CN211988063U - 一种超声乳化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生物医药设备领域，具体涉及一种超声乳化设备，包括超声乳化罐和加药结构，超声乳化罐中设有搅拌结构和用于向超声乳化罐中的物料发生超声波的超声处理结构，搅拌结构位于超声处理结构下方，所述加药结构用于向超声乳化罐中滴加药物。该设备可对脂质成膜材料进行水化处理，也可以对水化后的脂质成膜材料进行超声乳化。本方案的设备可以应用于大量和连续制备纳米药物呈递系统中。

Description

一种超声乳化设备

技术领域

本实用新型涉及生物医药设备领域，具体涉及一种超声乳化设备。

背景技术

随着医药技术的发展，纳米药物呈递系统越来越受到人们的关注，纳米药物呈递系统一般为成膜材料包裹或者负载药物形成(纳米药物呈递系统也称为纳米粒子)。脂质成膜材料是应用得最为广泛的成膜材料，脂质成膜材料由氢化大豆卵磷脂和二棕榈酰磷脂酰甘油形成，制备方法为：将氢化大豆卵磷脂和二棕榈酰磷脂酰甘油加入有机溶剂，充分混合后获得成膜液，使用旋转蒸发仪将成膜液中的有机溶剂蒸干，获得干薄膜(即为脂质成膜材料)。然后使用缓冲液对脂质成膜材料进行水化处理(水化过程需要进行搅拌)，使得氢化大豆卵磷脂和二棕榈酰磷脂酰甘油发生重新定向排列形成脂质双分子层，获得水化体系。然后在水化体系中滴加药物，并同时对水化体系进行超声处理，使得脂质成膜材料发生乳化，并形成内部包裹有药物的微球。现有技术中，水化处理和超声乳化两个步骤分别使用不同设备进行，并且在水化体系中滴加药物往往为手动滴加。现有技术中的设备已经不能满足大量和连续制备纳米药物呈递系统的需求，亟需开发一种将水化处理和超声乳化两个步骤合并进行的纳米粒子制备设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种超声乳化设备，该设备可对脂质成膜材料进行水化处理，也可以对水化后的脂质成膜材料进行超声乳化，可以满足大量和连续制备纳米药物呈递系统的需求。

为解决上述技术问题，本技术方案提供了一种超声乳化设备，包括超声乳化罐和加药结构，超声乳化罐中设有搅拌结构和用于向超声乳化罐中的物料发生超声波的超声处理结构，搅拌结构位于超声处理结构下方，所述加药结构用于向超声乳化罐中滴加药物。

采用上述技术方案，技术原理以及有益效果如下：在制备纳米药物呈递系统时，通过旋转蒸发等操作获得干薄膜(即为脂质成膜材料)后，将干薄膜投入超声乳化罐中，并加入缓冲液，使搅拌结构对缓冲液中的干薄膜进行搅拌，使得氢化大豆卵磷脂和二棕榈酰磷脂酰甘油发生重新定向排列形成脂质双分子层，获得水化体系。然后使超声处理结构向水化体系(即超声乳化罐中的物料)中发生超声波，进行超声乳化操作，并同时使用加药结构向水化体系中滴加药物(该药物为需要加入纳米药物呈递系统中的被脂质成膜材料包裹的药物)。上述操作可以实现以下过程：首选通过搅拌将成膜材料与缓冲液混合发生水化，然后在水化体系中滴加药物，并同时对水化体系进行超声处理，使得水化后的脂质成膜材料(干薄膜)发生乳化，并形成内部包裹有药物的微球。另外在超声乳化的同时，也可以开启搅拌结构，以保证物料的均匀分散。该设备可对脂质成膜材料进行水化处理，也可以对水化后的脂质成膜材料进行超声乳化，可以满足大量和连续制备纳米药物呈递系统的需求。

