CZ2000590A3 - Způsob výroby bublinek s obsahem plynu a zařízení k jeho provádění - Google Patents

Abstract

Způsob výroby bublinek s obsahem plynu spočívá v tom, že se směs plynu nebo prekursoru plynu, kapaliny a materiálu pro tvorbu membrán nechá projít zónami, v nichž se na směs působí střihovými silami, vznikajícími relativním pohybem dvou povrchů rychlostí nejméně 20 m/s. Zařízení k provádění způsobu má komoru (7) pro předběžné míšení, první mísící komoru (20), druhou mísící komoru (22) s přívody (5, 6) pro plyn a kapalinu a výstupem (28) pro výslednou směs. Dále je opatřeno rotorem (16) a statorem (18) přičemž rotor a stator má válcové nástavce (24, 25), mezi kterými se nacházejí zóny (23a, 23b, 23c) střihových sil.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby bublinek s obsahem plynu, např. kontrastních činidel pro zobrazování ultrazvukem a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Při diagnostickém zobrazování ultrazvukem bylo již dlouho navrhováno použití kontrastních činidel s obsahem bublinek, jako jsou liposomy nebo micelly, tyto útvary obsahují plyn nebo směs plynů uvnitř membrány. Pro tyto účely může být membrána jednovrstevná nebo vícevrstevná, může jít např. o amfifilní materiál, jako lipid.

Bublinky s obsahem plynu je možno snadno vytvořit protřepáváním kapaliny, která obsahuje materiál pro tvorbu membrány v přítomnosti vhodného plynu nebo směsi plynů nebo zpracováním takové kapaliny působením ultrazvuku. Pod pojmem „plyn“ se v průběhu přihlášky rozumí materiál, který je plynný při teplotě těla, tzn. přibližně při 37 °C.

Bublinky, vytvořené takovými postupy mají obvykle široké rozmezí distribuce velikosti bublinek, mimo to se velikost bublinek mění od vzorku ke vzorku a výtěžek se rovněž může měnit v závislosti na způsobu výroby bublinek v jednotlivých vzorcích. Výtěžkem se rozumí procentuální podíl materiálu pro tvorbu membrány, který byl využit pro tvorbu bublinek.

Vytvořené bublinky mají s výhodou úzké rozmezí distribuce velikosti bublinek v požadovaném rozmezí rozměrů, obvykle 1 až 7, např. 3 ± 1 μπι.

Podstata vynálezu

Nyní bylo zjištěno, že výtěžek bublinek je možno zvýšit a současně je možno dosáhnout užšího rozmezí distribuce velikosti

IP.·?. fJ^)

• · · · ··· ···· • ·· · · · 4 4 4 · 4 4 · * ······ · ··· ·· ·

4 · · ·· · · · · · ·· ·· ·· · · · · · 4· bublinek tak, že se bublinky vyrábějí při využití mísícího zařízení se statorem a rotorem.

Podstatu vynálezu tedy tvoří způsob výroby bublinek s obsahem plynu, který spočívá v tom, že se směs plynu nebo prekursoru plynu, kapaliny a materiálu pro tvorbu membrány nechá projít zónou, v níž je tato směs podrobena střihovým silám, vznikajícím působením povrchů, které se pohybují relativně k sobě navzájem rychlostí nejméně 20 m/s.

Mísící zařízení se statorem a rotorem je takové zařízení, které obsahuje prvek, označovaný jako rotor a pevný prvek, označovaný jako stator.

Mísící zařízení tohoto typu se běžně užívají k výrobě emulzí ze směsi nemísitelných kapalin, schematicky je laboratorní zařízení tohoto typu znázorněno na obr. 1. V tomto zařízení má rotor vnější průměr 15 mm a zařízení je možno užít např. při rychlosti rotace 23 000 otáček za minutu pro přípravu bublinek s obsahem plynu, tak jak je popsáno v příkladu 2 (b) mezinárodní patentové přihlášky WO 97/29783 (Nycomed).

Nyní bylo zjištěno, že výtěžek bublinek s obsahem plynu s příslušnou velikostí je možno zlepšit v případě, že relativní rychlost povrchů rotoru a statoru je nejméně 20 m/s.

