CN215876936U - 一种用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器及射流混合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，包括：混合器主体，所述混合器主体内构成有混合腔，所述混合器主体内形成有至少两个进液插接通道和至少一出液插接通道，每一进液插接通道和每一出液插接通道分别与所述混合腔连通；安装在每一进液插接通道上的用于将物料溶液射流入所述混合腔内的进液接头组件；以及安装在每一出液插接通道上的用于将所述混合腔内形成的混合液导出的出液接头组件。还公开了一种包含有上述用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器的射流混合系统。本实用新型实现了批量生产脂质纳米颗粒的目的。

Description

一种用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器及射流混合系统

技术领域

本实用新型涉及生物医药和化工技术领域，尤其涉及一种用于制备脂质纳米颗粒(Lipid Nanoparticle)的射流混合器及包括有该射流混合器的射流混合系统。

背景技术

基于mRNA药物、mRNA疫苗的研发和生产，脂质体纳米颗粒是用来传递mRNA药物和疫苗的有效载药方式。脂质纳米颗粒作为递送工具，其医疗方面的应用被不断开发。这种纳米级别的脂质双分子层囊泡，可包裹稳定性差的药物，将药物输送至细胞，降低药物在循环系统中被清除降解的概率，延长药物在体内的滞留时间，从而提高疗效。亦可包裹输送毒副作用大的药物，通过输送至特定的细胞，将药物集中于病灶部位，实现靶向给药并降低毒性。

对于核酸类及蛋白质药物，脂质纳米颗粒作为递送工具更具有优势。如mRNA药物不能直接口服或者注射，因为mRNA是带负电荷的大分子，与宿主细胞带负电荷的细胞膜相遇时，mRNA会被排斥，不能进入宿主细胞内。再者，mRNA会通过肾脏被很快清除，或者被体内的RNA酶快速降解。通过带正电荷修饰的脂质纳米颗粒，能够静电吸附封装mRNA并传递至特定部位的细胞中，使得在生物体内递送大分子量的mRNA成为可能。脂质纳米颗粒生物相容性好，生物利用度高，还可以在靶向位点释放，避免对正常细胞的伤害，降低了药物毒性。

目前有多种制备脂质纳米颗粒的方法，比如薄膜法、T型混合法、微流控法等，但是这几种方法制备量或者包封率比较低，难以规模化批量生产。

为此，本申请人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题之一在于：针对现有技术的不足而提供一种适合批量生产的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器。

本实用新型所要解决的技术问题之二在于：提供一种包含有上述射流混合器的射流混合系统。

作为本实用新型第一方面的一种用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，包括：

混合器主体，所述混合器主体内构成有混合腔，所述混合器主体内形成有至少两个进液插接通道和至少一出液插接通道，每一进液插接通道和每一出液插接通道分别与所述混合腔连通；

安装在每一进液插接通道上的用于将物料溶液射流入所述混合腔内的进液接头组件；以及

安装在每一出液插接通道上的用于将所述混合腔内形成的混合液导出的出液接头组件。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述混合体主体为扁平状圆柱形结构，所述至少两个进液插接通道和至少一出液插接通道沿周向间隔布置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述进液插接通道为两个，所述出液插接通道为一个，这两个进液插接通道沿所述出液插接通道的中轴线对称分布，这两个进液插接通道的中轴线之间的夹角为20°～180°。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述进液插接通道为四个，所述出液插接通道为一个，这四个进液插接通道沿所述出液插接通道的中轴线对称分布。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述混合器主体内所构成的混合腔的几何形状根据制备工艺确定。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述进液接头组件包括：

进液接头，所述进液接头内构成有射流流道，所述进液接头的一端可拆卸地插接在所述进液插接通道内，使得所述进液接头的射流流道与所述混合腔连通，其另一端形成有进液管路接头安装凹槽；以及

进液管路接头，所述进液管路接头内构成有用于供进液管路的端部插入的进液管路插入通道，所述进液管路接头可拆卸地安装在所述进液接头的进液管路接头安装凹槽内，使得所述进液管路的端部在挤压作用下被锁紧。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述射流流道的内径为φ0.1mm～φ50mm，所述进液管路的内径为φ0.2mm～φ100mm。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述混合器主体内位于每一进液接头的射流流道与混合腔之间的连接处安装有雾化喷嘴。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述出液接头组件包括出液管路接头，所述出液管路接头内构成有用于供出液管路的端部插入的出液管路插入通道，所述出液管路接头可拆卸地安装在所述混合器主体的出液插接通道内，使得所述出液管路的端部在挤压作用下被锁紧。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述出液管路的内径为φ0.2mm～φ100mm。

