TWI634943B - 微粒成形裝置 - Google Patents

Abstract

一種微粒成形裝置，係用以成形粒徑均一且真圓度良好的微粒，其包含：一收集管，內部具有一流體通道，該收集管具有一水相流體入口、一油相流體入口及一混合流體出口，該水相流體入口、該油相流體入口及該混合流體出口連通該流體通道，該油相流體入口位於該水相流體入口及該混合流體出口之間；一流體噴頭，具有數個油相流體滴出口，該數個油相流體滴出口對位該收集管之油相流體入口；一反應器，內部具有一反應腔，該反應腔連通該收集管之流體通道，該反應器具有一混拌件，該混拌件容置於該反應腔中，該反應器具有連通該反應腔之一微粒收集口；及一過濾器，該過濾器的相對二端分別連通該反應器之反應腔。

Description

微粒成形裝置

本發明係關於一種微粒成形裝置，特別關於一種用以製造粒徑均一且真圓度良好之微粒的微粒成形裝置。

微粒(microparticle)又稱為微球(microsphere)，係泛指粒徑介於1~1000μm之小型球型顆粒，常被應用於作為藥劑釋放之微載體(microcarrier)，藉由其靶向性、控釋性、穩定性、安定性及表面可修飾性等特點，成為新興的給藥技術之一。

由於微粒的粒徑較小，該如何成形粒徑均一且真圓度良好的微粒，使每一顆微粒可以具有一致的藥劑釋放效果，因而成為成形微粒的首要目標。請參照第1圖所示，習知微粒成形裝置9包含一壓電噴頭91及二電場生成件92、93，一流體可以經由該壓電噴頭91的作用，以液柱的形式噴出，當該液柱通過該二電場生成件92、93之間時，即會受到該二電場生成件92、93的靜電力的拉扯而破碎形成數個液滴，該數個液滴即可以凝固形成數個微粒。類似於該習知微粒成形裝置9的一實施例已揭露於中華民國公開第201617135號專利案當中。

然而，工者儘管可以進一步透過改變該壓電噴頭91的壓電脈波，調整該液柱的噴出速度及噴出量，以及透過改變該二電場生成件92、93的靜電力之大小，調整該數個液滴的形狀、粒徑及密度，然而經由該習知微粒成形裝置9所成形之微粒仍然會有粒徑不一及真圓度不佳的問題，有鑑於此，確實仍有必要提供一種微粒成形裝置，以解決上述問題。

本發明的目的係提供一種微粒成形裝置，係用以製造粒徑均一且真圓度良好之微粒者。

本發明所述之混合流體係指分佈有由一油相流體所形成之數個油相液滴的一水相流體。

本發明之一種微粒成形裝置，係包含：一收集管，該收集管的內部具有一流體通道，該收集管另具有一水相流體入口、一油相流體入口及一混合流體出口，該水相流體入口、該油相流體入口及該混合流體出口連通該流體通道，該油相流體入口位於該水相流體入口及該混合流體出口之間；一流體噴頭，該流體噴頭具有數個油相流體滴出口，該數個油相流體滴出口對位該收集管之油相流體入口；一反應器，該反應器的內部具有一反應腔，該反應腔連通該收集管之流體通道，該反應器具有一混拌件，該混拌件容置於該反應腔中，該反應器具有連通該反應腔之一微粒收集口；及一過濾器，該過濾器的相對二端分別連通該反應器之反應腔。據此，藉由該收集管具有該水相流體入口、該油相流體入口及該混合流體出口，使該油相流體所形成之數個油相液滴，可以於該收集管中即預先分佈於該水相流體中，再經由該混合流體出口一同流向該反應器中進行乳化反應而成形數個微粒，本發明之微粒成形裝置可以達到成形粒徑均一且真圓度良好之微粒的功效。再者，藉由該過濾器之相對二端分別連通該反應腔，可以去除溶解於該水相流體中的有機溶劑，使乳化反應能夠維持一定的效果，達成避免有機溶劑的干擾之功效。

本發明之微粒成形裝置，其中，該收集管包含一推進件，該推進件設於該流體通道中。如此，藉由該推進件的設置，係可以達成進一步推動該水相流體流向該反應器的效果。

本發明之微粒成形裝置，其中，該流體噴頭連接一油相流體 源，且該流體噴頭與該油相流體源之間設有一緩衝件。如此，係可以達成使該油相流體源所供應之油相流體能夠以穩定的速率流向該流體噴頭的效果。