Postup se provádí tak, že se směs plynu nebo prekursoru plynu, kapaliny a materiálu pro tvorbu membrány nechává projít zónou, v níž je směs podrobena střihovým silám, vznikajícím relativním pohybem povrchů rychlostí nejméně 20 m/s s výhodou nejméně 25, zvláště výhodně nejméně 30 a ještě výhodněji nejméně 35 m/s, např. až 100, výhodně až 60 a zvláště až 50 m/s.

Bylo rovněž prokázáno, že výhodnější distribuce velikosti bublinek je možno dosáhnout v případě, že se směs pro tvorbu bublinek nechá postupně projít řadou zón, v nichž je podrobena střihovým silám, např. řadou stupňů s rotorem a statorem, s výhodou se užije alespoň 3 a ještě výhodněji alespoň 4 takových zón, zvláště výhodné je použití nejméně 12 takových zón, např. až 90, s výhodou • ··· až 44, např. až 20 nebo až 12 takových zón. V tomto případě se sníží doba pobytu směsi v jednotlivých zónách a tak se dosáhne užší distribuce velikosti bublinek, zejména se sníží množství příliš velkých bublinek. Je samozřejmé, že v případě, že se užije celá řada uvedených zón, je možno se vyhnout nutnosti recirkulace směsi, takže je možno zajistit dokonalé promísení celé směsi v průběhu použité doby střihového namáhání při určité teplotě. Tyto dobře definované podmínky míšení směsi dávají vznik produktu, jehož vlastnosti se v jednotlivých vsázkách od sebe jen málo liší, což je velmi důležité jak v laboratorních podmínkách, tak pro průmyslové využití.

Podle jednoho z výhodných provedení způsobu podle vynálezu se tedy postupuje tak, že se směs plynu nebo prekursoru plynu, kapaliny a materiálu pro tvorbu membrán nechává postupně projít řadou zón, v nichž je směs podrobena působení střihových sil, vznikajících relativním pohybem dvou povrchů. Směs se s výhodou nechává projít alespoň jednou zónou, v níž je relativní rychlost povrchů nejméně 10, s výhodou nejméně 15, zvláště nejméně 30 a zvláště výhodně až 50 m/s. Při použití zevního průměru 110 mm je výhodné použít relativní rychlost povrchů 46 m/s.

Při provádění způsobu podle vynálezu jsou povrchy, které se pohybují k sobě navzájem za účelem vzniku střihových sil od sebe odděleny vzdáleností méně než 2 mm, s výhodou méně než 1 mm a zvláště méně než 500 gm, např. 100 až 300 μπι. Optimální vzdálenost povrchů bude záviset na viskozitě směsi, která prochází zónami se střihovými silami. Obecně je možno uvést, že pro vodné směsi se bude vzdálenost povrchů pohybovat v rozmezí 200 až 300 μιη. Vzhledem k tomu, že při pohybu povrchů může dojít k určitým deformacím, uvádějí se vzájemné vzdálenosti obou povrchů pro příklad, že se povrchy nepohybují.

Aby bylo možno způsob podle vynálezu snadno uskutečnit, provádí se postup obvykle tak, že jeden z povrchů se pohybuje a druhý povrch zůstává ve statickém stavu, s výhodou se jeden z • · · * · · · · · · ·· • · · ··· · · · · • · · · ···· · ·· · ······ · · · · · · · povrchů otáčí, jako tomu je v mísícím zařízení, které obsahuje rotor a stator.

V případě, že se směs nechává projít řadou zón se střihovými silami, je možno tyto zóny vytvořit v řadě zařízení s rotorem a statorem, přičemž po průchodu jedním zařízením se směs přivádí do dalšího zařízení. Uvedená zařízení mohou mít oddělené pohony nebo společný pohon, tzn., že mohou být uspořádána koaxiálně na společném hnacím hřídeli. Je však výhodnější užít kombinace rotoru a statoru s řadou radiálně od sebe oddělených zón se střihovými silami.

