CN1939582A - 制造多孔琼脂糖珠粒的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于形成琼脂糖珠粒或带芯核的琼脂糖珠粒的方法及装置。该方法涉及在合适的液体中溶解/熔化琼脂糖；将其与疏水液体混合形成乳液，并使该乳液保持在温度等于或高于琼脂糖凝胶化点的温度；使其通过静态混合器产生琼脂糖小滴，并在疏水液体的第二浴器中固化琼脂糖小滴。然后可以对珠粒进行洗涤、使用或进一步处理以交联琼脂糖，和/或将各种官能加到琼脂糖上。固化琼脂糖小滴的另一种方法是在物料出静态混合器后使用换热器对其进行连续冷却。类似的方法可用于“带芯核的”珠粒，除了在进入第一疏水液体之前将优选以珠粒形式的芯核引入琼脂糖中，以便所述琼脂糖在芯核上形成涂层。类似的方法，无论对于琼脂糖珠粒(无论是本方法还是其它方法制造的)还是带芯核的琼脂糖(无论是本方法还是其它方法制造的)，可被用来将多个琼脂糖层加到已有的珠粒上。还公开了运行该方法的装置。

Description

制造多孔琼脂糖珠粒的方法及装置
技术领域
本发明涉及制造多孔琼脂糖珠粒的方法及装置。更具体而言，本发明涉及制造均质的或带芯核的多孔琼脂糖珠粒的连续方法及装置。
背景技术
琼脂糖珠粒是最常见的色谱介质基体。琼脂糖珠粒是一种理想的基体，因为它具有非特定吸收性、亲水性、对酸、碱和溶剂的强的化学耐受性和高孔隙率，并且富含可交联和官能化的OH基团。大多数离子交换和亲合填充床介质都是基于琼脂糖珠粒。另一类介质是外表带琼脂糖涂层的颗粒。这些颗粒适用于流化床，因为这些颗粒的密度必须控制到能抵消流化流动的浮力。
制造琼脂糖珠粒的最常见方法是通过在搅拌容器中使水成液和疏水液体接触。均质和带芯核的珠粒都可以使用间歇法制造。在均质珠粒的情况下，琼脂糖固体溶解在加热到约90℃的水中。然后将经加热的溶液倒入搅拌容器中的热的疏水液体中。所述疏水液体可以是诸如甲苯或矿物油的溶剂。由于两种流体不能混合，连续的搅拌将这两种液体变成乳液，其中琼脂糖溶液以小滴的形式悬浮在疏水流体中。通常，加入可溶解于疏水液体中的表面活性剂以稳定小滴，使其不会聚结为更大的小滴。然后冷却乳液使琼脂糖珠粒形成凝胶。其后对固体进行洗涤和筛分，变窄分布至可用的范围内。
US 4,971,833和US 5,866,006使用相同的方法制造带芯核的珠粒。唯一的差别是在与疏水液体混合前将芯核与琼脂糖溶液混合。搅拌使芯核和琼脂糖溶液的团聚体分散成更小的单元。在5～10分钟的驻留时间后，通常在约30分钟的时间内逐渐冷却溶液，使琼脂糖溶液固化成凝胶。然后对固体进行洗涤并筛分，变窄分布至可用的范围内。
对于均质珠粒而言，间歇法的局限是生产量。为了使琼脂糖形成为小滴，疏水相的体积必须至少为琼脂糖溶液体积的3-1。例如，为了制造500L的珠粒，容器必须装有总体积为2000L的溶剂和琼脂糖溶液。在大的操作中，使用几千加仑容积的反应器并非不常见。这样的大容器的加热和冷却时间要长得多。此外，即使在最佳的设置下，珠粒大小的分布也宽，还会产生小的单个的芯核。还有，搅拌容器内的混合本来就是一种统计的方法。每个珠粒都有其自身的路径，每个都有不同的剪切历史。由于这些不一致性，所产生的珠粒在大小和/或涂层厚度等方面具有极其不同的特性。
大多数专利描述了实验室规模的方法，在这些方法中，加热和冷却的整个过程发生在30分钟内。在实际的大规模生产中，所述过程的时间可能长得多。此外，由于大多数时间里使用了如甲苯等可燃溶剂，设备和设施的防爆可能会变得十分昂贵。
使用该方法生产带芯核的珠粒还存在其它问题。在混合容器中剪切力不均匀。在容器的死角，剪切力不足以打碎芯核，从而产生多芯核的团聚体。然而，如果搅拌速度过高，搅拌桨附近的剪切力会使琼脂糖溶液部分和/或完全脱离芯核。因此，通常混合容器的单芯核珠粒的产量低。大多数的珠粒具有两个或更多的芯核。流化床可能要求有大量的芯核以增加其密度、控制其在床内的运动，参见US6,428,707，而对于最终目的是控制扩散路径和刚性的填充床色谱而言，这并非是优选的类型。
需要使用真正的连续方法来生产珠粒，以代替大容量的间歇方法。虽然对间歇的琼脂糖加工方法有广泛的研究和记载，但未见专利和文献提及连续的加工方法。
因此，极其需要开发一种高产量的、高单芯核收率的、连续的、不需要防爆设备的、大小紧凑的、并且建造和操作费用不昂贵的方法。为进一步提供灵活性，还要求使用同一种方法就既可以生产均质的珠粒，又可以生产带芯核的珠粒。本发明提供了这样的方法。
发明内容
本发明涉及一种形成琼脂糖珠粒或带芯核的琼脂糖珠粒的方法及装置。该方法涉及在合适的液体中溶解/熔化琼脂糖；使其与含有用于稳定油包水型乳液的乳化剂的疏水液体混合，形成乳液，并在等于或高于琼脂糖凝胶化点的温度下保持该乳液；使其通过静态混合器以产生琼脂糖小滴；并在疏水液体的第二浴器中固化琼脂糖小滴。固化琼脂糖小滴的另一种方法是在物料出静态混合器后使用换热器对其进行连续冷却。然后可以对珠粒进行洗涤和使用，或进一步处理以交联琼脂糖，和/或添加种官能到琼脂糖上。
类似的方法可用于“带芯核的”珠粒，除了在琼脂糖进入第一疏水液体之前将优选为珠粒形式的芯核引入，以便在所述芯核上由琼脂糖形成涂层。
无论是对于琼脂糖珠粒(通过本方法或其它方法)还是带芯核的琼脂糖(通过本方法或其它方法)，类似的方法可以用来将多层琼脂糖加到已有的珠粒上。
根据本方法制造珠粒的装置包括优选全部一列式布置的琼脂糖凝胶化罐、第一浴器、一个或多个静态混合器和第二浴器，并且优选全部都彼此流体连通，以便产生连续的过程。
