CN220750563U - 一种喷雾冷冻干燥装置及吸入制剂制备系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种喷雾冷冻干燥装置及吸入制剂制备系统，所述喷雾冷冻干燥装置包括超声波雾化器，所述超声波雾化器用于雾化混合药液；保温容器，所述保温容器置于所述超声波雾化器的下方，所述保温容器用于盛放深冷液化气体并接收由超声波雾化器雾化的混合药液；气动搅拌器，所述气动搅拌器置于保温容器中，所述气动搅拌器用于释放氮气并使盛放在保温容器中的深冷液化气体呈类似沸腾的运动状态。本实用新型采用喷雾冷冻干燥技术制备吸入粉雾剂的中间体过程，相比于传统工艺的先微粉化再混合，物料的静电吸附更小，流动性更好，而且可以通过调整喷雾参数实现粒度大小可控，制得颗粒的粒度分布更窄，混合均匀度更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及干燥装置及制剂制备系统，尤其涉及一种喷雾冷冻干燥装置及吸入制剂制备系统。
背景技术
吸入给药是慢性阻塞性肺炎的主要治疗方法。其中，干粉吸入剂 (dry powderinhalation，DPI) 是将微粉化药物与载体（或无）置入胶囊、囊泡或储库里，配合特殊的干粉吸入装置，由患者主动吸入雾化药物的制剂形式。
目前，DPI通常是通过研磨粉碎、气流粉碎等方法将活性药物成分（API）微粉化，再与载体混合而成，但微粉化可能使API表面形成不规则形态，颗粒带有较多电荷而静电力大、吸附力强，导致混合均匀性变差，也可能使微粉化API易吸附在胶囊壳和载体表面，不能在气流中充分释放，影响API微粒的空气动力学行为。
喷雾冷冻干燥法 (spray freeze-drying，SFD)是近年来兴起的新技术，可以将药物溶液制备成疏松多孔的药物颗粒。与传统粉碎方式相比，能更快速均匀地形成粒径可控、分布窄的球形或多孔颗粒。这些优点有助于改善粉末的理化性质，装置和胶囊内的药物残留更少，使之适于肺吸入给药。
因此，采用喷雾冷冻干燥法制备API-载体细微颗粒，有助于得到混合均匀度更好，体外沉积率更高的DPI制剂。但是目前的喷雾冷冻干燥装置采用传统的气动雾化器，制得的颗粒粒径不可控且粒径分布大。此外，通常采用过筛和蒸发的方式使颗粒和液氮分离，再将颗粒转移至收集瓶中进行冷冻干燥，该转移方式较繁琐且不安全。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种喷雾冷冻干燥装置；本实用新型的另一目的是提供一种吸入制剂制备系统。
技术方案：本实用新型的一种喷雾冷冻干燥装置，所述喷雾冷冻干燥装置包括
超声波雾化器，所述超声波雾化器用于雾化混合药液；
保温容器，所述保温容器置于所述超声波雾化器的下方，所述保温容器用于盛放深冷液化气体并接收由超声波雾化器雾化的混合药液；
气动搅拌器，所述气动搅拌器置于保温容器中，所述气动搅拌器用于释放气体并使盛放在保温容器中的深冷液化气体呈类似沸腾的运动状态。
优选地，深冷液化气体为液氧、液氢和液甲烷等。
作为上述方案的进一步改进，所述气动搅拌器包括第一管体，与第一管体连通且围设在第一管体外围的第二管体，与第一管体连通的第三管体，所述第三管体用于与气源连接；第一管体和第二管体的顶面开设有若干孔洞；外界气体通过所述第三管体进入第一管体和第二管体，并通过其上开设的若干孔洞流出。
作为上述方案的进一步改进，所述气动搅拌器中，第一管体和/或第二管体的材质为铜、不锈钢、铝合金、聚三氟氯乙烯中任意一种。
优选地，第一管体和/或第二管体的材质为铜。
作为上述方案的更进一步改进，所述喷雾冷冻干燥装置还包括第一气源瓶瓶，所述第一气源瓶与气动搅拌器连通，用于向其提供气源。
作为上述方案的进一步改进，所述喷雾冷冻干燥装置还包括
恒流泵，所述恒流泵与超声波雾化器连接，所述恒流泵用于向超声波雾化器输送混合药液；
第二气源瓶，所述第二气源瓶与超声波雾化器连接，用于向超声波雾化器提供气源。
作为上述方案的进一步改进，所述喷雾冷冻干燥装置还包括分液阀门，所述分液阀门设在保温容器底部，用于分离深冷液化气体和药物颗粒。
作为上述方案的更进一步改进，所述喷雾冷冻干燥装置还包括收集瓶，所述收集瓶用于收集分液阀门流出的药物颗粒。