进一步，所述超声处理结构包括超声波震棒，所述超声波震棒固定在所述超声乳化罐的顶壁上。

采用上述技术方案，超声波震棒是现有技术中常规的超声波发生装置，易于获取且操作简单。

进一步，所述搅拌结构包括旋转轴和固定在旋转轴上的搅拌桨，所述旋转轴用于在电机的带动下自转；所述搅拌结构离超声波震棒的距离大于5cm。

采用上述技术方案，旋转轴和搅拌桨组成的搅拌结构具有结构简单和易于制作的特点。搅拌结构离超声波震棒的距离大于5cm，可以减少超声波震棒受损的可能性，因为两者距离过近，搅拌结构反弹超声波，可能会对超声波震棒造成损伤。

进一步，所述超声乳化设备还包括用于同超声乳化罐进行热传递的水浴池。

采用上述技术方案，可以对超声乳化罐中的物料进行保温或者加热，因为有些制备纳米药物呈递系统的过程需要一定的温度。

进一步，所述超声乳化罐的顶壁上设有进料口。

采用上述技术方案，可从进料口中投入干薄膜或者缓冲液等物料。

进一步，所述加药结构包括固定在超声乳化罐的顶壁上的试剂存放单元。

采用上述技术方案，试剂存放单元设置于顶壁处，可利用药物的重力向超声乳化罐中滴加药物，节约能源。

进一步，所述试剂存放单元通过试剂管与超声乳化罐连通，试剂管的内径为2-3mm。

采用上述技术方案，试剂管的内径为2-3mm，是普通输液管的内径范围，以保证药物的滴加速度适中，过细会滴药不顺畅，过粗滴药过快，不利于脂质成膜材料包裹药物。

进一步，试剂存放单元包括试剂盒和试剂盒盖，试剂存放单元的数量为若干个。

采用上述技术方案，可在制备纳米药物呈递系统时同时加入若干种不同药品，制备包封多种药物的微球。

进一步，所述超声乳化罐的侧壁上设有环状观察窗。

采用上述技术方案，可以通过环状观察窗观察超声乳化罐中液面的位置以及试剂管中药物滴加的情况。

进一步，试剂管为PVC材质，试剂管上设有点滴流速控制器。

采用上述技术方案，可控制滴入药物的速度。点滴流速控制器为现有技术中输液管使用的流速控制器，价格便宜易于获取。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的超声乳化设备的主视图。

图2为本实用新型实施例1的超声乳化设备的纵向剖视图。

图3为本实用新型实施例2的超声乳化设备的主视图。

图4为本实用新型实施例3的超声乳化设备的俯视图(未展示进料口盖和导线)。

图5为本实用新型实施例4的超声乳化设备的俯视图(未展示进料口盖和导线)。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：超声乳化罐1、水浴池2、底座3、限位环4、试剂盒5、试剂盒盖6、试剂管7、超声波震棒8、导线9、把手10、试剂存放单元11、进料口盖12、旋转轴13、搅拌桨14、电机15、进料口16、环状观察窗17、点滴流速控制器18。

实施例1

一种超声乳化设备，如图1所示，包括超声乳化罐1和水浴池2。如图2所示，超声乳化罐1为圆柱形，水浴池2也上部开口的容器。超声乳化罐1由超声乳化罐1的圆筒状的侧壁、圆形的底壁和圆形的顶壁围合形成，其中侧壁焊接在底壁上且为密封连接。超声乳化罐1的顶壁通过螺钉可拆卸的固定在超声乳化罐1的侧壁上端。超声乳化罐1的底壁向外延伸成为水浴池2的底壁，即水浴池2的底壁为圆环状，且水浴池2的底壁和超声乳化罐1底壁一体成型。水浴池2还包括水浴池2的侧壁，水浴池2由水浴池2的侧壁(圆筒状)和底壁以及超声乳化罐1的侧壁围合形成，水浴池2的侧壁焊接在其底壁上(密封连接)。超声乳化罐1的底壁下方焊接固定有圆筒状的底座3，底座3、超声乳化罐1的侧壁、水浴池2的侧壁同轴设置。在水浴池2中加入热水或热油，可以对超声乳化罐1中的物料进行保温或者加热，因为有些制备纳米药物呈递系统的过程需要一定的温度。超声乳化罐1的底壁上连通有出料管(图中未示)，出料管上设有水阀，制备好的纳米药物呈递系统可以通过出料管取出。

