透射电子显微镜下的结构示意图。

图4是实施例中所制得的微型胶囊颗粒的粒径随输送泵流速的变化曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：如图1、2所示，它主要包括一注射泵1、一用于喷雾的超声雾化喷嘴2和一超声波发生器3；所述注射泵1上并排安装有两个固定架4，每个固定架4上均设置有一注射器5；所述两个注射器的注射口端6分别连接有第一导管7和第二导管8；所述第一导管7和第二导管8伸入所述超声雾化喷嘴2的内部，并在喷嘴内部相互连通形成具有内外通道的双通道管体9，其中内通道孔径范围为0.5mm~2mm，外通道孔径范围为1~4mm，所述超声雾化喷嘴的可驱动频率为25~120 kHz；所述双通道管体9竖直通向所述超声雾化喷嘴2的喷口位置10，该喷口位置10是整个喷嘴口径最细的地方；所述超声雾化喷嘴2内置有一盘片状压电式陶瓷换能器11；所述换能器11通过其设置在超声雾化喷嘴2上端的接线端12与所述超声波发生器3电连接。

所述注射泵1为双螺杆定速注射泵，其流量范围为0.001-30 mL/min；所述双螺杆定速注射泵的螺杆13上安装有推块14；流量的速度，由推块的移动速度和注射器的容量决定（截面积）；可使用的注射器的容积范围10uL-60mL。

所述第一导管7和第二导管8通过螺母与所述超声雾化喷嘴2固定连接。

当超声波发生器3与超声雾化喷嘴2上端的接线端12连接，向喷嘴发出宽频超声波时，所述换能器11接收宽频超声波发声器的高频电能，并把它转化成同样频率的振动机械能；喷嘴内双通道管体的外通道采用钛质的柱筒结构，与换能器拼接在一起；当换能器将超声波电能转换成机械能，钛质的柱筒将这个振动增强；换能器化成的激荡产生沿喷嘴长度方向的持续声波，声波的波幅在达到雾化面，即喷口位置时最大；当液体从内外通道到达喷嘴雾化面时，液体吸收了振动能量，因此雾化。

注射泵的型号选用Sono-Tek Model 997 syringe pump，它的特点是：

1、高度精确的步进电机的驱动机构，使流速和体积分配具有优越的准确性。

2、微处理器控制传输速率、总分配量可独立设置。

3、字母数字LCD显示屏和键盘选择功能

4、数据可记忆储存

5、具有S232C和TTL接口，可以用来触发泵和、或超声发声器用于驱动喷嘴

6、具有光学编码器，当检测出失速状态，会关闭泵。

7、可容纳2支注射器。

通过本发明制备微型胶囊颗粒的方法：配置两种互不相溶的溶液，用两支10ml-15mL容量范围的注射器分别吸取溶液；将这两支存有液体的注射器固定于注射泵上的固定架上，在喷嘴的喷口位置放置容器，用于收集制备得到的微型胶囊颗粒；将注射泵和超声波发生器连接上电源，设定注射泵的输液速度，调为0.001-30 mL/min范围内的固定速度，按注射泵上的“开始”键，同时打开超声波发生器的开关，在整个装置开始工作；注射泵内的步进电机驱动螺杆并带动推块推动注射器的柱塞，往第一导管和第二导管内输液，通过超声雾化喷嘴和超声波发生器的作用，制得胶囊颗粒，所造颗粒粒径范围100nm~50um，精度是20 nm。

实施例，将注射泵的流速设定为0.001mL/min，喷嘴内通道孔径为0.5mm, 外通道孔径为0.1mm，喷嘴驱动频率为120 kHz，超声雾化后得到的微型胶囊在透射电子显微镜下的照片，如图3所示；制得的微型胶囊颗粒的粒径随注射泵流速的变化，如图4所示。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的范围内，做出的变化、改添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种超声雾化造粒装置，主要包括一注射泵、一用于喷雾的超声雾化喷嘴和一超声波发生器；其特征在于：所述注射泵上并排安装有两个固定架，每个固定架上均设置有一注射器；所述两个注射器的注射口端分别连接有第一导管和第二导管；所述第一导管和第二导管伸入所述超声雾化喷嘴的内部，并在喷嘴内部相互连通形成具有内外通道的双通道管体；所述双通道管体竖直通向所述超声雾化喷嘴的喷口位置；所述超声雾化喷嘴内置有一盘片状压电式陶瓷换能器；所述换能器通过其设置在超声雾化喷嘴上端的接线端与所述超声波发生器电连接。

2.根据权利要求1所述的超声雾化造粒装置，其特征在于：所述注射泵为双螺杆定速注射泵，其流量范围为0.001-30 mL/min。

3.根据权利要求2所述的超声雾化造粒装置，其特征在于：所述双螺杆定速注射泵的螺杆上安装有推块。

4.根据权利要求1所述的超声雾化造粒装置，其特征在于：所述第一导管和第二导管通过螺母与所述超声雾化喷嘴固定连接。

Images