一种微球的制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种制备微球的装置，包括：针筒，所述针筒内部设置有移动滑轨；进口与所述针筒出口连通的喷嘴，所述喷嘴包括针头，所述针头的进口与所述针筒的出口连通；设置在所述针头外部的套筒，所述针头和套筒的相对位置为同心位置，所述针头和套筒之间存在空隙为气流通道；出口与所述气流通道入口连通的气罐；设置在所述喷嘴下方的接收容器，所述接收容器内盛放有固化剂溶液；设置在所述针头外部的加热设备，所述加热设备可对针头对进行加热。本发明专利技术还提供了一种制备微球的方法。本发明专利技术提供了一种基于气流剪切制备微球的方法，本发明专利技术提供的方法可大规模用于制备微球，制备微球尺寸可控、球体尺寸均一性好，球体密度可控。

【技术实现步骤摘要】
一种微球的制备装置及方法
本专利技术涉及微球
，尤其涉及一种微球制备装置及方法。
技术介绍
由于微球具有很好的药物分子的控制与释放能力，已经被广泛的应用于药物释放领域很长时间。正是由于微球具有的多孔网络结构，以及药物和生长因子等分子的释放能力，微球正逐步应用于再生医学治疗中。球径直径大小和分布是影响微球药物释放的重要因素，只有合适大小的微球才能实现理想的药物释放速率。球体太小对药物的包裹能力下降，同时会在注射原位呈现药物突释的现象。球体太大会导致微球难以有效的经过针头注射。因此，当微球直径分布极不均一时，微球需要进行筛选，挑选合适尺寸的微球。目前，微球的制备方法包括：机械搅拌乳液法，这种方法是使用最为广泛、最古老的微球制备方法，这种方法主要包括4个步骤：将制备微球所用的材料溶解于有机溶剂中(一般使用高分子材料)作为油相；将油相倒入水相中，使用匀浆法和超声破碎法制备乳液；将油相中的溶剂析出转入水中，并随着搅拌不断的挥发，随着溶剂的析出，聚合物的溶解性变差并逐渐变硬；最后微球被过滤、洗涤、冻干。以上是机械搅拌乳液法制备微球的全过程。喷雾干燥法为：将高分子材料溶解到溶剂中，利用喷雾干燥机将含有材料的溶液在高压气体的推动下喷溅成液滴状，在空气中溶剂挥发，微球固化。机械搅拌乳液法和喷雾干燥法已经被广泛的应用于商业化微球的批量生产中，但球体大小和直径分布范围很大，直径的分布偏差可达到25～50％。膜乳化法为：将两种互不相容的液体在压力作用下经过孔径均匀的膜，在接收相中形成乳化的液滴，通过溶剂挥发和固化获得微球。膜乳化法虽然微球的均一性较机械搅拌乳液法和喷雾干燥法有所提高，但直径的均一性仍然需要再提高。微流体法为：通过借助连续相液体对分散相液体的剪切力作用形成液滴，再通过固化干燥，形成各种尺寸的微球。微流体法制备的微球尺寸可控、均一性好，但是产量很低且工艺复杂不适合工业生产，溶剂蒸发和微球固化过程需要很长时间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种制备微球的装置及方法，本专利技术针对上述技术制备微球过程中存在的问题，开发了一种基于气流剪切制备微球的方法，本专利技术提供的方法可大规模用于制备微球，制备微球尺寸可控、球体尺寸均一性好，球体密度可控。本专利技术提供了一种制备微球的装置，包括：针筒，所述针筒内部设置有移动滑轨，所述移动滑轨能够推动针筒内部的液体移动；入口与所述针筒出口连通的喷嘴，所述喷嘴包括：针头，所述针头的进口与所述针筒的出口连通，所述针头外部设置有加热设备，所述加热设备能够对针头进行加热；设置在所述针头外部的套筒，所述套筒与针头的相对位置为同心位置，所述针头和套筒之间存在空隙为气流通道；出口与所述气流通道入口连通的气罐；设置在所述喷嘴下方的接收容器，喷嘴流出的液滴能够下落进入到接收容器中，所述接收容器内盛放有固化剂溶液。在本专利技术中，所述针筒用于盛放制备微球的原料液，本专利技术对所述针筒的尺寸没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际操作情况选择合适尺寸的针筒。在本专利技术中，所述针筒为圆柱筒状，所述针筒的直径优选为10～30mm，更优选为15～25mm，最优选为18～22mm。在本专利技术中，所述针筒的长度优选为50～100mm，更优选为60～90mm，最优选为70～80mm。在本专利技术中，所述针筒的材质优选为聚丙烯。在本专利技术中，所述针筒内部设置有移动滑轨，所述移动滑轨能够推动针筒内部的液体移动。在本专利技术中，所述移动滑轨能够在针筒内部移动，移动滑轨在移动的过程中能够与针筒形成密闭的空腔，通过改变移动滑轨在针筒中的行程，使移动滑轨处于针筒中不同的位置，从而改变针筒与移动滑轨形成的密闭空腔的大小，利用密闭空腔的改变产生的压力将液体吸入针筒或者挤出针筒。在本专利技术中，所述移动滑轨类似于注射器中的助推器，通过对移动滑轨进行操作，改变移动滑轨的位置，能够将液体从外部吸入针筒，也能够将针筒内部的液体排出到针筒外部。本专利技术对所述移动滑轨的具体结构没有特殊的限制，本领域技术人员根据实际情况选择合适结构的移动滑轨能够实现上述功能即可。在本专利技术中，所述移动滑轨优选为带有螺纹的活塞棒。