V dalším provedení způsobu podle vynálezu se tedy při výrobě bublinek postupuje tak, že se směs plynu nebo prekursoru plynu, kapaliny a membrány pro tvorbu bublinek nechává postupně projít řadou různých zón, v nichž je směs podrobena působení střihových sil, které vznikají v důsledku pohybu nejméně jednoho rotoru, pohybujícího se relativně k alespoň jednomu statoru, s výhodou jde o dva nebo větší počet koaxiálních rotorů, např. 2 až 20, nebo 2 až 10 rotorů, z nichž každý s výhodou vytváří 2 nebo větší počet, např. 2 nebo 20, nebo 2 nebo 10, např. 13 radiálně oddělených zón.

Relativní rychlosti rotoru a statoru podle třetího provedení způsobu podle vynálezu se volí s výhodou tak, že nejméně jedna zóna povrchů rotoru a statoru se pohybuje s relativní rychlostí nejméně 10, s výhodou nejméně 15 a zvláště nejméně 30 m/s, např. až 50 m/s, jako tomu je v prvním provedení způsobu podle vynálezu.

Mísící zařízení s rotorem a statorem, které je vhodné pro použití při tomto třetím provedení způsobu podle vynálezu je nové zařízení, které rovněž tvoří součást podstaty vynálezu.

Zařízení s rotorem a statorem tohoto typu obsahuje mísící komory se vstupem pro plyn a pro kapalinu a výstupní otvory pro směs, v mísící komoře je uložen rotor a hnací prostředky pro tento rotor, stator a rotor jsou opatřeny axiálními, vzájemně do sebe zasahujícími žlábky a hranami a jsou opatřeny radiálními nástavci a štěrbinami pro průchod kapaliny, čímž je definována řada zón se • 0 • · · · 0 · 0 »000 • 0 0 0 0 0000 · 00 0

0 00000 0 000 00 0

00 0 00 0 0000

00 00 000 00 00 střihovými silami pro kapalinu, která prochází v radiálním směru mezi rotorem a statorem ze vstupu pro plyn a pro kapalinu.

V mísícím zařízení podle vynálezu jsou vstupní otvory s výhodou uloženy radiálně směrem dovnitř od zón se střihovými silami, s výhodou v ose nebo v blízkosti osy rotace rotoru. Je žádoucí, aby se vstupní otvory nacházely v blízkosti prostředků pro míšení, např. v blízkosti axiální příruby nebo míchadla na hnacím hřídeli rotoru, tak aby k promísení plynu a kapaliny došlo před vstupem výsledné směsi do zón se střihovými silami.

K zajištění dostatečného promísení je výhodné, aby zařízení obsahovalo ještě druhý rotor a popř. další rotory, např. až 5 rotorů, poháněných týmiž hnacími prostředky, s výhodou týmž rotujícím hnacím hřídelem. V případě, že zařízení obsahuje druhý rotor, bude mít zařízení s výhodou také druhou mísící komoru se vstupním otvorem, propojeným s výstupním otvorem první mísící komory a s vlastním výstupním otvorem. Vstupní otvor druhé mísící komory bude opět s výhodou uložen radiálně uvnitř zóny se střihovými silami mezi druhým rotorem a odpovídajícím statorem.

Statory mohou být uloženy uvnitř mísících komor nebo mohou být tvořeny stěnou mísící komory.

Kombinace rotoru a statoru vytváří větší počet radiálně oddělených zón se střihovými silami, jde např. o 2 až 25, s výhodou 7 až 20 a zvláště 9 až 15 zón se střihovými silami. Tzn., že zařízení se dvěma kombinacemi rotoru a statoru může mít celkem 18 až 30 zón se střihovými silami.

V kombinaci rotoru a statoru jsou do sebe zapadající žlábky a hrany s výhodou tvořeny válcovými nástavci na základní části rotoru a statoru, přičemž prostředky pro průchod kapaliny jsou v radiálním směru s odstupem upravené axiální štěrbiny v těchto válcových nástavcích.