优选地，所述保温容器的材质为不锈钢、铝合金、聚三氟氯乙烯中任意一种。更优选地，所述保温容器的材质为不锈钢。
另一方面，本实用新型提供一种吸入制剂制备系统，所述吸入制剂制备系统包括上述的喷雾冷冻干燥装置。
作为上述方案的更进一步改进，所述系统还包括冻干机，所述冻干机用于经喷雾冷冻干燥装置处理后的药物颗粒的进一步冷冻干燥。
本实用新型选用的超声波雾化器，相比传统的气动雾化器，制得的颗粒粒径可控且粒径分布更窄，更适合吸入制剂；雾化后，液滴以较低的速度运动，避免颗粒在容器壁上的沉积损失。此外，通常采用过筛和蒸发的方式使颗粒和深冷液化气体分离，再将颗粒转移至收集瓶中进行冷冻干燥，该转移方式较繁琐且不安全。本实用新型中，对装置进行简易、巧妙的优化，可以将颗粒从深冷液化气体中一步分离后直接转移至收集瓶中，并且采用气动搅拌的方式，避免机械搅拌桨或磁力搅拌子可能对颗粒的物理碰撞。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
1.本实用新型采用喷雾冷冻干燥技术制备吸入粉雾剂的中间体过程，相比于传统工艺的先微粉化再混合，物料的静电吸附更小，流动性更好，而且可以通过调整喷雾参数实现粒度大小可控，制得颗粒的粒度分布更窄，混合均匀度更高。
2.本实用新型选用的超声波雾化器，相比传统的气动雾化器，制得的颗粒粒径可控且粒径分布更窄，更适合吸入制剂；雾化后，液滴以较低的速度运动，避免颗粒在容器壁上的沉积损失。
3.本实用新型对装置进行简易、巧妙的优化，通过分液阀门将颗粒从深冷液化气体中一步分离后直接转移至收集瓶中。相比传统采用过筛和蒸发的方式使颗粒和深冷液化气体分离，再将颗粒转移至收集瓶中，本实用新型的转移方法仅需一步，便捷省力、操作安全。并且采用气动搅拌的方式，避免机械搅拌桨或磁力搅拌子可能对颗粒的物理碰撞。
4.本实用新型制备的吸入粉雾剂，可提高细微颗粒的体外沉积率，改善空气动力学粒度分布，可吸入性更好。
附图说明
图1为本实用新型的喷雾冷冻干燥装置的结构示意图。
图2为本实用新型的气动搅拌器的的结构示意图。
附图标记，1、超声波雾化器；2、第一气源瓶；3、保温容器；4、气动搅拌器；41、第一管体；42、第二管体；43、第三管体；5、恒流泵；6、第二气源瓶；7、混合药液；8、气泡；9、深冷液化气体；10、分液阀门；11、收集瓶。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种喷雾冷冻干燥装置，所述喷雾冷冻干燥装置包括超声波雾化器1、第一气源瓶2、保温容器3、气动搅拌器4、恒流泵5、第二气源瓶6、分液阀门10和收集瓶11。其中，所述超声波雾化器1用于雾化混合药液7，所述超声波雾化器1置于保温容器3上方，所述保温容器3内盛放有深冷液化气体9，超声波雾化器1的喷头朝向深冷液化气体9的液面，且位于深冷液化气体9液面的上方。所述气动搅拌器4置于保温容器3中，所述第一气源瓶2与气动搅拌器4连接，向其提供气体。
所述恒流泵5与超声波雾化器1连接，所述恒流泵5用于向超声波雾化器1输送混合药液；所述第二气源瓶6与超声波雾化器1连接，用于向超声波雾化器1提供气体。所述分液阀门10设在保温容器3的底部，用于分离深冷液化气体和药物颗粒。
在一实施例中，保温容器3为直径20cm的不锈钢桶，保温容器3连接有分液阀门10的直径1cm的不锈钢管。
在一实施例中，收集瓶11为西林瓶。
如图2所示，本实用新型实施例提供一种喷雾冷冻干燥装置，其包括气动搅拌器4，所述气动搅拌器4置于保温容器3中，所述气动搅拌器4用于释放气体并使盛放在保温容器3中的深冷液化气体呈类似沸腾的运动状态。所述气动搅拌器4包括第一管体41，与第一管体41连通且围设在第一管体41外围的第二管体42，与第一管体41连通的第三管体43，所述第三管体43用于与气体源连接；第一管体41和第二管体42的顶面开设有若干孔洞；外界气体通过所述第三管体进入第一管体41和第二管体42，并通过其上开设的若干孔洞流出。流出的气体在深冷液化气体9内形成气泡8。
所述第一气源瓶2与气动搅拌器4连通，用于向其提供气体。
本实施例中，所述超声波雾化器1和气动搅拌器4中所使用的气体为深冷液化气体9汽化后的气体。可选地，深冷液化气体9为液氧、液氢和液甲烷等，优选地深冷液化气体9为液氮。
