分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成制造技术

本发明专利技术提供的分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成主要包括吸入器、呼吸道模型设备、呼吸段弯道微粒收集器、肺部模型设备、肺部模型右侧弯道微粒收集器、肺部模型左侧弯道微粒收集器和抽气泵。本发明专利技术提供的设备，创新性的采用了人体学设备，融合设计了符合空气动力学的弯道微粒收集器，突破了传统设备仅能分离不同尺寸微粒的能力，在满足能分选不同尺寸微粒的基础上，还能将花形或其他外形的微粒进行分选，特别的能用于干粉吸入剂花形微粒载体在混合微粒中的分离，提升了医药载体的制备工艺，实用性较高。

【技术实现步骤摘要】
分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成
本专利技术涉及一种微粒分选器，具体涉及一种分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成。
技术介绍
干粉吸入剂载体是运载药物分子到达肺部深处的工具，基于肺部气管结构和理化特性，载体最佳尺寸在1~5微米，以花形或糙面球形形貌为佳。通过结晶制备、研磨或其他方法生产的微粒载体，由于微、纳制备技术的精密度有限，形貌和尺寸常呈正态分布，需要对生产的微粒载体进行分选。现有技术记载了一种“颗粒分离器”（申请号CN02815701.X），采用电场分离设备将空气中的带点微粒进行分离，效果较好，但由于干粉吸入剂的载体多为糖类载体（例如乳糖），呈中性，无法在电场中分离。现有技术记载了一种“气流式颗粒分选器和流化床反应器及其应用”（申请号CN201210420999.6），通过改变导向出风口，根据大小微粒惯性的不同，用风力分选出大、小微粒，对于尺寸分离效果较好，但该法无法分选出不同形貌的微粒。现有技术记载了一种“射流吸入颗粒物料风力分选器”（申请号CN201010590628.3），通过采用渐缩管式的分选管道产生负压，将颗粒较重的物质从气流中分选出来，对于尺寸分离效果较好，但同样难以分选出不同形貌的微粒。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成，在能分离不同尺寸微粒的基础上，还能将花形或其他外形的微粒进行分选，特别的能用于干粉吸入剂花形微粒载体在混合微粒中的分离。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成，其特征在于：所述的分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成主要包括吸入器、呼吸道模型设备、呼吸段弯道微粒收集器、肺部模型设备、肺部模型右侧弯道微粒收集器、肺部模型左侧弯道微粒收集器和抽气泵，吸入器出气口与呼吸道模型设备进气口连通，呼吸道模型设备内弯道的中下部与呼吸段弯道微粒收集器的入口连通，呼吸道模型设备出气口与肺部模型设备进气口连通，肺部模型设备内气道中右侧各弯道的中下部与肺部模型右侧弯道微粒收集器的各入口连通，肺部模型设备内气道中左侧各弯道的中下部与肺部模型左侧弯道微粒收集器的各入口连通，肺部模型设备的出气口与抽气泵的进气口通过管道连通。如上所述的整个系统在运行时的气体流速为10~100L/min。应当说明的是，气体流速控制了颗粒随空气的流动能力，当气体流速太小时（<10L/min），颗粒无法随空气迁移太远，达不到分离效果，当气体流速太大时（>100L/min），容易形成湍流，大小颗粒不规则混合、难以被分离。如上所述的吸入器主要包括进粉口、吸入器进气口、气粉混合腔、吸入器格栅、吸入器出气腔和吸入器出气口；运行时，进粉口为待分选的混合微粒载体粉末的入口，吸入器进气口进入的气体优选为低湿度、低或常温气体，吸入器出气口与呼吸道模型设备的进气口连接；吸入器格栅为正方形，边长为20~50mm，上有40~400个直径（或边长）为1~3mm的圆孔或方孔。