作为本实用新型第二方面的一种射流混合系统，包括至少两个高压泵、至少两个流量计、至少两根进液管路、至少一根出液管路以及上述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，每一高压泵的一端对应地与物料溶液供给源连接，其另一端对应地与所述进液管路的一端连接，所述进液管路的另一端对应地连接至所述射流混合器的进液接头组件上，每一流量计对应地安装在所述进液管路上，每一出液管路的一端对应地连接在所述射流混合器的出液接头组件上，其另一端将所述射流混合器形成的混合液输送至指定位置。

由于采用了如上技术方案，本实用新型的有益效果在于：本实用新型可实现采用射流混合法制备脂质纳米颗粒，首先使得mRNA溶液和脂质体溶液形成高速射流，高速射流在射流混合器的混合腔中进行撞击，从而产生剧烈的湍流，这种剧烈的湍流能让脂质体和mRNA充分地混合，这样带正电荷的脂质体通过静电吸附可以高效地将带负电荷的mRNA封装包裹形成脂质纳米颗粒，实现了批量生产脂质纳米颗粒的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的射流混合系统的一种实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的射流混合器的实施例1的结构示意图。

图3是本实用新型的射流混合器的实施例1的纵向剖视图。

图4是本实用新型的射流混合器的实施例2的结构示意图。

图5是本实用新型的射流混合器的实施例3的纵向剖视图。

图6是本实用新型的射流混合器的实施例4的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实施例1

参见图1，图中给出的是一种射流混合系统，包括高压泵100a、100b、流量计200a、200b、进液管路300a、300b、出液管路400和用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器500。高压泵100a、100b的一端分别与mRNA溶液供给源和脂质体溶液供给源连接，其另一端分别与进液管路300a、300b的一端连接，进液管路300a、300b的另一端分别对应地连接至射流混合器500的进液接头组件上，流量计200a、200b对应地安装在进液管路300a、300b上，用于检测每一物料溶液的进液量。出液管路400的一端连接在射流混合器500的出液接头组件上，其另一端将射流混合器500形成的混合液输送至指定位置。当然，高压泵、流量计、进液管路和出液管路并不局限于本实施例中的数量；其中，高压泵、流量计、进液管路应根据射流混合器500的进液通道数量确定，出液管路应根据射流混合器500的出液通道数量确定。

参见图2和图3，图中给出的是一种用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器500，包括混合器主体510、两组进液接头组件520和一组出液接头组件530。

混合器主体510内构成有混合腔511，混合腔511的几何形状根据制备工艺确定。混合器主体510内形成有两个进液插接通道512和一个出液插接通道513，两个进液插接通道512和一个出液插接通道513分别与混合腔511连通。在本实施例中，混合器主体510为扁平状圆柱形结构，两个进液插接通道512和一个出液插接通道513沿周向间隔布置，两个进液插接通道512沿出液插接通道513的中轴线对称分布，两个进液插接通道512的中轴线之间的夹角为180°。当然，两个进液插接通道512的中轴线之间的夹角A并不局限于本实施例，其可设置为20°～180°。

两组进液接头组件520对应地安装在混合器主体510的两个进液插接通道512上，一组用于将mRNA溶液射流入混合器主体510的混合腔511内，另一组用于将脂质体溶液射流入混合器主体510的混合腔511内。具体地，进液接头组件520包括进液接头521和进液管路接头522。

进液接头521内构成有射流流道521a，射流流道521a的内径为φ0.1mm～φ50mm。进液接头521的一端可拆卸地插接在混合器主体510的进液插接通道512内，使得进液接头521的射流流道521a与混合器主体510的混合腔511连通，其另一端形成有进液管路接头安装凹槽521b。在本实施例中，进液接头521与进液插接通道512之间的可拆卸连接方式为螺纹连接，当然还可以采用其他方式的可拆卸连接，例如过盈配合、卡接配合等。

进液管路接头522内构成有用于供进液管路300a或300b的端部插入的进液管路插入通道522a，进液管路接头522可拆卸地安装在进液接头521的进液管路接头安装凹槽521b内，使得进液管路300a或300b的端部在挤压作用下被锁紧。在本实施例中，进液管路接头522与进液管路接头安装凹槽521b之间的可拆卸连接方式为螺纹连接，当然还可以采用其他方式的可拆卸连接，例如过盈配合、卡接配合等。进液管路300a或300b的内径为φ0.2mm～φ100mm。

出液接头组件530安装在混合器主体510的出液插接通道513上，其用于将混合器主体510的混合腔511内形成的混合液导出。具体地，出液接头组件530包括出液管路接头531，出液管路接头531内构成有用于供出液管路400的端部插入的出液管路插入通道531a，出液管路接头531可拆卸地安装在混合器主体510的出液插接通道513内，使得出液管路400的端部在挤压作用下被锁紧。在本实施例中，出液管路接头531与出液插接通道513之间的可拆卸连接方式为螺纹连接，当然还可以采用其他方式的可拆卸连接，例如过盈配合、卡接配合等。出液管路400的内径为φ0.2mm～φ100mm。