另一种装置可以用换热器至少替代第二浴器，以便在琼脂糖珠粒离开静态混合器时对其进行冷却。或者，两个浴器都可以用换热器替代，第一换热器用来加热乳液并保持琼脂糖在温度等于或高于凝胶化点，第二换热器用来冷却通过静态混合器形成的琼脂糖珠粒，使琼脂糖形成凝胶，并形成珠粒或根据情况在芯核上形成涂层。另一个实施方案用第一换热器形成琼脂糖溶液，用第二换热器形成含乳化剂或表面活性剂的经加热的第一液体，用静态混合器接受所述第一和第二换热器的液体以形成乳液，并形成琼脂糖小滴，用第三换热器接受琼脂糖小滴和疏水液体，并将它们冷却到低于琼脂糖的凝胶化点，以使所述琼脂糖形成均质的珠粒或涂敷有琼脂糖的带芯核珠粒。另一个实施方案用第一换热器形成琼脂糖溶液，用第二换热器形成含乳化剂或表面活性剂的经加热的第一液体，用第一静态混合器接受所述第一和第二换热器的液体而形成乳液，用第二静态混合器接受所述乳液，形成琼脂糖小滴，用第三换热器接受琼脂糖小滴，并在低于琼脂糖凝胶化点的第二液体中将其冷却，以使所述琼脂糖形成均质的珠粒或涂敷有琼脂糖的带芯核珠粒。
尤其是均质珠粒的本方法珠粒的一个应用是作为填充床色谱介质。
本方法制造的带芯核珠粒的一个应用是用于流化床或磁性床。
这些带芯核珠粒的另一个应用是提供刚性并且控制填充床介质的传质路径。刚性介质可装填得更高，因此可得到更高的吸收或交换能力。通过缩短扩散路径，所述凝胶使用时的效率可以比均质珠粒高得多。在某些操作条件下，带芯核珠粒可以产生更尖的洗脱峰并减少缓冲液消耗。
本发明的一个目的是提供用于制造琼脂糖珠粒的方法，其包括：
a.将琼脂糖加入水溶液中；
b.将溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
c.将经加热的溶液加入被加热到温度等于或高于所述溶液温度的第一疏水液体和乳化剂中，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体和乳化剂为连续相，琼脂糖溶液为不连续相；
d.泵送乳液经过静态混合器，产生琼脂糖小滴；
e.使小滴流入被冷却到温度低于琼脂糖凝胶化点温度的第二疏水液体中，使琼脂糖小滴凝胶成珠粒；以及
f.将琼脂糖珠粒与疏水液体分离开。
本发明更进一步的目的是提供制造琼脂糖珠粒的方法，其包括：
g.将琼脂糖和大量的带芯核珠粒加入水溶液中；
h.将溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
i.将经加热的溶液加入被加热到温度等于或高于溶液温度的第一疏水液体和乳化剂中，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体和乳化剂为连续相，琼脂糖溶液为不连续相；
j.泵送乳液经过静态混合器产生琼脂糖小滴；
k.使小滴流入被冷却到温度低于琼脂糖凝胶化点温度的第二疏水液体中，使琼脂糖小滴凝胶成珠粒；并且
l.将琼脂糖珠粒与疏水液体分离开。
本发明的另一目的是用于制造琼脂糖珠粒的方法，其包括：
(a)将琼脂糖加入水溶液中；
(b)将溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
(c)将经加热的溶液加入含有被加热到温度等于或高于溶液温度的疏水液体和乳化剂的第一浴器中，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，琼脂糖溶液为不连续相；
(d)泵送乳液经过静态混合器生成琼脂糖小滴；
(e)使小滴流入含有温度被冷却到低于琼脂糖凝胶化点的疏水液体的第二浴器中，形成多孔琼脂糖珠粒；
(f)将琼脂糖珠粒与第二浴器的液体分离开；
(g)交联步骤(f)的琼脂糖珠粒；
(h)在第二水溶液中形成第二琼脂糖，并将第二溶液加热到高于第二琼脂糖凝胶化点的温度下；
(i)将步骤(g)的琼脂糖珠粒加入第二溶液中；
(j)将步骤(g)的珠粒和步骤(h)的溶液加入含有疏水液体的第三浴器中，其中第三浴器被加热到高于第二琼脂糖凝胶化点的温度，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，步骤(i)的珠粒和第二琼脂糖溶液为不连续相；
(k)泵送步骤(j)的乳液流过静态混合器，进入含有温度被冷却到低于第二琼脂糖凝胶化点温度的疏水液体的第四浴器中，在步骤(g)的琼脂糖珠粒上形成第二琼脂糖的涂层；并且
(l)将步骤(k)的涂敷的琼脂糖珠粒与第四浴器的液体分离开。
本发明的另一目的是用于制造多孔琼脂糖珠粒的方法，其包括：
(a)将琼脂糖加入水溶液中；
(b)将所述溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
(c)将经加热的溶液加入含有温度被加热到等于或高于所述溶液温度的疏水液体和乳化剂的第一浴器中，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，琼脂糖溶液为不连续相；
(d)泵送乳液经过静态混合器以生成小滴，使所述小滴流入含有温度被冷却到低于琼脂糖凝胶化点温度的疏水液体的第二浴器中，形成多孔琼脂糖珠粒；
(e)将琼脂糖珠粒与第二浴器的液体分离开；
(f)交联步骤(e)的琼脂糖珠粒；
(g)在第二水溶液中形成第二琼脂糖，并将第二溶液加热到温度高于第二琼脂糖凝胶化点；
(h)将步骤(f)的琼脂糖珠粒加入第二溶液中；
(i)将步骤(h)的珠粒和溶液加入含有疏水液体的第三浴器中，其中第三浴器被加热到高于第二琼脂糖凝胶化点的温度，以形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，步骤(h)的珠粒和第二琼脂糖溶液为不连续相；