Rotor a stator mohou být vyrobeny z jakéhokoliv vhodného materiálu nebo kombinace materiálů, s výhodou jde o kovy nebo

9 · · · · 9 9·· 99 ·· • · ♦ 9 · · · · · · ·

99 9 9 9999 9 · · 9

999999 9 999 99 9

9 99 9 9999

99 99 999 <9 99 keramické materiály a zvláště kovy, např. ocel. Mimo to mohou být povrchy rotoru a statoru opatřeny povlakem nebo jinak zpracovány k dosažení optimálního výtěžku nebo optimálních vlastností výsledného produktu. Rozměry prvků rotoru a statoru budou záviset na materiálu, z nějž je rotor vyroben, na požadované velikosti bublinek, zejména jejich největším rozměru, na rychlosti rotace, průměru rotoru a také na viskozitě směsi, avšak obecně v případě použití nerezové oceli se bude užívat rychlost rotace 5000 až 10 000 otáček za minutu v případě vodných směsí při průměru rotoru až 25 cm, např. 7,5 až 15 cm, válcové nástavce budou mít radiální hloubku 2 až 3 mm a štěrbiny budou mít axiální hloubku 5 až 6 mm a 0,3 až 2 mm obvodovou šířku a budou od sebe odděleny odstupem nejméně 1,5 mm, s výhodou bude jeden válcový nástavec obsahovat 10 až 50 štěrbin a stejný počet štěrbin bude obsahovat jakýkoliv válcový nástavec kterékoliv kombinace rotoru a statoru. Tyto parametry však není nutno považovat za omezující, takže je možno vytvořit zařízení podle vynálezu i s jinými rozměry a při použití jiných materiálů a jiné vzájemné rychlosti pohybu povrchů rotoru a statoru.

Vzhledem k tomu, že v zařízení podle vynálezu může docházet k poměrně značnému zahřívání plynu, prekursoru plynu, kapaliny a materiálu pro tvorbu membrány a vzestup teploty může ovlivnit velikost bublinek a jejich stabilitu, může být žádoucí opatřit zařízení podle vynálezu prostředky pro řízení teploty, např. prostředky pro zahřívání a chlazení, řízenými thermostatem, může jít např. o chladicí manžetu na mísící komoře nebo o jakýkoliv jiný chladicí prvek ve statoru nebo rotoru nebo ve spojení se statorem nebo rotorem nebo může jít o chladicí prvek v hnacím hřídeli nebo v tepelném spojení s hnacím hřídelem rotoru nebo s mechanickým těsněním, upraveným kolem hnacího hřídele rotoru. Takovými chladicími prvky mohou být např. chladící spirály, obklopující nebo uložené ve složce, která má být chlazena a v tepelném spojení s takovou složkou, např. s hnacím hřídelem, na straně statoru, vzdálené od odpovídajícího rotoru, na • · 99 9 9 9··· ·· ·· • 999 · · · · 9 9 9

99 9 · 9999 9 99 9

999999 9- 999 99 9

9 99 9 9999

9 · 99 999 99 99 periferii statoru apod. teplota směsi může být sledována na výstupu z každé mísící komory nebo na okraji rotoru a naměřená hodnota může být využita k dalšímu řízení teploty. Obecně je možno teplotu řídit s přesností ± 2 °C, s výhodou ± 0,5 °C nebo s ještě větší přesností, s výhodou se teplota udržuje na hodnotě nižší než 45, zvláště na hodnotě nižší než 40 °C, zvláště po průchodu prvním nebo jediným rotorem a na hodnotě nižší než 35 a s výhodou nižší než 30 °C po průchodu posledním rotorem v zařízení, které obsahuje větší počet rotorů. V případě statoru, opatřeného prostředky pro chlazení za současného chlazení hnacího hřídele rotoru a/nebo jeho těsnění je možné udržet teplotu směsi na hodnotě přibližně 35 °C po průchodu každým z rotorů.

V případě, že zařízení podle vynálezu je určeno pro výrobu farmaceutických prostředků je žádoucí, aby v něm bylo možno postup provádět za aseptických podmínek a aby bylo možno materiál sterilizovat bez rozebrání mísících komor. Z tohoto důvodu je zvláště žádoucí, aby hnací hřídel, procházející mísící komorou nebo první a konečnou mísící komorou v případě zařízení s větším počtem rotorů byl opatřen dvojitým mechanickým těsněním, např. při použití mechanického těsnění mezi statickým a rotujícím keramickým povrchem. Mimo to je v tomto případě žádoucí, aby každá mísící komora byla opatřena výstupním otvorem pro odtok kapaliny z komory. Tento otvor může být v některých případech totožný s výstupním otvorem pro směs s obsahem bublinek, obvykle však jde o oddělené otvory.