本發明之微粒成形裝置，其中，該過濾器為一切向流過濾器。如此，係可以達成提升過濾效率及使用壽命的效果。

本發明之微粒成形裝置，其中，該流體噴頭為利用駐波效應來誘發具方向性之微滴噴霧的流體噴頭。如此可以縮小藉由該流體噴頭所形成的數個油相液滴的粒徑，因而可以達成生產出尺寸均一的微米等級或奈米等級之微粒的效果。

〔本發明〕

1‧‧‧收集管

11‧‧‧流體通道

12‧‧‧水相流體入口

13‧‧‧油相流體入口

14‧‧‧混合流體出口

15‧‧‧推進件

2‧‧‧流體噴頭

21‧‧‧油相流體滴出口

22‧‧‧緩衝件

3‧‧‧反應器

31‧‧‧反應腔

32‧‧‧待反應流體入口

33‧‧‧微粒收集口

34‧‧‧混拌件

35‧‧‧旋轉軸

4‧‧‧過濾器

41‧‧‧泵

S_W‧‧‧水相流體源

S_O‧‧‧油相流體源

〔習知〕

9‧‧‧習知微粒成形裝置

91‧‧‧壓電噴頭

92‧‧‧電場生成件

93‧‧‧電場生成件

第1圖：習知微粒成形裝置的示意圖。

第2圖：本發明之一實施例的微粒成形裝置的示意圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第2圖所示，本發明之一實施例中，該微粒成形裝置可以包含一收集管1、一流體噴頭2、一反應器3及一過濾器4，該流體噴頭2對位該收集管1，該收集管1、該反應器3及該過濾器4相互連通。

詳而言之，該收集管1的內部具有一流體通道11，可以供一流體流通。該收集管1具有一水相流體入口12、一油相流體入口13及一混合流體出口14，該水相流體入口12、該油相流體入口13及該混合流體出口14均連通該流體通道11，且該收集管1以該混合流體出口14連通該反應器3，因而一水相流體及一油相流體可以分別經由該水相流體入口12及該油相流體入口13通入該流體通道中11，而包含該水相流體及該油相 流體之一混合流體則可以經由該混合流體出口14流向該反應器3。

於本實施例中，一水相流體源S_W所生成之水相流體可以經由該水相流體入口12流入該流體通道11，並經由該混合流體出口14流向該反應器3。又，該油相流體入口13位於該水相流體入口12及該混合流體出口14之間，且該油相流體入口13對位該流體噴頭2，使該流體噴頭2形成之數個油相液滴，可以經由該油相流體入口13落入該流體通道11中，並隨著該水相流體一同經由該混合流體出口14流向該反應器3。

此外，該收集管1可以包含一推進件15，該推進件15設於該流體通道11中，以進一步推動該水相流體流動並經由該混合流體出口14流向該反應器3，舉例而言，該推進件15可以為一葉片組，惟該葉片組的設計為本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，於此不再贅述。

該流體噴頭2連接一油相流體源S_O，以使該油相流體源S_O所供應之油相流體可以藉由該流體噴頭2形成該數個油相液滴。詳而言之，該流體噴頭2具有數個油相流體滴出口21，該數個油相流體滴出口21對位該收集管1之油相流體入口13，該油相流體經由該流體噴頭2之數個油相流體滴出口21形成該數個油相液滴，並可以經由該油相流體入口13而落入該收集管1之流體通道11，並分佈於該水相流體中。該流體噴頭2可以為各種習知流體噴頭，較佳可以為利用駐波效應(毛細波)來誘發具方向性之微滴噴霧的流體噴頭，如此可以縮小藉由該流體噴頭所形成的數個油相液滴的粒徑，因而可以生產出尺寸均一的微米等級或奈米等級之微粒，例如中華民國申請第105132934號、第105134610號、第105134449號或第105138670號專利案所揭示的流體噴頭，惟不應以此為限。

於本實施例中，該流體噴頭2與該油相流體源S_O之間可以設有一緩衝件22，使該油相流體源S_O所供應之油相流體能夠以穩定的速率流向該流體噴頭2，進而使自該數個油相流體滴出口21形成之數個油相 液滴的粒徑可以更加均一。