(j)泵送步骤(i)的乳液流过静态混合器，进入含有温度被冷却到低于第二琼脂糖凝胶化点的疏水液体的第四浴器中，在步骤(f)的琼脂糖珠粒上形成第二琼脂糖的涂层；
(k)将步骤(j)的涂敷琼脂糖珠粒与第四浴器的液体分离开；及
(l)重复步骤(f)～(l)一次或多次，形成多层的珠粒。
本发明的其它目的是用于制造多孔琼脂糖珠粒的方法，其包括：
(a)将琼脂糖加入水溶液中；
(b)将溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
(c)将经加热的溶液加入含有温度被加热到等于或高于所述溶液温度的疏水液体和乳化剂的第一浴器中，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，琼脂糖溶液为不连续相；
(d)泵送乳液经过静态混合器生成小滴，然后使所述小滴流入含有温度被冷却到低于琼脂糖凝胶化点温度的疏水液体的第二浴器中，形成多孔琼脂糖珠粒；
(e)将琼脂糖珠粒与第二浴器的液体分离开；
(f)交联步骤(e)的琼脂糖珠粒；
(g)在第二水溶液中形成第二琼脂糖，并将第二溶液加热到温度高于第二琼脂糖的凝胶化点；
(h)将步骤(f)的琼脂糖珠粒加入第二溶液中；
(i)将步骤(h)的珠粒和第二溶液加入含有疏水液体和乳化剂的第三浴器中，其中所述第三浴器被加热到温度高于第二琼脂糖的凝胶化点，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，步骤(h)的珠粒和第二琼脂糖溶液为不连续相；
(j)泵送步骤(i)的乳液流过静态混合器，进入含有温度被冷却到低于第二琼脂糖凝胶化点温度的疏水液体的第四浴器中，在步骤(f)的琼脂糖珠粒上形成第二琼脂糖的涂层；以及
(k)将步骤(j)的涂敷的琼脂糖珠粒与第四浴器的液体分离开。
本发明的另外目的在于提供用于制造琼脂糖珠粒的装置，其包括：用于将琼脂糖溶解在水溶液中的温度等于或高于琼脂糖的凝胶化点温度下的第一热容器；用于引入所述水溶液的第一容器的入口；含有温度保持在等于或高于琼脂糖凝胶化点温度的疏水液体和乳化剂的第一热浴器；用于疏水液体的第一浴器的第一入口以及用于第一容器溶液的第一浴器的第二入口，所述第二入口与第一容器流体连通；第一浴器的出口与静态混合器的入口流体连通，静态混合器的出口与第二浴器的入口流体连通；包括温度保持在低于琼脂糖凝胶化点的疏水液体的第二浴器；以及第二浴器的出口。
本发明目在于提供用于制造琼脂糖涂敷珠粒的装置，其包括：用于将琼脂糖溶解在水溶液中，并将溶解的琼脂糖溶液与大量珠粒芯核混合的温度保持在等于或高于琼脂糖凝胶化点的第一热容器；用于引入水溶液的第一容器的入口；含有温度保持在等于或高于琼脂糖凝胶化点的疏水液体的第一热浴器；用于疏水液体的第一浴器的第一入口和用于第一容器溶液的第一浴器的第二入口，所述第二入口与第一容器流体连通；第一浴器的出口与静态混合器的入口流体连通，而静态混合器的出口与第二浴器的入口流体连通；含有温度保持在低于琼脂糖凝胶化点的疏水液体的第二浴器；以及用于回收涂敷珠粒的第二浴器的出口。
本发明的另外目的在于提供用于制造琼脂糖珠粒的装置，其包括：用于将琼脂糖溶解在水溶液中的温度保持在等于或高于琼脂糖凝胶化点的第一换热器；温度保持在等于或高于琼脂糖凝胶化点并包括疏水液体和乳化剂的第二换热器；第一换热器出口和第二换热器出口与第一静态混合器的入口流体连通，以形成第一换热器的溶液和第二换热器的液体的乳液；第一静态混合器的出口与第二静态混合器的入口流体连通，用于生成乳液的小滴；第二静态混合器的出口与第三换热器的入口流体连通；含有温度保持在低于琼脂糖凝胶化点的疏水液体的第三换热器，以使琼脂糖小滴形成凝胶；以及第三换热器的出口。
附图说明
图1A表示的是根据本发明方法的一个实施方案的方框图。
图1B表示的是根据本发明图1A方法的可选实施方案的方框图。
图2表示的是根据本发明方法的第二实施方案的方框图。
图3表示的是根据本发明方法的第三实施方案的示意图。
图4表示的是根据本发明方法的第四实施方案的示意图。
图5表示的是根据本发明方法的第五实施方案的示意图。
图6表示的是本发明一个实施方案形成的粒子。
图7表示的是本发明一个实施方案形成的粒子。
图8表示的是本发明一个实施方案形成的粒子。
图9表示的是本发明一个实施方案形成的粒子。
图10表示的是本发明一个实施方案形成的粒子。
具体实施方式
为了尽量减少琼脂糖珠粒形成中的不均匀性以及创建制造这类珠粒的连续方法，本发明使用静态混合器而不是搅拌容器来形成珠粒。优选直径小的、矮的、高剪切的静态混合器。由于静态混合器具有极小的滞留体积并且本来就是连续的，所以珠粒的剪切历史比在搅拌容器中要均匀得多。静态混合器中几乎不存在死角。由于滞留体积极小，所以剪切场十分均匀。与均化器方法相比，这种均匀性可以使静态混合器能够以低得多的剪切速率工作。均匀的低剪切速率可以对制造具有设定的尺寸范围和涂敷厚度的珠粒有更好的控制，并且可以获得更高比例的单芯核珠粒。
为了产生足够高的剪切以打碎团聚体、控制带芯核均质琼脂糖珠粒的尺寸，从约0.125英寸(3.17mm)～约1英寸(25.4mm)的静态混合器通过小孔用泵产生约50～约600L/hr的高流速。可以可选地或另外地选择具有以下部件的混合器，该混合器的部件能在等于或低于打碎团聚体及控制珠粒粒径所要求产生的剪切速度下产生高剪切。合适的静态混合器举例来说包括Kenics静态混合器，如直径为0.5英寸(12.7mm)的12部件的KMR-SAN-12型混合器，以及0.5英寸直径(12.7mm)的10部件的Ross ISG静态混合器。其它可通过商业途径得到的静态混合器也可用于本发明。
