CN219849260U - 一种高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及脂质纳米颗粒制备技术领域，具体涉及到一种高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置。高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置由若干混合器在一个板上分布排列所形成，各混合器呈T型，将两相流体(水相和脂质有机相)由T型的左肩头和T型的右肩头的物料入口导入，并分别经过对应的流道被引流至T型交叉点从而发生对撞混合，再沿交叉点与T型的腿脚之间的流道继续混合，所形成的脂质纳米颗粒流至T型的最低点，进而经产品流出口导出。本申请提供了一种高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，旨在解决现有混合制备技术中批量大、制备通量低、成本高、无法高效且同时制备多批脂质纳米颗粒等问题。
Description
技术领域
本申请涉及脂质纳米颗粒制备技术领域，具体涉及到一种高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置。
背景技术
脂质纳米颗粒(LNP)是一种新型载体递送药物系统，可以递送生物活性化合物，如核糖核酸RNA，脱氧核糖核酸DNA、蛋白质、多肽、小分子药物等。脂质纳米颗粒通常由多种脂质(如天然或合成的固态脂质、液态脂质)按不同比例混合以作为载体材料，并与活性生物药物相互作用将其吸附或包裹，形成粒径分布从十几纳米至几微米不等，并可以通过多种途径给药的纳米递送系统。
脂质纳米颗粒的结构除了本质上的复杂性以及许多潜在的成分和临床结果的未知关系外，其实际开发和生产过程的工艺也有诸多瓶颈。脂质纳米颗粒的制备方法从传统的薄膜法、挤压法到目前市场上较为成功的微流控与对撞流法，通常它们都是只具有一个混合流道，常常面临批量大，一次运行只能试验一批，筛选周期长，无法同时和高效地筛选多个处方和工艺等问题。因此设计一种能同时运行多批、快速筛选处方和工艺的高通量脂质纳米颗粒混合装置，对快速研发筛选、高效合成不同类型的脂质纳米颗粒药物、降低研发成本至关重要。
实用新型内容
本申请提供了一种高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，旨在解决现有混合制备技术中批量大、制备通量低、成本高、无法高效且同时制备多批脂质纳米颗粒等问题。
为实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：
一种高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置由若干混合器(1-16)在一个板上分布排列所形成，其中，各混合器之间相互独立；各混合器呈T型，用于将水相和脂质有机相分别由T型的左肩头(A)和T型的右肩头(B)的物料入口导入，并分别经过对应的流道引流至所述T型的交叉点(C)从而发生对撞混合，再沿交叉点(C)与T型的腿脚(E)之间的腿部流道(D)继续混合，所形成的脂质纳米颗粒流至T型的最低点，进而经产品流出口导出；T型的左肩头(A)与T型的交叉点(C)间由向下倾斜20度的流道(F)连接，T型的右肩头(B)与T型的交叉点(C)间由向下倾斜23度的流道(G)连接。
在一些实施例中，脂质有机相包括含有各类单一或混合脂质的有机溶液。
在一些实施例中，水相包括含有生物活性大分子和/或小分子的水相溶液。
在一些实施例中，各混合器中的流道的宽度范围为100μm至10mm。
在一些实施例中，各混合器中的每个混合器的左肩、右肩及腿部的长度相等或者不相等，各混合器中的流道的长度的范围为1mm到50mm。
在一些实施例中，各混合器中的流道的高度为1mm至10mm之间。
在一些实施例中，各混合器可承受的流体的流速的范围为0到50mL/min。
在一些实施例中，各混合器的左肩和右肩的物料入口采用水平或斜体流道，流道中的流体可因重力自由流动。
在一些实施例中，各混合器的左肩和右肩的物料入口采用相同的流道，所述水相和所述脂质有机相的入口可相互调换。
在一些实施例中，各混合器可清洗，可重复使用。
与传统技术相比，本申请的有益效果是：
(1)本混合制备装置是在传统T型对撞流混合器两通路混合的基础上，缩小混合器，并将多个混合器排列在一个板上，相比传统混合器一次只能运行一个批次的劣势，本申请的混合器装置极大提高了单次实验批次，极大地提高了研发效率。
(2)传统微流控混合芯片、T型对撞流装置批量大(通常均大于1mL，甚至几十mL)，本混合装置用量少，每相最少可以达到10μL，极大地减少物料成本，这对于珍贵的物料来说至关重要。
(3)本混合制备装置使用方便，结构简单，可手动加料，或配合机器自助加料。
以上为本申请的概述，可能有简化、概述和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置的主体结构示意图。
图2为本申请的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置的主体结构俯视截面示意图。
图3为本申请的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置的T型肩部的剖面结构示意图。
图4为本申请的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置的T型腿部的剖面结构示意图。
图5为本申请的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置的混合器的示意图。
附图标记说明:
混合器(1-16)；混合器的左肩头(A)；混合器的右肩头(B)；混合器的交叉点(C)；混合器的腿部流道(D)；混合器的腿部(E)；左肩头(A)与交叉点(C)间为向下倾斜20度的流道(F)；右肩头(B)与交叉点(C)间为向下倾斜23度的流道(G)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1和图2为本申请的一个高通量脂质纳米颗粒(LNP)的混合制备装置的实施例示意图。该混合器装置为板状，与市面标准96孔板的大小相近，长边分别标识数字1～12，宽边分别标识字母A～H。以图1-2为例，该混合制备装置中的每个混合器呈T型，排列分布于板上；各混合器均包括左肩(如A1-A2)、右肩(如A2-A3)、及腿部(如A2-B2)，其中，左肩的左端为左肩头(如A1)，右肩的右端为右肩头(如A3)，左肩的右端与右肩的左端的交叉处为交叉点(如A2)，腿部的最低端为腿脚(如B2)。左肩(如A1-A2)、右肩(如A2-A3)、腿部(如A2-B2)的长度可相等(如图2所示)，也可根据实际需求设计为不相等。如图1-2所示，该混合器装置包括混合器(1)、混合器(2)、混合器(3)、混合器(4)、混合器(5)、混合器(6)、混合器(7)、混合器(8)、混合器(9)、混合器(10)、混合器(11)、混合器(12)、混合器(13)、混合器(14)、混合器(15)、混合器(16)。