如图2所示，超声乳化罐1的下部设置有搅拌结构，搅拌结构包括旋转轴13、搅拌桨14和电机15。电机15通过螺钉固定在超声乳化罐1的底壁的外侧，超声乳化罐1的底壁设有供旋转轴13穿过的通孔，旋转轴13一端通过螺钉与电机15的输出轴固定，另一端焊接固定有四个搅拌桨14，搅拌桨14为长方形片状，且与旋转轴13垂直。电机15带动旋转轴13自转，从而带动搅拌桨14对超声乳化罐1中的物料进行搅拌。旋转轴13与超声乳化罐1的底壁上的通孔转动且密封连接，旋转轴13位于超声乳化罐1的底壁的圆心处。

如图2所示，超声乳化罐1的上部设置有超声处理结构，超声处理结构包括超声波震棒8(品牌:钰洁，型号：AK-106，整套该产品包括超声波发生器和超声波震棒，两者通过导线9连接，超声波发生器与市电连接，可通过超声波发生器对超声功率和时间等参数进行调节，超声波震棒用于直接接触物料并向物料发出超声波，超声波震棒的长度330mm，超声波震棒的直径60mm，该设备最大超声功率300W，频率40HZ，工作电压220V，超声波震棒8的外壁为2.5mm的304不锈钢)。超声乳化罐1的顶壁设有通孔(位于圆心处)供超声波震棒8通过，超声波震棒8通过螺钉固定在超声乳化罐1的顶壁。超声波震棒8通过导线9与超声波发生器连接，通过超声波发生器控制超声波震棒8发出超声波的强度和时长。

如图2所示，超声乳化罐1的顶壁处还设有方形的进料口16，进料口16四周粘接有方形的限位环4，限位环4内放置有进料口盖12，进料口盖12上方一体成型有把手10。限位环4防止了进料口盖12的水平方向的移动，保证进料口盖12始终处于进料口16的上方。进料口16用于向超声乳化罐1投入物料，例如缓冲液和干薄膜(即为脂质成膜材料)。如图1和2所示，超声乳化设备还包括加药结构，加药结构包括试剂存放单元11，超声乳化罐1的顶壁上表面粘接试剂存放单元11，试剂存放单元11包括试剂盒5和试剂盒盖6。试剂盒5的靠近超声波震棒8的侧壁上还设有通孔，通孔中穿设有试剂管7，试剂管7的材质为普通输液管的材质(PVC塑料)，试剂管的内径为2-3mm(普通输液管的内径范围)，以保证药物的滴加速度适中(过细会滴药不顺畅；过粗滴药过快，不利于脂质成膜材料包裹药物)，试剂管7的一端粘接在试剂盒5侧壁的通孔中，且试剂管7的外侧壁与该通孔形成密封连接，防止试剂从试剂盒5中漏出。试剂管7的另一端穿过超声乳化罐1的顶壁(顶壁上有相应的通孔),并且试剂管7可以根据实际需要从超声乳化罐1的顶壁上的通孔中取出。试剂盒5中的试剂通过试剂管7滴加到超声乳化罐1内部。

具体实施过程如下：在制备纳米药物呈递系统时，通过旋转蒸发等操作获得干薄膜后，将干薄膜通过进料口16投入超声乳化罐1中，然后在进料口16加入缓冲液，最好保证缓冲液的液面距超声乳化罐1的顶壁的距离小于3cm，避免超声波震棒8的损耗(超声波震棒8的侧壁无溶剂包围，易发生损耗)。开启电机15，使得搅拌桨14搅动超声乳化罐1中的干薄膜和缓冲液，发生脂质成膜材料的水化(旋转轴13的转速在20-40rpm之间，水化过程不需要非常剧烈的搅拌)。搅拌一定时间之后，停止搅拌，获得水化体系。在试剂存放单元11中加入待加入纳米药物呈递系统的药物，并使药物通过试剂管7滴加在水化系统中，试剂管7须处于超声乳化罐1的物料液面的上方。打开超声波发生器，选取合适功率，使超声波震棒8向超声乳化罐1中物料发出超声波，进行超声乳化操作。上述操作可以实现以下过程：在水化体系中滴加药物，并同时对水化体系进行超声处理，使得脂质成膜材料发生乳化，并形成内部包裹有药物的微球。另外在超声乳化的同时，也可以开启搅拌结构，以保证物料的均匀分散，搅拌结构的上端离超声波震棒8的距离应大于5cm，以保证搅拌结构不会对超声波震棒8产生影响。