通过上述方法可以形成均质的珠粒，其尺寸范围的变化可通过所用的剪切和溶液中琼脂糖的量等来决定。
结合以上各因素，可以产生具有基本上均匀涂层的其中单芯核为主要类型的带芯核粒子。在最佳操作条件下，单芯核体收率可以高达80％。使用现有技术的常规搅拌容器时，优化的收率约为30％。
制造珠粒的方法如下并如图1所示。琼脂糖2加入含有水溶液的容器4或罐中，并加热到等于或高于其凝胶化点的温度(依琼脂糖而定，一般为约80℃～约120℃)，以便溶解琼脂糖在水溶液中。
水是用于琼脂糖的优选溶剂，然而可加入至多20重量％的一种或多种助溶剂的水溶液以改善琼脂糖的溶解性。合适的助溶剂实例为二甲基乙酰胺和/或二甲基亚砜。其它为本专业技术人员所公知。
然后将含有已溶解琼脂糖的溶液6加入第一浴器8中，该浴器含有疏水液体以及如出自Sigma Chemical的Span_80乳化剂的等乳化剂，疏水液体优选为油，如矿物油，其被加热到温度等于或高于琼脂糖凝胶化点的温度以保持其溶液状态。这样可以形成具有连续相和不连续相的液态乳液10，其中油为连续相，琼脂糖溶液为不连续相。优选对浴器8进行搅拌或搅动(未显示出)以维持乳液10。溶液和疏水液体留在浴器8中的时间长度取决于乳液形成的速度、浴器的温度、加入浴器中琼脂糖的量、如果存在搅拌时浴器中的搅拌的量及其它参数。通常，溶液应在浴器中仅驻留足以形成乳液的时间长度。典型地，所述时间长度为约3分钟～30分钟。优选使用搅拌以帮助加快形成乳液。可以使用各种本领域中所熟知的搅拌器实施搅拌。在浴器体系中产生搅拌的优选方法是使用约5分钟的顶置式搅拌器，如IKA的P4型搅拌器。
然后使乳液10流过或泵送其流过静态混合器12，产生适合要求大小珠粒的琼脂糖溶液的小滴14。小滴14流出静态混合器12进入包含第二疏水液体的浴器16中(优选不含乳化剂)，疏水液体保持温度在低于琼脂糖凝胶化点温度下。这导致琼脂糖溶液小滴产生凝胶，并形成一般为球形的自支撑的琼脂糖结构。第二浴器16的温度优选为约1℃～约70℃，更优选约1℃～25℃，最优选约5℃～约10℃。
然后可以回收珠粒，如通过倾析或离心分离等，优选用水进行洗涤，并且优选保持珠粒在湿的状态，如在水浴中。该任选的漂洗步骤一般在约15℃～约50℃的温度下、优选在20℃～50℃下进行，以便从浴器中除去任何的疏水液体，不然它们会滞留或被俘获在多孔珠粒的结构中。然后珠粒可使用或经过进一步处理，如交联和/或官能化。
任选地，所述珠粒交联后可通过本方法再操作一次，以便在珠粒上面生成另一层琼脂糖。此后还可以通过本方法再次进行操作。琼脂糖可以是相同或不同的(例如就琼脂糖％而言，如3％的琼脂糖溶液对6％或4％的溶液；还有添加剂等)。
如发明内容中所提及的图1A的可选实施方案(图1B中所示)，图1A的第二流体浴器16由换热器17所替换，该换热器冷却含小滴的第一疏水流体至温度低于琼脂糖的凝胶化点，使其形成凝胶并形成自支撑的琼脂糖结构。换热器17具有的长度及容量可以以控制的方式降低离开静态混合器的琼脂糖的温度。如果需要的话，它可以具有一个温度，可以再划分或由排成一排的几个换热器形成，以便提供液体的温度梯度。通常，所述换热器温度应当为约1℃～约70℃，更优选约1℃～约50℃，最优选约15℃～约45℃。
同样如以上发明内容中所讨论的，琼脂糖熔化罐4和/或第一浴器8可以由换热器替换，除了第二浴器以外或如果需要替代第二浴器(未示出)。
可以使用图2所示的类似方法生成带芯核珠粒，该珠粒具有一种材料的核芯核3和涂敷在所述芯核上的一层或多层琼脂糖。芯核3在第一步骤(容器4)中被引入该方法中，并在该处理期间涂敷上琼脂糖2。
最终，该系统可设计成用换热装置代替一个或两个浴器以及溶液容器。
在图3所示的另一实施方案中，琼脂糖2如以上所解释地溶解在优选具有一些如图所示的搅拌器5的搅拌的热容器4中，而疏水液体9在换热器11中单独加热。容器4和换热器11中的物质通过泵13A和B泵入静态混合器12的入口15形成乳液，以及产生琼脂糖小滴。然后小滴流入含有温度冷却到低于琼脂糖凝胶化点的疏水液体的浴器16中，使小滴形成凝胶。然后珠粒可以在如油/珠粒/水分离器17中进行分离，可选地，然后珠粒可以通过筛分仪或筛子19筛分或分级成不同的大小。用同样的方法和设备也可以制造本发明的均质珠粒和带芯核珠粒，唯一的差别是在使用时还加入芯核至图3的容器4中。
图4表示了根据本发明制造珠粒的另一种方法和装置。在该实施方案中，用混配机、换热器和/或静态混合器取代所有的容器和浴器。将琼脂糖20、任选的若使用时的芯核21和水溶液22加入热的混配机24。任选地，可对水溶液进行预热以加速琼脂糖的熔化。在第一换热器28中对含有乳化剂的疏水液体26进行加热，在第一静态混合器30中对疏水液体26和来自混配机24的琼脂糖溶液进行混合，形成琼脂糖或琼脂糖/芯核的小滴。第二疏水液体31既可如图示在低于琼脂糖凝胶化点温度时(例如室温或20℃时)提供，或也可在第二换热器(未示出)中冷却，第二液体和第一静态混合器30的流出物流过第二静态混合器34，使小滴形成凝胶。然后，在此情况下可选择对第二静态混合器的液体用离心机36进行分离，珠粒送往筛38，其它物质(水溶液和疏水液体等)送往废弃物或循环系统40。
图5表示了根据本发明制造珠粒的另外的方法和装置。在该实施方案中，方法和系统基本上与图4相同，除了用换热器25代替混配机24对琼脂糖、水溶液和任选的若使用时的芯核进行加热。