肩头(如A1或A3)至交叉点(如A2)之间的流道为水平或斜体流道；如图1-3所示，左肩头(如A1)至交叉点(如A2)之间的流道及右肩头(如A3)至交叉点(如A2)之间的流道为斜体流道；交叉点(如A2)至腿脚(如B2)之间的流道也为水平或斜体流道，腿脚(如B2)为出口，呈圆孔形。如图1-2及图4所示，交叉点(如A2)至腿脚(如B2)之间的流道为斜体流道。
肩头(如A1或A3)为物料入口处，左肩头(如A1)接收药物水溶液或辅助水溶液，右肩头(如A3)接收脂质有机溶液，上述溶液分别经对应的流道流至交叉点(如A2)，并发生对撞混合，再沿交叉点(如A2)与腿脚(如B2)之间的流道继续混合，所形成的脂质纳米颗粒流至腿脚(如B2)，即出口处流出。
图5示出了呈T型的一个混合器。在图5中，该混合器包括左肩(A-C)、右肩(C-B)、及腿部(C-E)，其中，左肩(A-C)的左端为左肩头(A)，右肩(C-B)的右端为右肩头(B)，左肩(A-C)的右端与右肩(C-B)的左端的交叉处为交叉点(C)，腿部(C-E)的最低端为腿脚(E)，其中左肩(A-C)、右肩(C-B)及腿部(C-E)上均设有流道，腿部(C-E)上的流道为腿部流道(D)。其中，左肩头(A)与交叉点(C)间由向下倾斜20度的流道(F)连接，右肩头(B)与交叉点(C)间由向下倾斜23度的流道(G)连接。上述倾斜角度是根据水相和脂质有机相的密度而设置，流通水相的流道(F)的倾斜角为20度，流通脂质有机相的流道(G)的倾斜角为23度，上述两个倾斜角度的设置是通过多次实验优化后所设计的，从而有利于流道中流体的流动。
在一些实施例中，各混合器内的流道结构和尺寸可根据所需目标脂质纳米颗粒的质量属性而定制管道结构部件。一般来说，在各混合器的混合流道中，脂质有机溶液与辅助水溶液或含有生物活性分子或小分子的药物水相溶液可在1毫秒至100毫秒内快速混合，从而引起极性脂质与药物活性分子的相互作用，进而使得脂质通过自组装快速形成可控、均一的脂质纳米颗粒。在一些实施例中，流道的几何结构和尺寸包括但不限于流道的截面形状、宽度、长度、高度。例如，流道的截面形状可以是线形、锯齿形、S形等。
在一些实施例中，流道的宽度为100μm至10mm之间，优选为200μm至5mm之间。在一些实施例中，流道的高度为1mm至10mm之间，优选为2mm至8mm之间。在一些实施例中，左肩、右肩及腿部的长度相等，如长度为1mm至50mm，优选2mm至30mm。在一些实施例中，左肩、右肩及腿部的长度根据纳米颗粒需要可以不相等。在一些实施例中，各混合器可清洗，可重复使用。
本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在本申请的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。
Claims (10)
1.一种高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，其特征在于，所述高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置由若干混合器(1-16)在一个板上分布排列所形成，其中，各混合器之间相互独立；各混合器呈T型，用于将水相和脂质有机相分别由所述T型的左肩头(A)和所述T型的右肩头(B)的物料入口导入，并分别经过对应的流道被引流至所述T型的交叉点(C)从而发生对撞混合，再沿所述交叉点(C)与所述T型的腿脚(E)之间的腿部流道(D)继续混合，所形成的脂质纳米颗粒流至所述T型的最低点，进而经产品流出口导出；T型的左肩头(A)与T型的交叉点(C)间由向下倾斜20度的流道(F)连接，T型的右肩头(B)与T型的交叉点(C)间由向下倾斜23度的流道(G)连接。
2.根据权利要求1所述的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，其特征在于，所述脂质有机相包括含有各类单一或混合脂质的有机溶液。
3.根据权利要求1所述的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，其特征在于，所述水相包括含有生物活性大分子和/或小分子的水相溶液。
4.根据权利要求1所述的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，其特征在于，所述各混合器中的流道的宽度范围为100μm至10mm。
5.根据权利要求1所述的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，其特征在于，所述各混合器中的每个混合器的左肩、右肩及腿部的长度相等或者不相等，所述各混合器中的流道的长度的范围为1mm到50mm。
6.根据权利要求1所述的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，其特征在于，所述各混合器中的流道的高度为1mm至10mm之间。
7.根据权利要求1所述的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，其特征在于，所述各混合器可承受的流体的流速的范围为0到50mL/min。
8.根据权利要求1所述的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，其特征在于，所述各混合器的左肩和右肩的物料入口采用水平或斜体流道，流道中的流体可因重力自由流动。
9.根据权利要求1所述的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，其特征在于，所述各混合器的左肩和右肩的物料入口采用相同的流道，所述水相和所述脂质有机相的入口可相互调换。
10.根据权利要求1所述的高通量脂质纳米颗粒的混合制备装置，其特征在于，所述各混合器可清洗，可重复使用。
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