在一实施例中，所述深冷液化气体9为液氮，超声波雾化器1和气动搅拌器4所使用的气体为氮气。气动搅拌器4的第三管体43由直径1cm的铜管连接制成，水平方向是两个相互连接的且同心的第一管体41和第二管体42，第一管体41和第二管体42的材质为铜，且第一管体41和第二管体42上方每间隔4cm打直径0.5cm的孔；第三管体43的上端与氮气瓶连接。氮气通过小孔释放，调整氮气流量，使氮气气泡在深冷液化气体中翻滚、上浮，进而使深冷液化气体达到类似沸腾的运动状态。
在一实施例中，可选地，气动搅拌器4中第一管体41和第二管体42的形状为圆形、方形、菱形、多边形等，优选为圆形，第三管体43为直管或弯管，优选为直管。
本实用新型实施例中，喷雾冷冻干燥装置的工作原理如下：超声波雾化器1将混合药液7雾化成微小液滴，并通过恒流泵5和气体驱动液滴以较低的速度运动，喷在下方的深冷液化气体9上。深冷液化气体9通过气动搅拌器4维持运动状态，避免颗粒沉降和团聚。喷雾结束后，静置使颗粒沉降在保温容器3底部，打开分液阀门10，直接将颗粒转移至下方的收集瓶11中。
在一实施例中，提供一种吸入制剂制备系统，所述吸入制剂制备系统包括上述的喷雾冷冻干燥装置和冻干机，所述冻干机用于经喷雾冷冻干燥装置处理后的药物颗粒的进一步冷冻干燥。
本实用新型采用喷雾冷冻干燥技术制备吸入粉雾剂的中间体过程，相比于传统工艺的先微粉化再混合，物料的静电吸附更小，流动性更好，而且可以通过调整喷雾参数实现粒度大小可控，制得颗粒的粒度分布更窄，混合均匀度更高。
Claims (10)
1.一种喷雾冷冻干燥装置，其特征在于，所述喷雾冷冻干燥装置包括
超声波雾化器(1)，所述超声波雾化器(1)用于雾化混合药液；
保温容器(3)，所述保温容器(3)置于所述超声波雾化器(1)的下方，所述保温容器(3)用于盛放深冷液化气体并接收由超声波雾化器(1)雾化的混合药液；
气动搅拌器(4)，所述气动搅拌器(4)置于保温容器(3)中，所述气动搅拌器(4)用于释放气体并使盛放在保温容器(3)中的深冷液化气体呈类似沸腾的运动状态。
2.根据权利要求1所述的喷雾冷冻干燥装置，其特征在于，所述气动搅拌器(4)包括第一管体(41)，与第一管体(41)连通且围设在第一管体(41)外围的第二管体(42)，与第一管体(41)连通的第三管体(43)，所述第三管体(43)用于与气源连接；第一管体(41)和第二管体(42)的顶面开设有若干孔洞；外界气体通过所述第三管体(43)进入第一管体(41)和第二管体(42)，并通过其上开设的若干孔洞流出。
3.根据权利要求1所述的喷雾冷冻干燥装置，其特征在于，所述气动搅拌器(4)中，第一管体(41)和/或第二管体(42)的材质为铜、不锈钢、铝合金、聚三氟氯乙烯中任意一种。
4.根据权利要求2所述的喷雾冷冻干燥装置，其特征在于，所述喷雾冷冻干燥装置还包括第一气源瓶(2)，所述第一气源瓶(2)与气动搅拌器(4)连通，用于向其提供气源。
5.根据权利要求1所述的喷雾冷冻干燥装置，其特征在于，所述喷雾冷冻干燥装置还包括
恒流泵，所述恒流泵(5)与超声波雾化器(1)连接，所述恒流泵(5)用于向超声波雾化器(1)输送混合药液；
第二气源瓶(6)，所述第二气源瓶(6)与超声波雾化器(1)连接，用于向超声波雾化器(1)提供气源。
6.根据权利要求1所述的喷雾冷冻干燥装置，其特征在于，所述喷雾冷冻干燥装置还包括分液阀门(10)，所述分液阀门(10)设在保温容器(3)底部，用于分离深冷液化气体和药物颗粒。
7.根据权利要求5所述的喷雾冷冻干燥装置，其特征在于，所述喷雾冷冻干燥装置还包括收集瓶(11)，所述收集瓶(11)用于收集分液阀门(10)流出的药物颗粒。
8.根据权利要求1所述的喷雾冷冻干燥装置，其特征在于，所述保温容器(3)的材质为不锈钢、铝合金、聚三氟氯乙烯中任意一种。
9.一种吸入制剂制备系统，其特征在于，所述吸入制剂制备系统包括根据权利要求1-8任一所述的喷雾冷冻干燥装置。
10.根据权利要求9所述的吸入制剂制备系统，其特征在于，所述系统还包括冻干机，所述冻干机用于经喷雾冷冻干燥装置处理后的药物颗粒的进一步冷冻干燥。
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