如图6所显示，均质珠粒相当规则。如图7中所示，以下实施例2所制造的聚苯乙烯芯核上的琼脂糖涂层十分均匀。事实上，对于单分散的聚苯乙烯芯核而言，单芯核凝胶粒子的偏差在5％以内，这大概是已知最均匀的凝胶介质。图8显示了以下实施例3的耐碱芯核上的琼脂糖涂层。图9显示了根据实施例4所制造的琼脂糖芯核的涂敷的琼脂糖珠粒。图10显示了根据实施例5的多层珠粒。
由于泵送速率高，本方法的产量实际上没有限制。每个静态混合器可以产生至多150L/h的珠粒。由于该混合器的大小一般不比铅笔大，将多个这些混合器并联连用将可以便宜地大量产生出十分均匀的珠粒。为了产生所述珠粒，只不过需要一个或多个泵及一些便宜的静态混合器。使用该技术可以创建如诸图中所示的真正连续的珠粒生产系统。该系统的另一个优点是同样的系统既可用于制造带芯核珠粒，也可用于制造均质珠粒。然而，对于均质珠粒而言，由于没有芯核来控制珠粒的最终尺寸，其大小分布会更宽。
任何琼脂糖都可用于本发明中。一种合适的琼脂糖是来自Hispanagar的D-5。其使用时的浓度一般为约1～约25重量％水溶液。
本发明涂敷琼脂糖的芯核可以用任何可用于色谱的材料制造。例如，所述芯核可以是交联的琼脂糖珠(无论是用本方法还是其它方法制造的)、塑料、金属、玻璃或陶瓷。当要求最终珠粒具有高的刚性时，所述芯核优选为在本方法中所使用的温度下不会熔化的自支撑材料。合适的材料包括但不限于塑料，如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚丙烯的共混物、多层的聚乙烯/聚丙烯珠粒、丙烯酸树脂、聚砜、聚醚砜、PVDF或PTFE；玻璃，如硼硅酸盐玻璃、耐碱玻璃和受控多孔玻璃；金属，如不锈钢、镍、钛、钯和钴或各种铁、含铁或其它磁性金属的合金和混合物；以及陶瓷，如硅酸盐材料、氧化锆和各种陶瓷混合物。
所述芯核优选为通常为球形或不规则微粒的。其直径取决于所要求的珠粒的大小，但优选直径为约30微米～约150微米。
如琼脂糖珠粒生产中所常见的，可以使用各种添加剂来改善生产或增加珠粒的性能。
一类添加剂包括可与溶剂混溶的挥发性有机物。实例有一元醇，如甲醇、乙醇和丙醇。其使用浓度可高至产生略微浑浊的溶液。这些醇的更高用量会引起琼脂糖沉淀。也可以使用诸如丙酮的可混溶的酮。但必须小心，因为琼脂糖在酮-水混合物中的溶解度要低一些。还可以考虑两种或更多种这类物质的任何混合物。
另一类添加剂包括非挥发性的可混溶有机物。其非限定性实例包括：甘油、乙二醇、甲基戊二醇、二甘醇、丙二醇、三甘醇、乙二醇的甲基、乙基或正丁基醚、乙二醇的二甲基或二乙基醚、乙二醇二甲基醚醋酸酯、乙二醇二乙基醚醋酸酯、二甘醇甲基醚、二甘醇乙基醚、二甘醇正丁基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二甲基醚醋酸酯、二甘醇二乙基醚醋酸酯、N-甲基吗啉和N-乙基吗啉等。这类物质的实例还有低分子量的聚乙二醇。还可以考虑两种或更多种这类物质的任何混合物。
另一类添加剂包括水溶性聚合物，包括：例如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、葡聚糖和水溶性聚酰胺，包括取代的聚酰胺如聚二甲基酰胺。这些聚合物添加剂可以作为与琼脂糖的混合物在最初的溶解步骤中使用，或可以在琼脂糖加入和溶解后再溶解在所述溶液中。必须小心不要加入过量的聚合物，因为可能会产生溶液聚沉。聚合物和琼脂糖的比例可以是约0.1～10。优选的聚合物是聚乙烯醇、葡聚糖和聚酰胺。
此外，可以向溶液加入一种或多种乳化剂或表面活性剂。各种溶液的组合要求进行一些试验，以确定乳化剂或表面活性剂的最佳种类及用量。其使用时的浓度可以为溶液总重量的约0.001％～约10％，优选约0.01％～约5％。乳化剂加入油中，其不溶于水。
若有需要，其后可以使用工业上常用于如多糖珠粒的含多羟基材料交联的任何化学物对琼脂糖进行交联，这些化学物的非限定性实例有表氯醇或其它多官能环氧化物、各种溴(bromyl)化学物或其它多官能卤化物；甲醛、戊二醛(gluteraldehyde)及其它多官能醛、二(2-羟乙基)砜、二甲基二氯硅烷、二羟甲基脲、二羟甲基亚乙基脲、二异氰酸酯或多异氰酸酯等。
琼脂糖上也可以具有与其连接的包括配体的一个或多个官能，如A蛋白或G蛋白，每一种为天然型或重组衍生型的，以及使它们对腐蚀更稳定的A蛋白或G蛋白的改进型等，各种化学配体如2-氨基苯并咪唑(AMI)、氨甲基苯并咪唑(AMBI)、巯基乙基吡啶(MEP)或巯基苯并咪唑(MBI)，或各种使琼脂糖呈阳离子的、阴离子的、亲的、疏的或带电荷的化学物，如在介质形成技术领域中众所周知的。
液相色谱中所使用的适用于本发明的官能团包括，但不限于：离子交换、生物亲合、疏水基团、可用于共价色谱的基团、亲硫的相互作用基团、螯合物或螯合基团、与目标化合物有所谓π-π相互作用的基团、氢键键合的和亲水的基团等。
这些基团可以在琼脂糖珠粒形成和交联后加入，或可以加入初始溶液中，初始溶液的组成作相应的改变，如减小或增大pH值，这样可在交联反应的同时发生反应，使官能团结合到琼脂糖上。
均质琼脂糖珠粒的一个应用是用于填充床液相色谱法。一个实例是凝胶过滤色谱，其中样品的组分按大小进行分离。另一个实例是离子交换色谱，其中带电荷的基团连接在琼脂糖基体上，通过离子相互作用实现样品中组分的分离。均质琼脂糖珠粒应用的另一个实例是亲和色谱。亲合配体可共价连接在琼脂糖介质上，并为样品组分提供高选择性的分离方法。
带芯核珠粒的一个应用是提供刚性并且控制填充床介质的传质路径。刚性介质可装填得更高，因此可得到更高的吸收或交换能力。通过缩短扩散路径，所述凝胶的使用效率可比均质珠粒高得多。在某些操作条件下，带芯核珠粒可以产生更尖的洗脱峰并且减少缓冲液消耗。