Vstupní otvor pro plyn v první mísící komoře bude s výhodou dostatečně velký pro průchod sterilizačního prostředí, obvykle však bude menší než vstupní otvor pro kapalinu. Vstupní otvor je s výhodou opatřen více směrným ventilem tak, aby tento vstupní otvor mohl sloužit jako otvor pro přívod plynu a v jiném případě jako otvor pro přívod sterilizačního prostředí. Tento otvor tedy může mít dvojí funkci, především jako přívod pro plyn nebo jeho prekursor, který může být ·· *· φ φ φφφφ ·· ·φ • φφφ «φφ φφφφ φ φ φ φ φ φφφφ φ φφ · φ φ φφφ φ· φ φφφ φφ φ φφ φ φφ φ φφφφ φφ φφ φφ φφφ φφ φφ také v kapalném stavu, a také jako přívod pro kapalinu a může tedy mít odlišné rozměry pro každou z těchto funkcí v důsledku ovládání vícesměrným ventilem. Např. pro přívod kapaliny může mít otvor průměr 3 až 8 mm, kdežto pro přívod plynu může mít vstupní otvor průměr 0,2 až 2 mm, např. 0,5 mm a v případě pro kapalný prekursor plynu může opět jít o průměr 3 až 8 mm.

Ve výhodném provedení vedou přívodní otvory pro plyn a kapalinu do komory pro předběžné míšení, jejíž stěny jsou v první mísící komoře definovány koncem hnacího hřídele a konkávním úsekem stěny mísící komory, přičemž tato komora pro předběžné míšení se otvírá do hlavní části mísící komory prstencovým otvorem kolem konce hnacího hřídele. V této komoře pro předběžné míšení se dosahuje mísícího účinku např. pomocí příruby, excentrického výstupku, míchadla apod., tyto prvky jsou obvykle upevněny ke konci hnacího hřídele.

Plynem, přiváděným do přívodu pro plyn může být jakýkoliv materiál, který je plynný při teplotě míšení, např. 10 až 45 °C, s výhodou však jde o fyziologický přijatelný plyn nebo směs plynů, např. vzduch, kyslík, dusík, helium, oxid uhličitý, fluorid sírový, uhlovodík s nízkou molekulovou hmotností nebo fluorovaný uhlovodík s nízkou molekulovou hmotností nebo může jít o směs dvou nebo většího počtu takových plynů. V případě potřeby může jít o směs plynů nebo o plyn, který je kapalný při přívodu do zařízení i před přívodem do živočišného organismu. Takové materiály, které na počátku postupu nejsou plynné, avšak vytvářejí plyn v průběhu míšení a/nebo po podání, např. při teplotě až 45 °C se obvykle označují jako prekursory plynů. V případě, že plyn nebo směs plynů se nachází v kapalném stavu v okamžiku přívodu do systému rotoru a statoru, je výhodné, aby tento „kapalný plyn“ byl nemísitelný s kapalinou, v níž je přiváděn materiál pro tvorbu membrán přívodem pro kapalinu. Obecně je možno uvést, že zvláště výhodné jsou plyny a směsi plynů, uvedené v mezinárodní patentové přihlášce WO 97/29783, zvláště je možno uvést perfluorované

9 119

9

099

9 0 9

9 9 9 9

9 9 9 9 • 9 9 09 9 9

9 9 9

99

90

9 9 0

9 9 9

9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9

999 99 99 uhlovodíky, jako perfluorbutan nebo perfluorpentan. Tyto materiály, přiváděné do mísícího zařízení s rotorem a statorem mohou popř. obsahovat více než jednu plynnou složku nebo složku, vytvářející plyn, např. může jít o složku, která se nachází v kapalné formě při teplotě místnosti, je však plynná při fyziologické teplotě. Může jít také o směs plynů, z nichž jeden je plynný při teplotě místnosti a druhý je při této teplotě kapalný. Tímto způsobem je možno připravit směs s obsahem bublinek, která po podání do živočišného organismu zvýší velikost bublinek, např. tak, jak je popsáno v mezinárodní patentové přihlášce WO 98/17324. Složkou, kapalnou při teplotě místnosti je s výhodou emulgovatelná kapalina s nízkou teplotou varu, např. podle WO 94/16379 a také podle WO 98/17324, např. perfluorpentan.