应当说明的是，吸入器格栅的选定控制含粉气流的稳定性，影响气体分离效果，当吸入器格栅的边长太小（<20mm）、孔数太少（<40个）时或孔径太小（<1mm）时，气流在单位截面上的即时流速太大，容易形成湍流，影响微粒分离；反之，当吸入器格栅的边长太大（>50mm）、孔数太多（>400个）或孔径太大（>3mm）时，则气流在单位截面上的即时流速太小，颗粒随气流的迁移能力受限制，达不到好的气体输送效果。如上所述的呼吸道模型设备主要包括呼吸道进气口、呼吸道弯道和呼吸道出气口；呼吸道进气口与吸入器的出气口连接，呼吸道弯道的中下部与呼吸段弯道微粒收集器的入口连接，呼吸道出气口与肺部模型设备进气口连接。如上所述的呼吸段弯道微粒收集器主要包括进粒阀门、进粒道、收集瓶固定器和非花形微粒收集瓶；进粒道入口与呼吸道模型设备内弯道的中下部连接；设备系统在做花形微粒载体的粗分选时，进粒阀门处于开启状态；设备系统在做花形微粒载体的精分选时，进粒阀门处于关闭状态。应当说明的是，呼吸段弯道微粒收集器是将非花形微粒从微粒混合物中分离的主要装置，在侧风压或负风压下，由于花形或糙面微粒更容易受力改变方向，能更好的随着气流迁移，则其他难以改变方向的微粒（如球体、多面体、针形等）则撞进呼吸段弯道微粒收集器，被收集去除。如上所述的肺部模型设备主要包括肺部模型进气腔、肺部模型格栅、肺部模型进气道、第一级微粒收集气道、第二级微粒收集气道、第三级微粒收集气道、第四级微粒收集气道、第五级微粒收集气道、第六级微粒收集气道、第七级微粒收集气道、肺部模型出气道和微粒滤网膜；肺部模型进气腔入口与呼吸道模型设备出气口连接，微粒滤网膜的过滤孔径为0.1~1µm，肺部模型出气道排出的气体通过微粒滤网膜过滤后，被抽气泵抽走。应当说明的是，肺部模型中气道的分级是随着顺风向编号，由于大颗粒（>5µm）容易撞击沉积或沉降沉浸，迁移能力较弱，而小颗粒（<5µm）得迁移能力较好，主要受扩散沉积影响，因此第一级微粒收集气道收集的颗粒尺寸较大，第七级微粒收集气道收集的颗粒尺寸较小；微粒滤网膜的孔径若小于0.1µm则影响气体流动，使气流量达不到10L/min，从而影响整个系统，微粒滤网膜的孔径也不宜超过1µm，否则过多的微粒产品被吸到抽气泵中，产量降低的同时也容易损坏抽气泵。如上所述的肺部模型右侧弯道微粒收集器主要包括右侧第一级阀门、右侧第二级阀门、右侧第三级阀门、右侧第四级阀门、右侧进粒道、右侧收集瓶固定器和右侧非花形微粒收集瓶；右侧第一级阀门、右侧第二级阀门、右侧第三级阀门、右侧第四级阀门分别控制右侧进粒道与肺部模型设备内气道中右侧各弯道的中下部连接的第一级、第二级、第三级、第四级（自上到下）入口，在进行花形微粒载体分选时选择性开启或关闭。另一侧，如上所述的肺部模型左侧弯道微粒收集器主要包括左侧第一级阀门、左侧第二级阀门、左侧第三级阀门、左侧第四级阀门、左侧进粒道、左侧收集瓶固定器和左侧非花形微粒收集瓶；左侧第一级阀门、左侧第二级阀门、左侧第三级阀门、左侧第四级阀门分别控制左侧进粒道与肺部模型设备内气道中左侧各弯道的中下部连接的第一级、第二级、第三级、第四级（自上到下）入口，在进行花形微粒载体分选时选择性开启或关闭。应当说明的是，肺部模型气道中顺风向的连接阀门按深度排列依次为右侧第一级阀门、左侧第一级阀门、右侧第二级阀门、左侧第二级阀门、右侧第三级阀门、左侧第三级阀门、右侧第四级阀门、左侧第四级阀门，分别控制在不同位置是否采取对微粒混合流体进行精分选；同理的，在侧风压或负风压下，由于花形或糙面微粒更容易受力改变方向，能更好的随着气流迁移，而其他难以改变方向的球体、多面体、针形等微粒则撞进对应的各级弯道微粒收集器，被收集去除；而由于颗粒尺寸在肺部模型由浅至深的气道中的粒径变化趋势是由大到小的，这些顺风向由浅至深处的收集入口收集到的颗粒大小也是由大到小的，应根据需求选择性开启或关闭一个或多个阀门。