带芯核珠粒的另一个应用是用于流化床色谱或磁色谱，其中所述芯核提供要求的密度(用于流化床)，或提供用于磁色谱的磁特性。
实施例1-均质珠粒
在不断搅拌下，将1000ml 6％的琼脂糖溶液(来自Hispanagar的D-5琼脂糖)加入含有120ml Span 80乳化剂、80℃的第一油浴中的2000ml矿物油中，得到其中油相为连续相的乳液。然后以3L/min的流速泵送所述乳液通过直径0.5英寸(12.7mm)、长度6英寸(152.4mm)的Kenics静态混合器(KMR-SAN-12)，进入5℃的第二矿物油浴中。得到的是球形的均质琼脂糖珠粒，最大粒径为200μm。
实施例2-聚苯乙烯的带芯核珠粒
将300ml直径80μm的单一大小的聚苯乙烯球(来自Microbeads的Dynoseeds TS-80-13)与900ml 4％的琼脂糖溶液(来自Hispanagar的D-5琼脂糖)混合得到浆液。在不断搅拌下将琼脂糖-芯核混合物加入含有120ml Span TM 80乳化剂的80℃的2000ml矿物油中，得到其中油相为连续相的乳液。然后以9L/min的流速泵送所述乳液通过直径0.5英寸(12.7mm)、长度6英寸(152.4mm)的Kenics静态混合器(KMR-SAN-12)，进入5℃的矿物油中。得到的带芯核珠粒具有预计10μm的涂层厚度，珠粒的种类大多数(＞50％体积)为单芯核的。
实施例3-耐碱的玻璃芯核珠粒
将200ml平均直径100μm的耐碱玻璃球(Mo-Sci Corporation)与200ml 6％的琼脂糖溶液(来自Hispanagar的D-5琼脂糖)混合得到浆液。在不断搅拌将琼脂糖-芯核混合物加入含有120ml Span的90℃的2000ml矿物油中，得到其中油相为连续相的乳液。然后以3L/min的流速泵送所述乳液通过直径0.5英寸(12.7mm)、长度6英寸(152.4mm)的Ross ISG静态混合器，进入5℃的矿物油中。得到的带芯核珠粒具有预计10μm的涂层厚度，珠粒的种类大多数为单芯核的(＞50％)。
实施例4-琼脂糖的带芯核珠粒
在不断搅拌下，将900ml 15％的琼脂糖溶液(来自Hispanagar的D-5琼脂糖)加入含有120ml SpanTM 80乳化剂、第一油浴中的80℃的2000ml矿物油中，得到其中油相为连续相的乳液。然后以3L/min的流速泵送所述乳液通过直径0.5英寸(12.7mm)、长度6英寸(152.4mm)的Kenics静态混合器(KMR-SAN-12)，进入5℃的第二矿物油浴中。得到的是球形的均质琼脂糖珠粒，最大粒径为200μm。然后通过[1]中所述的方法使用表氯醇对珠粒进行交联。将75ml 15％的平均直径100μm的交联琼脂糖球(芯核)与100ml 4％的琼脂糖溶液(来自Hispanagar的D-5琼脂糖)混合得到浆液。在不断搅拌下将琼脂糖-芯核混合物加入含有40ml Span 80的80℃的2000ml矿物油中，得到其中油相为连续相的乳液。然后以3L/min的流速泵送所述乳液通过直径0.5英寸、长度6英寸的Ross ISG静态混合器，进入5℃的矿物油中。得到的带芯核珠粒具有预计10μm的涂层厚度，珠粒的种类大多数为单芯核的(＞50％)。
实施例5-多涂层的珠粒
将300ml直径为63～75μm的硼硅酸盐玻璃球(Mo-SciCorporation，GL0179)与900ml 6％的琼脂糖(来自Hispanagar的D-5琼脂糖)溶液混合得到浆液。在不断搅拌下将琼脂糖-芯核混合物加入含有120ml SpanTM 80的乳化剂、90℃的2000ml矿物油中，得到其中油相为连续相的乳液。然后以9L/min的流速泵送所述乳液通过直径0.5英寸(12.7mm)、长度6英寸(152.4mm)的Ross ISG静态混合器，进入5℃的矿物油中。得到的带芯核珠粒具有预计10μm的琼脂糖涂层厚度，珠粒的种类大多数(＞50％体积)为单芯核的。根据Porath[1]对琼脂糖涂层进行交联，并且以阴离子交换为目的进行官能化。其后将25ml的该珠粒与150ml 3％的琼脂糖溶液(来自Hispanagar的D-5琼脂糖)混合得到浆液。在不断搅拌下将琼脂糖-珠粒混合物加入90℃的1000ml矿物油中，得到其中油相为连续相的乳液。然后以3L/min的流速泵送所述乳液通过直径0.5英寸(12.7mm)、长度6英寸(152.4mm)的Kenics静态混合器(KMR-SAN-12)，进入5℃的矿物油中。得到的双层涂敷的带芯核珠粒具有预计10μm的第二涂层厚度，珠粒的种类大多数为单芯核的(＞50％)。

Claims (23)

1.一种用于制造琼脂糖珠粒的方法，其包括：
(a)将琼脂糖加入水溶液中；
(b)将所述溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
(c)将经加热的溶液加入含有乳化剂的第一疏水液体中，其中所述液体被加热到温度等于或高于所述溶液温度下，以形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，琼脂糖溶液为不连续相；
(d)使所述乳液流过静态混合器，形成琼脂糖小滴；
(e)将所述小滴加入被冷却到温度低于琼脂糖凝胶化点温度的第二疏水液体中，使琼脂糖小滴凝胶成珠粒；以及
(f)从第二液体回收琼脂糖珠粒。
2.权利要求1的方法，其中所述第一浴器的温度为约80℃～约120℃，第二浴器的温度为约1℃～约70℃。
3.权利要求1的方法，其中步骤(d)的乳液以约1～约10L/min的速度流过静态混合器。
4.权利要求1的方法，其中流过静态混合器的流量为约50L/Hr～约600L/Hr。