Materiálem pro tvorbu membrány, přiváděným do přívodu pro kapalinu je s výhodou amfifilní materiál, např. iontové nebo neiontové smáčedlo nebo s výhodou lipid, např. fosfolipid. Vzhledem k tomu, že směs s obsahem bublinek má své zvláštní použití jako injekční kontrastní prostředek, měl by být materiál pro tvorbu membrány s výhodou přijatelný z fyziologického hlediska. Fosfolipidy, zvláště fosfolipidy, obsahující náboj a jejich směsi, popsané ve WO 97/29783 jsou zvláště vhodné pro uvedené použití.

Kapalinou, v níž je přiváděn materiál pro tvorbu membrány může být jakákoliv kapalina, v níž je možno vytvořit bublinky s obsahem plynu. S výhodou jde o sterilní vodnou kapalinu, vhodné kapaliny jsou popsány např. ve WO 97/29783.

Absolutní a relativní rychlosti průtoku plynu, kapaliny a materiálu pro tvorbu membrán v mísícím zařízení podle vynálezu budou záviset na použitých materiálech a na použitém zařízení vzhledem k tomu, že jde vlastně o parometry mísícího zařízení. Zařízení však bude obecně uváděno do činnosti tak, aby byly získány bublinky se středním objemovým průměrem částic v rozmezí 1 až 10, s výhodou 2 až 7 a zvláště 2,5 až 5 μm.

♦ 0 ·

00 00 0000 ·· • 0 0 0 0*0 0 0000 00000 0 0 0000 00 0 000 00 0

0 00 0 0000

00 00 000 00 00

Zařízení podle vynálezu je možno využít také pro výrobu emulzí, v tomto případě nemusí zařízení obsahovat přívod pro plyn. Zařízení tohoto typu rovněž tvoří součást podstaty vynálezu. Zařízení podle vynálezu pro výrobu emulze však s výhodou obsahuje alespoň dvojité mechanické těsnění na hnacím hřídeli a/nebo alespoň prostředky pro řízení teploty a/nebo větší počet statorů.

Vynález bude dále popsán v souvislosti s přiloženými výkresy.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je schematicky znázorněno běžné mísící zařízení se statorem a rotorem, z nějž byly úseky některých částí odstraněny, aby bylo možno pozorovat vnitřní prvky.

Na obr. 2 je v řezu schematicky znázorněno mísící zařízení s rotorem a statorem podle vynálezu.

Na obr. 3 je znázorněna sestava rotoru a statoru pro mísící zařízení podle vynálezu.

Na obr. 4. je znázorněn jednotlivý válcový nástavec.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněno mísící zařízení podle vynálezu, které má stator 1 ve tvaru válce s otevřeným koncem s postranním otvorem

2. Uvnitř statoru 1 je uložen rotor 3, jehož koncová část je opatřena axiálními žlábky 4. Při použití tohoto zařízení prochází kapalina žlábky 4 rotoru 3 a vystupuje otvorem 2.

Na obr. 2 je znázorněno zařízení podle vynálezu, v němž se plyn a kapalina přivádějí přívody 5 a 6 do komory 7 pro předběžné míšení, jejíž stěny jsou definovány konkávním úsekem krytu 8, prvním statorovým prvkem 9 a koncem 10 hnacího hřídele 11 rotoru.

Konec 10 hnacího hřídele 11 rotoru je opatřen přírubou 12, která slouží k promísení plynu a kapaliny v komoře 7 pro předběžné míšení.