在本专利技术中，所述移动滑轨的行程优选为10～30cm，更优选为15～25cm，最优选为18～22cm；在本专利技术中，所述带有螺纹的活塞棒的螺距优选为2～4mm，更优选为2.5～3.5mm，最优选为2.8～3.2mm。在本专利技术中，所述移动滑轨尾部优选设置有电机，所述移动滑轨与电机通过机械机构(如联轴器)和/或电路连接能够实现电机转动带动移动滑轨移动即可，本专利技术对所述具体的机械机构的结构以及电路连接方式没有特殊的限制，本领域技术人员根据本领域的普通技术知识对电机和移动滑轨采用恰当的机械机构以及电路进行连接实现电机带动移动滑轨移动即可。在本专利技术中，所述制备微球的装置优选还包括电机控制器，所述电机控制器通过电路与电机连接，能够控制电机的转速，进而控制电机带动移动滑轨移动的速度。在本专利技术中，所述电机控制器优选为步进电机控制器，本专利技术优选采用步进电机控制器，这种电机控制器能够更好的控制推进移动滑轨，使移动滑轨推动针筒内部的液体均匀流出，从而提高制备得到的微球的均一性。本专利技术对所述电机控制器没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的与电机配套的能够控制电机转速的仪器或设备即可。本专利技术对所述电路的连接方式没有特殊的限制，本专利技术中的电机控制器通过电路与电机连接后能够控制电机转速即可。在本专利技术中，所述喷嘴的进口与所述针筒的出口连通。在本专利技术中，所述喷嘴包括针头和设置在所述针头外部的套筒。在本专利技术中，所述针头的入口与针筒的出口连通，所述针头用于将针筒中的液体在针头出口处形成液滴。在本专利技术中，所述针头为圆筒形状。在本专利技术中，所述针头的直径优选为90～400μm，更优选为100～300μm，最优选为150～250μm。在本专利技术中，所述针头长度优选为6.5～15mm，更优选为8～12mm，最优选为9～10mm。在本专利技术中，所述针头的材质优选为不锈钢。在本专利技术中，由于针筒和针头的直径尺寸不同，优选通过锥形的聚丙烯构件将针筒和针头进行连接。在本专利技术中，所述针头外部设置有加热设备，能够用于对针头进行加热。在本专利技术中，所述加热设备用于对针头加热，使针头中的微球原料液达到所需的温度，从而改变微球原料液的粘度，有利于气流对微球原料液的剪切，从而使制备得到的微球的圆整度以及尺寸的均一性更好。本专利技术对所述加热设备没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的能够用于加热的设备即可。在本专利技术中，所述加热设备优选为加热棒，更优选为电加热棒。本专利技术对所述加热设备的设置位置没有特殊的限制，所述加热设备能够对针头进行加热即可，在本专利技术中，可以将针头在使用之前单独在加热设备中加热，加热完成后再将针头与套筒组装进行使用，所述针头和加热设备可以单独分开设置，加热设备能够实现对针头加热即可，如在加热时可使针头插入到加热设备中进行加热。在本专利技术中，所述制备微球的装置优选还包括与加热设备通过电路连接的温度控制器，本专利技术对所述温度控制器有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的与上述加热设备配套使用的能够控制其加热温度的设备或仪器即可。本专利技术对所述电路的连接没有特殊的限制，本领域技术人员根据普通技术知识将温度控制器与加热设备通过电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备微球的装置，包括：针筒，所述针筒内部设置有移动滑轨，所述移动滑轨能够推动针筒内部的液体移动；入口与所述针筒出口连通的喷嘴，所述喷嘴包括：针头，所述针头的入口与所述针筒的出口连通，所述针头外部设置有加热设备，能够对针头加热；设置在所述针头外部的套筒，所述针头和套筒的相对位置为同心位置，所述针头和套筒之间存在空隙为气流通道；出口与所述气流通道入口连通的气罐；设置在所述喷嘴下方的接收容器，喷嘴流出的液滴能够下落进入到接收容器中，所述接收容器内盛放有固化剂溶液。

【技术特征摘要】
1.一种制备微球的装置，包括：针筒，所述针筒内部设置有移动滑轨，所述移动滑轨能够推动针筒内部的液体移动；入口与所述针筒出口连通的喷嘴，所述喷嘴包括：针头，所述针头的入口与所述针筒的出口连通，所述针头外部设置有加热设备，能够对针头加热；设置在所述针头外部的套筒，所述针头和套筒的相对位置为同心位置，所述针头和套筒之间存在空隙为气流通道；出口与所述气流通道入口连通的气罐；设置在所述喷嘴下方的接收容器，喷嘴流出的液滴能够下落进入到接收容器中，所述接收容器内盛放有固化剂溶液。2.根据权利要求1所述的制备微球的装置，其特征在于，所述移动滑轨尾部设置有电机，所述电机转动能够带动移动滑轨移动。3.根据权利要求2所述的制备微球的装置，其特征在于，还包括：与所述电机通过电路连接的电机控制器，所述电机控制器用于控制电机的转速。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：章培标，王宇，王宗良，焦自学，史新翠，郭敏，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22