5.权利要求1的方法，其中所述水溶液中的琼脂糖浓度为约1～约25重量％。
6.权利要求1的方法，其还包括对第一液体施加搅拌。
7.权利要求1的方法，其还包括洗涤步骤(e)的琼脂糖珠粒。
8.权利要求1的方法，其还包括交联步骤(e)的琼脂糖珠粒。
9.权利要求1的方法，其还包括用水洗涤步骤(e)的琼脂糖珠粒，然后交联珠粒。
10.权利要求1的方法，其还包括以下步骤：
(g)交联步骤(f)的琼脂糖珠粒；
(h)在第二水溶液中形成第二琼脂糖，并将所述第二溶液加热到温度高于第二琼脂糖的凝胶化点；
(i)将步骤(g)的琼脂糖珠粒加入第二溶液中；
(j)将步骤(i)的珠粒和溶液加入含有乳化剂的第三疏水液体中，其中第三液体被加热到温度高于第二琼脂糖的凝胶化点，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中第三疏水液体为连续相，步骤(i)的珠粒和第二琼脂糖溶液为不连续相；
(k)泵送步骤(j)的乳液流过第二静态混合器，进入被冷却到温度低于第二琼脂糖凝胶化点温度的第四疏水液体中，在步骤(g)的琼脂糖珠粒上形成第二琼脂糖的涂层；以及
(l)从第四液体的液体回收步骤(k)的涂敷的琼脂糖珠粒。
11.权利要求1的方法，其还包括以下步骤：
(g)交联步骤(f)的琼脂糖珠粒；
(h)在第二水溶液中形成第二琼脂糖，并将所述第二溶液加热到温度高于第二琼脂糖的凝胶化点；
(i)将步骤(g)的琼脂糖珠粒加入第二溶液；
(j)将步骤(i)的珠粒和溶液加入含有乳化剂的第三疏水液体中，其中第三液体被加热到高于第二琼脂糖凝胶化点的温度，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中第三疏水液体为连续相，步骤(i)的珠粒和第二琼脂糖溶液为不连续相；
(k)泵送步骤(j)的乳液流过第二静态混合器，进入被冷却到温度低于第二琼脂糖凝胶化点温度的第四疏水液体中，在步骤(g)的琼脂糖珠粒上形成第二琼脂糖的涂层；
(l)从第四液体的液体回收步骤(k)的涂敷的琼脂糖珠粒；以及
(m)对步骤(l)的涂敷珠粒重复步骤(g)～(l)一次或多次。
12.一种用于制造琼脂糖珠粒的方法，其包括：
a.将琼脂糖加入水溶液中；
b.将所述溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
c.将经加热的溶液加入含有温度被加热到等于或高于所述溶液温度的疏水液体和乳化剂的第一浴器中，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，琼脂糖溶液为不连续相；
d.泵送乳液经过静态混合器形成琼脂糖小滴；
e.使所述小滴流入含有被冷却到温度低于琼脂糖凝胶化点温度的疏水液体的第二浴器中，形成多孔琼脂糖珠粒；
f.将琼脂糖珠粒与第二浴器的液体分离开；
g.交联步骤(f)的琼脂糖珠粒；
h.在第二水溶液中形成第二琼脂糖，并将所述第二溶液加热到高于第二琼脂糖凝胶化点的温度；
i.将步骤(g)的琼脂糖珠粒加入第二溶液；
j.将步骤(i)的珠粒和第二溶液加入含有疏水液体的第三浴器中，其中所述第三浴器被加热到温度高于第二琼脂糖的凝胶化点，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，步骤(i)的珠粒和第二琼脂糖溶液为不连续相；
k.泵送步骤(j)的乳液流过静态混合器，进入含有被冷却到温度低于第二琼脂糖凝胶化点温度的疏水液体的第四浴器中，在步骤(g)的琼脂糖珠粒上形成第二琼脂糖的涂层；以及
l.将步骤(k)的涂敷的琼脂糖珠粒与第四浴器的液体分离开。
13.一种用于制造涂敷的琼脂糖珠粒的方法，其包括：
a.将琼脂糖和大量的固体珠粒加入水溶液中；
b.将步骤(a)的溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
c.将步骤(b)的经加热的溶液加入被加热到温度等于或高于步骤(b)溶液的第一疏水液体和乳化剂中，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体和乳化剂为连续相，琼脂糖溶液和固体珠粒为不连续相；
d.使步骤(c)的乳液流过静态混合器，生成琼脂糖和固体珠粒的小滴；
e.使步骤(d)的小滴流入被冷却到温度低于琼脂糖凝胶化点温度的第二疏水液体中，在固体珠粒上形成凝胶涂层；以及
f.从第二浴器的液体回收步骤(e)的涂敷珠粒。
14.一种用于制造涂覆的琼脂糖珠粒的方法，其包括：
a.将琼脂糖和大量的固体珠粒加入水溶液中；
b.将步骤(a)的溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
c.将步骤(b)的经加热的溶液加入含乳化剂的第一疏水液体中，其中所述液体被加热到温度等于或高于步骤(b)溶液的温度，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，琼脂糖溶液和珠粒为不连续相；
d.泵送步骤(c)的乳液流过静态混合器，生成琼脂糖和珠粒的小滴；
e.使所述小滴流入被冷却到温度低于琼脂糖凝胶化点温度的第二疏水液体中，在固体珠粒上形成凝胶涂层；
f.从第二浴器的液体回收步骤(e)的涂敷的珠粒；
g.交联步骤(f)珠粒的琼脂糖涂层；
h.在第二水溶液中形成第二琼脂糖，并将第二溶液加热到温度高于第二琼脂糖的凝胶化点；
i.将步骤(g)的涂敷的交联珠粒加入第二溶液中；