該反應器3的內部具有一反應腔31，該反應器3具有連通該反應腔31之一待反應流體入口32及一微粒收集口33，該待反應流體入口32經由該收集管1之混合流體出口14連通該流體通道11，因而分佈有該數個油相液滴之水相流體可以自該待反應流體入口32流入該反應腔31，為便於後續說明，將〝分佈有該數個油相液滴之水相流體〞簡稱為〝混合流體〞。

該反應器3具有一混拌件34，該混拌件34容置於該反應腔31中，該混拌件34亦可以為一葉片組，並可以由一旋轉軸35帶動該混拌件34進行旋轉，以混拌流入該反應腔31中的混合流體，使該數個油相液滴可以均勻地分佈於該水相流體中，並於該水相流體中藉由乳化反應而成形為數個微粒，即可以自該微粒收集口33取得該數個微粒。

由於該油相流體中可能包含一有機溶劑，而當該油相流體所形成之數個油相液滴分佈於該水相流體中時，該油相流體中的有機溶劑即會溶解於該水相流體中，改變該水相流體的組成，而影響乳化反應的效果，因而於本實施例中，微粒成形裝置可以另包含一過濾器4，該過濾器4的相對二端分別連通該反應器3之反應腔31，使該反應腔31中的水相流體可以在一泵41的作用下流向該過濾器4，以去除溶解於該水相流體中的有機溶劑，而去除有機溶劑之水相流體則可以再次被導回該反應腔31。於本實施例中，該過濾器4為一切向流過濾器(tangential flow filtrator)，其具有較佳的過濾效率及較長的使用壽命。

據此，本實施例之微粒成形裝置在使用時，工者可以先開啟該水相流體源S_W，使該水相流體可以經由該水相流體入口12流入該流體通道11，並開啟該油相流體源S_O，使該油相流體經由該流體噴頭2之數個油相流體滴出口21形成該數個油相液滴，並經由該油相流體入口13落入 該流體通道11中的水相流體中，與該水相流體一同經由該混合流體出口14流向該反應器3之反應腔31，如此，該數個油相液滴即可以均勻地分佈於該水相流體中，並於該水相流體中藉由乳化反應而形成該數個微粒，工者最後可以自該微粒收集口33取得該數個微粒。

而當本實施例之微粒成形裝置在使用一段時間後，工者可以另外啟動該過濾器4，以抽取該反應腔31之中的水相流體，並去除溶解於該水相流體中的有機溶劑，再將去除有機溶劑之水相流體再次導回該反應腔31，如此即可以維持該水相流體中的有機溶劑的濃度於一定值，維持乳化反應的效果。

綜合上述，藉由該收集管具有該水相流體入口、該油相流體入口及該混合流體出口，使該油相流體所形成之數個油相液滴，可以於該收集管中即預先分佈於該水相流體中，再經由該混合流體出口一同流向該反應器中進行乳化反應而成形數個微粒，本發明之微粒成形裝置可以達到成形粒徑均一且真圓度良好之微粒的功效。再者，藉由該過濾器之相對二端分別連通該反應腔，可以去除溶解於該水相流體中的有機溶劑，使乳化反應能夠維持一定的效果，達成避免有機溶劑的干擾之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (5)

1. 一種微粒成形裝置，係包含：一收集管，該收集管的內部具有一流體通道，該收集管另具有一水相流體入口、一油相流體入口及一混合流體出口，該水相流體入口、該油相流體入口及該混合流體出口連通該流體通道，該油相流體入口位於該水相流體入口及該混合流體出口之間；一流體噴頭，該流體噴頭具有數個油相流體滴出口，該數個油相流體滴出口對位該收集管之油相流體入口；一反應器，該反應器的內部具有一反應腔，該反應腔連通該收集管之混合流體出口，該反應器具有一混拌件，該混拌件容置於該反應腔中，該反應器具有連通該反應腔之一微粒收集口；及一過濾器，該過濾器的相對二端分別連通該反應器之反應腔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之微粒成形裝置，其中，該收集管包含一推進件，該推進件設於該流體通道中。
3. 如申請專利範圍第1項所述之微粒成形裝置，其中，該流體噴頭連接一油相流體源，且該流體噴頭與該油相流體源之間設有一緩衝件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之微粒成形裝置，其中，該過濾器為一切向流過濾器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之微粒成形裝置，其中，該流體噴頭為利用駐波效應來誘發具方向性之微滴噴霧的流體噴頭。