CN108905884B - 一种改进的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒装置，包括超临界流体供应支路、溶液供应支路、超临界流体浸渍支路、压力控制系统和制粒系统，本发明的装置对于难溶于超临界流体的药品，可将含有聚合物和药品的溶液与超临界流体在制粒罐中通过超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒；对于易溶于超临界流体的药品，可用抗溶剂法制得聚合物颗粒后，利用超临界浸渍技术制备聚合物载药颗粒。本发明装置实现了超临界溶液浸渍系统和超临界抗溶剂系统的耦合，可使在超临界流体中各种溶解性能的药品均能实现在聚合物颗粒中的高效负载。
Description
技术领域
本发明涉及_超临界流体抗溶剂法制备聚合物载药颗粒技术领域，特别是涉及一种改进的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒装置。
背景技术
在食药制剂领域，超临界流体，特别是超临界二氧化碳由于有着较低的临界温度和临界压力，在实用方面具有极大的优势，此外，二氧化碳还具有无毒无害、廉价易得、无腐蚀性、无残留等特点，使其作为传统有机溶剂的绿色替代物，受到了的广泛关注，研究者开发了多种基于超临界流体的制剂技术。
超临界流体抗溶剂技术（Supercritical Fluid Anti-solvent，SAS）是一种常用的制剂技术，该技术首先将所需制剂的化合物或聚合物溶解于可与超临界流体互溶的溶剂中，然后与超临界流体混合，超临界流体的抗溶剂作用使得溶液的溶解能力急剧下降，溶解于其中的物质快速析出形成细颗粒，最后再用超临界流体清洗析出的颗粒一段时间以除尽溶剂后，释压释放出二氧化碳后获得颗粒产品，从该流程可以看出，对于不溶于超临界流体的物质，该方案可获得较好的包裹效果，但对于能溶解于超临界流体的物质，包裹效果较差，且清洗过程将进一步使部分被包裹物流失。
超临界溶液浸渍技术（Supercritical Solution Impregnation，SSI）是一种将物质负载到聚合物颗粒中的制剂技术，该方法利用超临界流体低黏度、高扩散性和对聚合物颗粒的溶胀作用，使得需要被包裹的物质扩散至聚合物颗粒中形成包覆，显然，该技术的实现需要药品在超临界流体中具有较好的溶解性能。
发明内容
为了克服现有的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒无法实现易溶于超临界流体的物质的高效包裹问题，本发明提供一种改进的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒装置，该装置耦合了超临界流体抗溶剂技术与超临界流体浸渍技术，能够将在超临界流体中具有不同溶解性能的物质高效载入聚合物颗粒，为达此目的，本发明提供一种改进的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒装置，包括超临界流体供应支路、溶液供应支路、超临界流体浸渍支路、压力控制系统和制粒系统,所述超临界流体供应支路为通过管线依次连接的超临界流体储罐、第三阀门、冷却罐、第四阀门、第二高压输送泵和第二流量控制计，所述制粒系统为通过管线依次连接的制粒罐、第八阀门、溶剂回收罐、第十一阀门和第三流量控制计，所述超临界流体供应支路的第二流量控制计通过第六阀门与制粒系统的制粒罐相连，所述溶液供应支路由溶液储罐、第一阀门、第一高压输送泵、第一流量控制计、第二阀门依次连接后通过管道接至制粒罐；所述超临界流体浸渍支路由制粒罐底部出口依次连接第七阀门、药品罐、第五阀门后连至第二高压输送泵入口；所述压力控制系统由氮气储罐、第十二阀门依次连接后通过管道接至第二高压输送泵，同时所述药品罐和制粒罐连接有释压阀门。
本发明的进一步改进，所述的制粒罐为耐压容器，所述的制粒罐底部设置有颗粒过滤器，在制粒罐的上顶周边设置有第四温度控制装置、第一压力传感器、溶液的进料口、超临界流体进口以及第九阀门；罐体底部设有溶液出口，所述第七阀门和第八阀门并联设置于溶液出口上。
本发明的进一步改进，所述的溶液储罐上顶部设有第一温度控制装置，所述的溶液储罐底部设有溶液出口，该出口上设置有第一阀门。