实施例2

本实施例基本同实施例1，不同点在于，如图3所示，在超声乳化罐1上还设有环状观察窗17，用以观察超声乳化罐1中液面的位置以及试剂管7中药物滴加的情况。环状观察窗17位于水浴池2的上方，以保证环状观察窗17不会被遮挡。环状观察窗17具体的安装固定方法为：环状观察窗17为有机玻璃材质，为与超声乳化罐1同轴同直径的圆筒形，环状观察窗17的上下两个端面与超声乳化罐1的侧壁粘合固定并形成密封连接。

实施例3

本实施例基本同实施例2，不同点如图4所示，在顶壁上固定有三个试剂存放单元11(由于俯视只能看见试剂盒盖6，所以试剂存放单元11未显示)，可在制备纳米药物呈递系统时同时加入三种不同药品，制备包封多种药物的微球。试剂存放单元11的数量也可以为若干个(例如6个)，并粘接固定在超声乳化罐1的顶壁上，试剂存放单元11分布在同一圆周上。试剂存放单元11中的药物也可以为同种药物，使用若干试剂存放单元11同时在超声乳化罐1中滴加药物，可以实现药物和脂质成膜材料的均匀混合，避免了下述情况：局部的成膜材料形成的微球中包裹了过多的药物，局部的成膜材料形成的微球中只包裹了少量的药物。

实施例4

本实施例基本同时实例3，不同点在于图5所示，在试剂管7中还穿设有点滴流速控制器18以便控制滴入药物的速度。点滴流速控制器18为现有技术中输液管使用的流速控制器(即穿设在输液管上的塑料制成的流速控制器，本方案是购买了输液管，从输液管上拆下了流速控制器，该输液管的医疗器械批文为：国械注准20163661016，湖南省绿洲惠康发展有限公司)。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出各种变化。这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种超声乳化设备，包括超声乳化罐和加药结构，其特征在于：超声乳化罐中设有搅拌结构和用于向超声乳化罐中的物料发生超声波的超声处理结构，搅拌结构位于超声处理结构下方，所述加药结构用于向超声乳化罐中滴加药物。

2.根据权利要求1所述的一种超声乳化设备，其特征在于：所述超声处理结构包括超声波震棒，所述超声波震棒固定在所述超声乳化罐的顶壁上。

3.根据权利要求2所述的一种超声乳化设备，其特征在于：所述搅拌结构包括旋转轴和固定在旋转轴上的搅拌桨，所述旋转轴用于在电机的带动下自转；所述搅拌结构离超声波震棒的距离大于5cm。

4.根据权利要求3所述的一种超声乳化设备，其特征在于：所述超声乳化设备还包括用于同超声乳化罐进行热传递的水浴池。

5.根据权利要求4所述的一种超声乳化设备，其特征在于：所述超声乳化罐的顶壁上设有进料口。

6.根据权利要求5所述的一种超声乳化设备，其特征在于：所述加药结构包括固定在超声乳化罐的顶壁上的试剂存放单元。

7.根据权利要求6所述的一种超声乳化设备，其特征在于：所述试剂存放单元通过试剂管与超声乳化罐连通，试剂管的内径为2-3mm。

8.根据权利要求7所述的一种超声乳化设备，其特征在于：所述试剂存放单元包括试剂盒和试剂盒盖，试剂存放单元的数量为若干个。

9.根据权利要求8所述的一种超声乳化设备，其特征在于：所述超声乳化罐的侧壁上设有环状观察窗。

10.根据权利要求9所述的一种超声乳化设备，其特征在于：试剂管为PVC材质，试剂管上设有点滴流速控制器。

Images