本实用新型的射流混合系统的工作过程如下：

mRNA溶液和脂质体溶液分别由高压泵100a、100b经过流量计200a、200b输送到对应的射流流道，由于进液管路300a、300b和射流流道521a所形成的流路内径之差再配合高压泵100a、100b提供的动力，脂质体溶液和mRNA溶液经过射流流道521a后在混合腔中进行剧烈的对撞混合，这样带正电荷的脂质体通过静电吸附可以高效地将带负电荷的mRNA封装包裹形成脂质纳米颗粒，实现了批量生产脂质纳米颗粒的目的。射流强度可以通过设定高压泵100a、100b的流量和调整进液管路与溶液射流流道的流路内径之差调节，可以满足不同的制备工艺需求。

实施例2

本实施例中的射流混合器500a的结构与实施例1的射流混合器500的结构大致相同，其区别在于：参见图4，两组进液接头组件520a的中轴线之间的夹角A小于180°。

实施例3

本实施例中的射流混合器500b的结构与实施例1的射流混合器500的结构大致相同，其区别在于：参见图5，在本实施例中的射流混合器500b的混合器主体510b内位于进液接头521b的射流流道521ab与混合腔511b之间的连接处安装有雾化喷嘴540b。脂质体溶液和mRNA溶液经过射流流道和雾化喷嘴后形成两股高速雾化射流，高速雾化射流在混合腔中进行剧烈的对撞混合，从而形成脂质纳米颗粒，提高物料更好地混合，提高脂质纳米颗粒的质量。

实施例4

本实施例中的射流混合器500c的结构与实施例1的射流混合器500的结构大致相同，其区别在于：参见图6，本实施例中的射流混合器500c的进液插接通道为四个，出液插接通道为一个，这四个进液插接通道512c沿出液插接通道513c的中轴线对称分布。对应地，配备四组进液接头组件520c和一组出液接头组件530c。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，其特征在于，包括：

混合器主体，所述混合器主体内构成有混合腔，所述混合器主体内形成有至少两个进液插接通道和至少一出液插接通道，每一进液插接通道和每一出液插接通道分别与所述混合腔连通；

安装在每一进液插接通道上的用于将物料溶液射流入所述混合腔内的进液接头组件；以及

安装在每一出液插接通道上的用于将所述混合腔内形成的混合液导出的出液接头组件。

2.如权利要求1所述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，其特征在于，所述混合器主体为扁平状圆柱形结构，所述至少两个进液插接通道和至少一出液插接通道沿周向间隔布置。

3.如权利要求2所述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，其特征在于，所述进液插接通道为两个，所述出液插接通道为一个，这两个进液插接通道沿所述出液插接通道的中轴线对称分布，这两个进液插接通道的中轴线之间的夹角为20°～180°。

4.如权利要求2所述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，其特征在于，所述进液插接通道为四个，所述出液插接通道为一个，这四个进液插接通道沿所述出液插接通道的中轴线对称分布。

5.如权利要求1所述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，其特征在于，所述混合器主体内所构成的混合腔的几何形状根据制备工艺确定。

6.如权利要求1所述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，其特征在于，所述进液接头组件包括：

进液接头，所述进液接头内构成有射流流道，所述进液接头的一端可拆卸地插接在所述进液插接通道内，使得所述进液接头的射流流道与所述混合腔连通，其另一端形成有进液管路接头安装凹槽；以及

进液管路接头，所述进液管路接头内构成有用于供进液管路的端部插入的进液管路插入通道，所述进液管路接头可拆卸地安装在所述进液接头的进液管路接头安装凹槽内，使得所述进液管路的端部在挤压作用下被锁紧。

7.如权利要求6所述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，其特征在于，所述射流流道的内径为φ0.1mm～φ50mm，所述进液管路的内径为φ0.2mm～φ100mm。

8.如权利要求6所述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，其特征在于，在所述混合器主体内位于每一进液接头的射流流道与混合腔之间的连接处安装有雾化喷嘴。

9.如权利要求1所述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，其特征在于，所述出液接头组件包括出液管路接头，所述出液管路接头内构成有用于供出液管路的端部插入的出液管路插入通道，所述出液管路接头可拆卸地安装在所述混合器主体的出液插接通道内，使得所述出液管路的端部在挤压作用下被锁紧。

10.如权利要求9所述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，其特征在于，所述出液管路的内径为φ0.2mm～φ100mm。

11.一种射流混合系统，其特征在于，包括至少两个高压泵、至少两个流量计、至少两根进液管路、至少一根出液管路以及如权利要求1至10中任一项所述的用于制备脂质纳米颗粒的射流混合器，每一高压泵的一端对应地与物料溶液供给源连接，其另一端对应地与所述进液管路的一端连接，所述进液管路的另一端对应地连接至所述射流混合器的进液接头组件上，每一流量计对应地安装在所述进液管路上，每一出液管路的一端对应地连接在所述射流混合器的出液接头组件上，其另一端将所述射流混合器形成的混合液输送至指定位置。

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