本发明的进一步改进，所述的药品罐为耐压容器，所述的药品罐底部设置有超临界流体进口，连接于第七阀门，所述的药品罐顶部设置有第三温度控制装置、药品萃取液出口和排空口，药品萃取液出口上设置有第五阀门，排空口上设置有第十三阀门。
本发明的进一步改进，所述的溶剂回收罐上顶周边设置有第五温度控制装置、连接于第八阀门的混合液入口和连接于第十一阀门的超临界流体排除口；所述的溶剂回收罐底部设有回收溶剂出料口，该出料口上设置有第十阀门。
本发明的进一步改进，所述的冷却罐上顶部设有第二温度控制装置。
本发明的进一步改进，所述的溶液储罐、冷却罐、药品罐、制粒罐、溶剂回收罐均设置有保温层。
本发明的进一步改进，所述的超临界流体储罐内超临界流体为超临界二氧化碳。
本发明的进一步改进，所述的聚合物载药颗粒中包括可掺杂有金属颗粒等的复合聚合物颗粒。
本发明一种改进的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒装置，，相比现有技术，本发明将超临界流体抗溶剂制粒技术和超临界流体浸渍技术相耦合，有效解决了超临界流体抗溶剂制粒技术无法实现溶于超临界流体物质的高载药问题，实现了在超临界流体中各种溶解度的物质在制得的聚合物颗粒中的高效负载，有效拓展了超临界流体抗溶剂技术制备载药聚合物颗粒的应用领域，强化了超临界流体的应用效率。
附图说明
图1为改进的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒装置流程图。
图中，1、超临界流体储罐；2、溶液储罐；3、氮气储罐；4、冷却罐；5、药品罐；6、制粒罐；7、颗粒过滤器；8、溶剂回收罐；B1、第一高压输送泵；B2、第二高压输送泵； T1、第一温度控制装置；T2、第二温度控制装置；T3、第三温度控制装置；T4、第四温度控制装置；T5、第五温度控制装置；P1、第一压力显示器； F1、第一流量控制计；F2、第二流量控制计；F3、第三流量控制计； V1、第一阀门；V2、第二阀门；V3、第三阀门；V4、第四阀门；V5、第五阀门；V6、第六阀门；V7、第七阀门；V8、第八阀门；V9、第九阀门；V10、第十阀门；V11、第十一阀门；V12、第十二阀门；V13、第十三阀门。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明提供一种改进的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒装置，该装置耦合了超临界流体抗溶剂技术与超临界流体浸渍技术，能够将在超临界流体中具有不同溶解性能的物质高效载入聚合物颗粒。
本发明一种改进的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒装置，如图1所示，包括通过管线依次连接的超临界流体储罐1、第三阀门V3、冷却罐4、第四阀门V4、第二高压输送泵B2、第二流量控制计F2、制粒罐6、第八阀门V8、溶剂回收罐8、第十一阀门V11、第三流量控制计F3；还包括溶液供应支路，由液储罐2、第一阀门V1、第一高压输送泵B1、第一流量控制计F1、第二阀门V2依次连接后通过管道接至制粒罐6；还包括超临界流体浸渍支路，由制粒罐6底部出口依次连接第七阀门V7、药品罐5、第五阀门V5后连至第二高压输送泵B2入口；还包括压力控制系统，由氮气储罐3、第十二阀门V12依次连接后通过管道接至第二高压输送泵B2，同时药品罐5和制粒罐6连接有释压阀门。
实施例1：
如图1所示，先关闭装置的所有阀门，将溶有聚乳酸和紫杉醇的乙醇溶液加入溶液储罐2中，启动溶液储罐2、冷却罐4、制粒罐6的温度控制装置，达到设定温度后打开第三阀门V3、第四阀门V4、第六阀门V6，开启第二高压输送泵B2，将二氧化碳打入制粒罐6，待达到预定的温度和压力后，打开第一阀门V1、第二阀门V2，开启第一高压输送泵B1，通过第一流量控制计使溶液储罐2中的溶液以一定的流速进入制粒罐6，同时打开第九阀门V9和第十一阀门V11，利用超临界二氧化碳抗溶剂作用制得颗粒；制粒完成后，关闭第一阀门V1、第二阀门V2、第一高压输送泵B1，继续向制粒罐6中通入二氧化碳，清洗制得颗粒残留的溶剂；清洗完成后，关闭第三阀门V3、第四阀门V4、第六阀门V6、第二高压输送泵B2，缓慢释放完制粒罐6中的二氧化碳后，在制粒罐6中得到负载紫杉醇的聚乳酸颗粒，制备过程中使用的乙醇溶剂在溶剂回收罐8中回收。制备过程中，通过控制第一流量控制计F1、第二流量控制计F2和第三流量控制计F3，维持制粒罐6的压力不变。