Kryt 8 vytváří válcovou komoru, která má koncovou část 13, přičemž krytem 8 prochází hnací hřídel H rotoru a je utěsněn dvojitým • 0 0 00 0

0 0

0 0

0 0

0 0 • 0 00 • 0 0 0 • 0 0 0 • · 000 • · ·

00

0 0 0

0··0 0

0 0 0 0 • 0 0 0

000 mechanickým těsněním 14. Hnací hřídel H se otáčí pomocí zevně uloženého motoru 15 a pohání první rotor 16 a druhý rotor 17, které spolupracují s prvním statorem 18 a druhým statorem 19. Všechny tyto části jsou pozlaceny a mají zevní průměr přibližně 110 mm.

Komora 7 pro předběžné míšení je propojena s první mísící komorou 20, která je definována povrchem krytu 8, prvního statoru 18 a druhého statoru 19 a která má výstup 21, který ústí do vstupu druhé mísící komory 22. Druhá mísící komora 22 je definována povrchem druhého statoru 19 a krytu 8.

V první mísící komoře 20 prochází materiál z komory 7 pro předběžné míšení radiálně směrem ven zónami 23a,b,c mezi válcovými nástavci 24, 25 prvního statoru 18 a prvního rotoru 16 a průchody, vytvořenými axiálními štěrbinami 26, 27 v prvním rotoru 16 a prvním statoru 18. Každá kombinace jakéhokoliv rotoru a statoru obvykle definuje 12 až 14 takových zón se střihovými silami. Na okraji mísící komory 20 přechází míšený materiál radiálně z první mísící komory 20 do druhé mísící komory 22 výstupem 21.

Válcové nástavce 24, 25 rotoru a statoru nejsou znázorněny ve spodní části obr. 2 a současně nejsou znázorněny ani Štěrbiny ve válcovém nástavci druhého rotoru a statoru.

Ve druhé mísící komoře 22 prochází směs radiálně směrem ven mezi druhým rotorem 17 a druhým statorem 19, načež opouští zařízení výstupem 28..

První mísící komora 20 a druhá mísící komora 22 jsou opatřeny výstupními otvory 29 a 30 ve své spodní části. Tyto výstupní otvory 29 a 30 mohou být propojeny s nádobami pro zachycení kapaliny nebo páry, tak jak je to běžné v zařízeních pro farmaceutický průmysl. Mimo to jsou první mísící komora 20 a druhá mísící komora 22 opatřeny na svých zevních stěnách prostředky pro řízení teploty, např. chladicími manžetami 31 a 32 s cirkulací vody, monitory 33 a 34 pro sledování teploty a řídícími prvky 35 a 36.

·· ·· 99 ···· ·· ·· • ·· · · · · · · · ·

9 9 9 99 999 9 99 9

9 999 99 9 999 99 9

9 · · · · 9 9 9 9

99 99 999 99 99

V typickém příkladu použití popsaného mísícího zařízení se hnací hřídel 11 otáčí rychlostí 8 000 otáček za minutu, takže v zevní zóně 23 se střihovými silami dochází k relativní rychlosti pohybu povrchu statoru a rotoru nejméně 32, např. 46 m/s. Plyn, např. perfluorbutan, se přivádí přívodem 5 při rychlosti průtoku 50 až 200 ml/min. Vodná kapalina obsahující hydrogenovaný vaječný fosfatidylserin v množství 5 mg/ml a mimo to 5,4 % hmotnostních propylenglykolu při hmotnostním poměru vody a glycerolu 3:10 se přivádí přívodem 6 rychlostí 50 až 200 ml/min, přičemž objemový poměr kapaliny k plynu je 0,5 až 2:1. Plyn a kapalina se přivádějí při teplotě 20 ± 5 °C, první chladicí manžeta 31 se řídí k udržování teploty směsi v rozmezí 33 až 38 °C a druhá chladicí manžeta 32 se řídí k udržování teploty směsi 28 °C, za těchto podmínek je střední objemový průměr bublinek ve směsi ve výstupu 28 přibližně v rozmezí 3 ± 1,5 μηι.