j.将步骤(i)的涂敷珠粒和第二溶液加入含乳化剂的第三疏水液体中，其中所述第三液体被加热到温度高于第二琼脂糖的凝胶化点，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，步骤(h)的涂敷珠粒和第二琼脂糖溶液为不连续相；
k.使步骤(j)的乳液流过静态混合器，生成涂敷在步骤(g)的珠粒上的第二琼脂糖的小滴；
l.使步骤(k)的小滴流入被冷却到温度低于第二琼脂糖凝胶化点温度的第四疏水液体中，在步骤(g)的涂敷珠粒上形成第二琼脂糖的第二涂层；以及
m.从第四液体的液体回收步骤(k)的涂敷珠粒。
15.一种用于制造琼脂糖珠粒的装置，其包括：用于将琼脂糖溶解在水溶液中的温度等于或高于琼脂糖凝胶化点温度的第一热容器；用于引入水溶液的第一容器的入口；含有保持在温度等于或高于琼脂糖凝胶化点的疏水液体和乳化剂的第一热浴器；用于疏水液体的第一浴器的第一入口及用于第一容器溶液的第一浴器的第二入口，所述第二入口与第一容器流体连通；第一浴器的出口与静态混合器的入口流体连通，而静态混合器的出口与第二浴器的入口流体连通；含有温度保持在低于琼脂糖凝胶化点温度的疏水液体的第二浴器；以及所述第二浴器的出口。
16.一种用于制造琼脂糖涂敷的珠粒的装置，其包括：用于将琼脂糖溶解在水溶液中，并将溶解的琼脂糖溶液与大量的珠粒芯核混合的温度等于或高于琼脂糖凝胶化点温度的第一热容器；用于引入水溶液的第一容器的入口；含有保持温度在等于或高于琼脂糖凝胶化点的疏水液体和乳化剂的第一热浴器；用于疏水液体的第一浴器的第一入口和用于第一容器溶液的第一浴器的第二入口，所述第二入口与第一容器流体连通；第一浴器的出口与静态混合器的入口流体连通，而静态混合器的出口与第二浴器的入口流体连通；含有温度保持在低于琼脂糖凝胶化点的疏水液体的第二浴器；以及用于回收涂敷的珠粒的第二浴器的出口。
17.一种用于制造涂敷的琼脂糖珠粒的装置，其包括：用于将琼脂糖溶解在水溶液中，并将大量的珠粒芯核与溶解的琼脂糖溶液混合的温度等于或高于琼脂糖凝胶化点温度的第一换热器；温度等于或高于琼脂糖的凝胶化点温度并含有第一疏水液体和乳化剂的第二换热器；第一换热器的第一出口和第二换热器的第二出口并入第一静态混合器的入口，并由第一换热器的溶液和第二换热器的第一液体生成乳液；第一静态混合器的出口与第二静态混合器的入口相连，用于生成具有一个或多个珠粒芯核和琼脂糖涂层的琼脂糖小滴；第二静态混合器的出口与第三换热器的入口相连，该第三换热器可以冷却到温度低于琼脂糖的凝胶化点，以使琼脂糖形成凝胶；以及第三换热器的出口。
18.一种用于制造琼脂糖珠粒的装置，其包括：用于将琼脂糖溶解在水溶液中的温度等于或高于琼脂糖凝胶化点温度的第一换热器；温度等于或高于琼脂糖的凝胶化点温度并含有第一疏水液体和乳化剂的第二换热器；第一换热器的第一出口和第二换热器的第二出口并入第一静态混合器的入口，并由第一换热器的溶液和第二换热器的第一液体生成乳液；第一静态混合器的出口与第二静态混合器的入口相连，用于生成琼脂糖小滴；第二静态混合器的出口与第三换热器的入口相连，该第三换热器可以冷却到温度低于琼脂糖的凝胶化点，以使小滴凝胶成琼脂糖珠粒；以及第三换热器的出口。
19.一种用于制造琼脂糖珠粒的方法，其包括：
(a)将琼脂糖加入水溶液中；
(b)将所述溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
(c)将经加热的溶液加入含有乳化剂的疏水液体中，其中所述液体被加热到温度等于或高于或低于所述溶液的温度，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，琼脂糖溶液为不连续相；
(d)使所述乳液流过静态混合器，形成琼脂糖小滴；
(e)将所述小滴和疏水液体冷却到低于琼脂糖凝的胶化点温度，使琼脂糖小滴凝胶成珠粒；以及
(f)从所述疏水液体回收琼脂糖珠粒。
20.权利要求19的方法，其中所述液体和小滴通过换热器来冷却。
21.一种用于制造琼脂糖珠粒的方法，其包括：
(a)将琼脂糖加入水溶液中；
(b)将所述溶液加热到高于琼脂糖凝胶化点的温度；
(c)将经加热的溶液加入含有乳化剂的疏水液体中，其中所述液体被加热到温度等于或高于或低于溶液温度，形成具有连续相和不连续相的乳液，其中疏水液体为连续相，琼脂糖溶液为不连续相；
(d)使所述乳液流过静态混合器，形成琼脂糖小滴；
(e)使所述小滴和疏水液体流经换热器，以冷却小滴和疏水液体到温度低于琼脂糖凝胶化点的温度，使琼脂糖小滴凝胶成珠粒；以及
(f)从所述疏水液体回收琼脂糖珠粒。
22.一种用于制造琼脂糖珠粒的装置，其包括：用于在水溶液中凝胶化琼脂糖的罐；用于加热第一疏水液体和乳化剂温度至等于或高于或低于琼脂糖凝胶化点的浴器；所述罐的第一出口和所述浴器的第二出口并入静态混合器的入口，并由所述罐和浴器的溶液生成乳液；第一静态混合器的出口与换热器的入口相连，该换热器可以冷却到温度低于琼脂糖的凝胶化点，以使小滴凝胶成琼脂糖珠粒；以及所述换热器的出口。
23.一种用于制造琼脂糖珠粒的装置，其包括：用于在水溶液中溶解琼脂糖的温度等于或高于琼脂糖凝胶化点温度的第一换热器；用于加热第一疏水液体和乳化剂的温度等于或高于或低于琼脂糖凝胶化点温度的第二换热器；第一换热器的第一出口和第二换热器的第二出口并入第一静态混合器的入口，并由第一换热器的溶液和第二换热器的第一液体生成乳液；第一静态混合器的出口与第三换热器的入口相连，该第三换热器可以冷却到温度低于琼脂糖的凝胶化点，以使小滴凝胶成琼脂糖珠粒；以及第三换热器的出口。
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