实施例2：
如图1所示，先关闭装置的所有阀门，将阿德福韦（Adefovir）加入药品罐5，并将溶有聚乳酸-聚乙醇酸共聚物并经油酸表面处理的氧化铁纳米颗粒的二氯甲烷溶液加入溶液储罐2中，启动溶液储罐2、冷却罐4、制粒罐6的温度控制装置，达到设定温度后打开第三阀门V3、第四阀门V4、第六阀门V6，开启第二高压输送泵B2，将二氧化碳打入制粒罐6，待达到预定的温度和压力后，打开第一阀门V1、第二阀门V2，开启第一高压输送泵B1，通过第一流量控制计使溶液储罐2中的溶液以一定的流速进入制粒罐6，同时打开第九阀门V9和第十一阀门V11，利用超临界二氧化碳抗溶剂作用制得颗粒；制粒完成后，关闭第一阀门V1、第二阀门V2、第一高压输送泵B1，继续向制粒罐6中通入二氧化碳，清洗制得颗粒残留的溶剂；清洗完成后，关闭第四阀门V4、第八阀门V8，同时开启第七阀门V7、第五阀门V5，进行超临界流体浸渍过程，该过程完成后，打开第十二阀门V12和第十三阀门V13，并关闭第五阀门V5，向制粒罐6中通入氮气替换二氧化碳，替换完成后，关闭第十二阀门V12、第六阀门V6、第二高压输送泵B2，通过第十三阀门释放体系的压力后，在制粒罐6中得到阿德福韦的聚乳酸-聚乙醇酸磁性颗粒，制备过程中使用的二氯甲烷溶剂在溶剂回收罐8中回收。制备过程中，通过控制第一流量控制计F1、第二流量控制计F2和第三流量控制计F3，维持制粒罐6的压力不变。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
Claims (1)
1.一种改进的超临界抗溶剂法制备聚合物载药颗粒装置，包括超临界流体供应支路、溶液供应支路、超临界流体浸渍支路、压力控制系统和制粒系统,其特征在于：所述超临界流体供应支路为通过管线依次连接的超临界流体储罐（1）、第三阀门（V3）、冷却罐（4）、第四阀门（V4）、第二高压输送泵（B2）和第二流量控制计（F2），所述制粒系统为通过管线依次连接的制粒罐（6）、第八阀门（V8）、溶剂回收罐（8）、第十一阀门（V11）和第三流量控制计（F3），所述超临界流体供应支路的第二流量控制计（F2）通过第六阀门（V6）与制粒系统的制粒罐（6）相连，所述溶液供应支路由溶液储罐（2）、第一阀门（V1）、第一高压输送泵（B1）、第一流量控制计（F1）、第二阀门（V2）依次连接后通过管道接至制粒罐（6）；所述超临界流体浸渍支路由制粒罐（6）底部出口依次连接第七阀门（V7）、药品罐（5）、第五阀门（V5）后连至第二高压输送泵（B2）入口；所述压力控制系统由氮气储罐（3）、第十二阀门（V12）依次连接后通过管道接至第二高压输送泵（B2），同时所述药品罐（5）和制粒罐（6）连接有释压阀门；
所述的制粒罐（6）为耐压容器，所述的制粒罐（6）底部设置有颗粒过滤器（7），在制粒罐（6）的上顶周边设置有第四温度控制装置（T4）、第一压力传感器（P1）、溶液的进料口、超临界流体进口以及第九阀门（V9）；罐体底部设有溶液出口，所述第七阀门（V7）和第八阀门（V8）并联设置于溶液出口上；
所述的溶液储罐（2）上顶部设有第一温度控制装置（T1），所述的溶液储罐（2）底部设有溶液出口，该出口上设置有第一阀门（V1）；
所述的药品罐（5）为耐压容器，所述的药品罐（5）底部设置有超临界流体进口，连接于第七阀门（V7），所述的药品罐（5）顶部设置有第三温度控制装置（T3）、药品萃取液出口和排空口，药品萃取液出口上设置有第五阀门（V5），排空口上设置有第十三阀门（V13）；
所述的溶剂回收罐（8）上顶周边设置有第五温度控制装置（T5）、连接于第八阀门（V8）的混合液入口和连接于第十一阀门（V11）的超临界流体排除口；所述的溶剂回收罐（8）底部设有回收溶剂出料口，该出料口上设置有第十阀门（V10）；
所述的冷却罐（4）上顶部设有第二温度控制装置（T2）；
所述的溶液储罐（2）、冷却罐（4）、药品罐（5）、制粒罐（6）、溶剂回收罐（8）均设置有保温层；
所述的超临界流体储罐（1）内超临界流体为超临界二氧化碳。
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