Na obr. 3 je znázorněna kombinace rotoru a statoru pro mísící zařízení podle vynálezu. Je zřejmé, že válcové nástavce 24 a 25 a axiální štěrbiny 26 a 27 statoru a rotoru obsahují řadu zubovitých útvarů 37, které jsou od sebe odděleny radiálními štěrbinami 38, upravenými v rovnoměrných odstupech. Při použití zařízení se míšené materiály dostávají radiálními štěrbinami 38 přes jednotlivé zóny se střihovými silami.

Na obr. 4 je znázorněn tvar jednotlivého válcového nástavce 24 a 25.

Zastupuje:

Claims (15)

1. W ££>oo -£7ΪΟ

   PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby bublinek s obsahem plynu, vyznačující se t í m, že se směs plynu nebo prekursoru plynu, kapaliny a materiálu pro tvorbu membrán nechá projít zónou, v níž se na směs působí střihovými silami, vytvářenými relativním pohybem povrchů rychlostí nejméně 20 m/s.
2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se povrchy pohybují relativní rychlostí nejméně 30 m/s.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se t í m, že se povrchy pohybují relativní rychlostí až 60 m/s.
4. 4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se t í m, že se směs nechá postupně projít řadou různých zón, v nichž se na směs působí střihovými silami, vznikajícími vzájemným pohybem povrchu.
5. 5. Způsob podle nároku 4, v y z n a č u j í c í se t í m, že se směs nechá postupně projít řadou zón, v nichž se na směs působí střihovými silami, které vznikají pohybem alespoň jednoho rotoru vzhledem k alespoň jednomu statoru.
6. 6. Způsob podle nároku 5, v y z n a č u j í c í se t í m, že se směs nechá postupně projít řadou zón, v nichž se na směs působí střihovými silami, vznikajícími pohybem nejméně dvou rotorů, z nichž každý se pohybuje vzhledem k odpovídajícímu statoru.
7. 7. Způsob podle některého z nároků 4 až 6, vyznačující se t í m, že se směs nechá postupně projít nejméně 18 zónami.
8. 8. Způsob podle některého z nároků 4 až 7, vyznačující se t í m, že se směs nechá postupně projít až 90 zónami.
9. 9. Způsob podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se t í m, že vzájemná vzdálenost pohybujících se povrchů je v rozmezí 100 až 500 μπι.

   9> · ♦ · 999 9
10. 10. Způsob podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se t í m, že směs je určena pro výrobu léčebného nebo diagnostického prostředku.
11. 11. Způsob podle nároku 10, v y z n a č u j í c í se t í m, že směs je určena pro zobrazování ultrazvukem.
12. 12. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1 až 11 typu mísícího zařízení s obsahem rotoru a statoru, vyznačující se t í m, že zařízení obsahuje komoru (7) pro předběžné míšení, první mísící komoru (20), druhou mísící komoru (22) s přívody (5, 6) pro plyn a kapalinu a výstupem (28) pro výslednou směs, zařízení je opatřeno rotorem (16), opatřeným povlakem zlata a hnacím hřídelem (11), statorem (18) s povlakem zlata, přičemž stator (18) a rotor (16) mají válcové nástavce (24, 25) v axiálním směru a axiální štěrbiny (26, 27) pro průchod kapaliny, čímž jsou definovány zóny (23a, 23b, 23c) střihových sil pro radiální průchod kapaliny mezi rotorem a statorem směrem od přívodů (5, 6).
13. 13. Zařízení podle nároku 12, v y z n a č u j í c í se t í m, že je opatřeno druhým rotorem (17) a odpovídajícím druhým statorem (19), které rovněž mají válcové nástavce s axiálními štěrbinami.
14. 14. Zařízení podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se t í m, že je dále opatřeno monitory (33, 34), řídícími prvky (35, 36) a chladicími manžetami (31, 32).
15. 15. Zařízení podle některého z nároků 12 a 13, v y z n a č u j í c í se t í m, že je dále opatřeno chladicími prvky ve statoru nebo rotoru nebo v tepelném spojení se statorem nebo rotorem nebo chladicími prvky v hřídeli rotoru nebo v jeho mechanickém těsnění nebo v tepelném spojení s hřídelem rotoru nebo s jeho mechanickým těsněním.