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术提供的模拟吸入器、呼吸道级肺部的模型设备能更精确的从人体学和空气动力学上对干粉吸入剂载体的尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成，其特征在于：所述的分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成主要包括吸入器（1）、呼吸道模型设备（2）、呼吸段弯道微粒收集器（3）、肺部模型设备（4）、肺部模型右侧弯道微粒收集器（5）、肺部模型左侧弯道微粒收集器（6）和抽气泵（7），吸入器（1）出气口与呼吸道模型设备（2）进气口连通，呼吸道模型设备（2）内弯道的中下部与呼吸段弯道微粒收集器（3）的入口连通，呼吸道模型设备（2）出气口与肺部模型设备（4）进气口连通，肺部模型设备（4）内气道中右侧各弯道的中下部与肺部模型右侧弯道微粒收集器（5）的各入口连通，肺部模型设备（4）内气道中左侧各弯道的中下部与肺部模型左侧弯道微粒收集器（6）的各入口连通，肺部模型设备（4）的出气口与抽气泵（7）的进气口通过管道连通。

【技术特征摘要】
1.分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成，其特征在于：所述的分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成主要包括吸入器（1）、呼吸道模型设备（2）、呼吸段弯道微粒收集器（3）、肺部模型设备（4）、肺部模型右侧弯道微粒收集器（5）、肺部模型左侧弯道微粒收集器（6）和抽气泵（7），吸入器（1）出气口与呼吸道模型设备（2）进气口连通，呼吸道模型设备（2）内弯道的中下部与呼吸段弯道微粒收集器（3）的入口连通，呼吸道模型设备（2）出气口与肺部模型设备（4）进气口连通，肺部模型设备（4）内气道中右侧各弯道的中下部与肺部模型右侧弯道微粒收集器（5）的各入口连通，肺部模型设备（4）内气道中左侧各弯道的中下部与肺部模型左侧弯道微粒收集器（6）的各入口连通，肺部模型设备（4）的出气口与抽气泵（7）的进气口通过管道连通。2.根据权利要求1所述的分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成，其特征在于：整个系统在运行时的气体流速为10~100L/min。3.根据权利要求1所述的分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成，其特征在于：所述吸入器（1）主要包括进粉口（1-1）、吸入器进气口（1-2）、气粉混合腔（1-3）、吸入器格栅（1-4）、吸入器出气腔（1-5）和吸入器出气口（1-6）；运行时，进粉口（1-1）为待分选的混合微粒载体粉末的入口，吸入器进气口（1-2）进入的气体优选为低湿度、低或常温气体，吸入器出气口（1-6）与呼吸道模型设备（2）的进气口连接；吸入器格栅（1-4）为正方形，边长为20~50mm，上有40~400个直径（或边长）为1~3mm的圆孔或方孔。4.根据权利要求1所述的分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成，其特征在于：所述呼吸道模型设备（2）主要包括呼吸道进气口（2-1）、呼吸道弯道（2-2）和呼吸道出气口（2-3）；呼吸道进气口（2-1）与吸入器（1）的出气口连接，呼吸道弯道（2-2）的中下部与呼吸段弯道微粒收集器（3）的入口连接，呼吸道出气口（2-3）与肺部模型设备（4）进气口连接。5.根据权利要求1所述的分选花形微粒载体的吸入器、呼吸道及肺部模型设备集成，其特征在于：所述呼吸段弯道微粒收集器（3）主要包括进粒阀门（3-1）、进粒道（3-2）、收集瓶固定器（3-3）和非花形微粒收集瓶（3-4）；进粒道（3-2）入口与呼吸道模...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭淞文，谭松林，谭越，谭旭，
申请(专利权)人：谭淞文，
类型：发明
国别省市：湖南,43