一种多通道分流高效均质混合装置及其在制备载药纳米颗粒中应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多通道分流高效混合均质装置及其在制备载药纳米颗粒中应用。包括一壳体，设于壳体内部的流体混合腔；所述混合腔为圆柱形腔体，腔体具有一个轴向的流体主出口；所述壳体中设有至少两个同一时针方向且垂直于圆柱形腔体轴向的流体主入口；在流体主入口和混合腔体之间设置有对主入口流体进行分流的通道结构，使得每个主入口流体通过至少两个分流通道沿圆柱形腔体的轴向的垂直方向进入流体混合腔内；所述流体主出口和流体主入口分别通过壳体上的连接部件与外部管道相连。所述装置可显著提高一种及多种溶液在流体混合腔内混合时的有效接触面积，使溶液在较低流速下实现高效均质混合，可用于连续和规模制备不同载药纳米颗粒。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道分流高效均质混合装置及其在制备载药纳米颗粒中应用
本专利技术涉及纳米药物制剂的制备装置
，更具体地，涉及一种多通道分流高效均质混合装置及其在制备载药纳米颗粒中应用。
技术介绍
纳米颗粒在药物递送领域具有广阔的应用前景，利用纳米颗粒作为载体输送药物可以改善稳定性、增强靶向性和提高生物利用度，而规模化制备质量稳定的载药纳米颗粒对于其临床转化起到至关重要作用。传统的载药纳米粒制备方法主要包括逐步滴加法、快速倾倒法、乳化-溶剂挥发法等技术，利用这些间歇性制备手段获得的载药纳米粒通常存在颗粒尺寸较大，粒径不均匀以及批次重现性较差等应用瓶颈，难于满足临床转化对于质量控制的技术要求。近年来，连续流混合技术受到制药领域广泛关注，它们在制备载药纳米颗粒方面具有诸多优势。例如，微流控技术可以实现在微小受限空间内对流体的精准控制，可用于连续制备不同尺寸与表面性质的载药纳米颗粒，然而其较慢流速和较低混合效率，使得纳米颗粒产量无法得到满足。微反应器装置在较高的湍流混合条件下可以快速实现载药纳米颗粒的高通量制备，然而这些混合装置必须依赖于极高流速才能达到均匀混合效果，这一过程容易导致生物大分子药物的变性或失活。因此亟需进一步发展新型高效混合均质装置，使可以显著提高一种及多种溶液混合的有效接触面积，并且在较低流速条件下达到高效均质混合效果，避免生物活性药物受影响，实现可控制备不同类型载药纳米颗粒制剂，尤其是适合于多肽、蛋白或核酸大分子药物纳米制剂的连续和可控制备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种多通道分流高效混合均质装置。本专利技术的另一目的在于提供所述多通道分流高效混合均质装置在制备载药纳米粒中应用。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：一种多通道分流高效混合均质装置，包括一壳体，设于壳体内部的流体混合腔；所述混合腔为圆柱形腔体，腔体具有一个轴向的流体主出口；所述壳体中设有至少两个同一时针方向且垂直于圆柱形腔体轴向的流体主入口；在流体主入口和混合腔体之间设置有对主入口流体进行分流的通道结构，使得每个主入口流体通过至少两个分流通道沿圆柱形腔体的轴向的垂直方向进入流体混合腔内；所述流体主出口和流体主入口分别通过壳体上的连接部件与外部管道相连。本专利技术的多通道分流高效混合均质装置，流体均沿同一时针方向进入，利用涡流进行快速均匀混合；同时采用将一个主入口通道分流成多个分流入口通道再进入混合腔内部的方式，每个主入口流体被分流成至少两股流体，然后每个分流体分别进入中心混合腔里，显著提高一种及多种溶液混合时在圆柱形混合腔体内的有效接触面积，可以在较低流速条件下实现溶液的高效均质混合效果，避免生物活性大分子药物的结构破坏和失活，适合于小尺寸纳米颗粒的可控制备。此外，通过流体通道的特殊分流结构设计使得满足混合均匀条件的内部混合腔体的容量可以更大，因而提高了纳米颗粒的生产效率。优选地，所述流体分流通道设置在圆柱形腔体的圆截面切线方向上；每一个主入口流体在经过分流通道时被分为若干股分流，再沿着圆柱形腔体的圆截面切线方向进入流体混合腔内部。优选地，所述壳体中设有四个同一时针方向且垂直于圆柱形腔体轴向的流体主入口，两两相邻流体主入口互相垂直。进一步优选地，所述四个流体主入口处于同一平面。进一步优选地，所述四个流体主入口共对应八个分流通道，每个流体主入口对应两个分流通道。进一步优选地，每个流体主入口对应的两个分流通道均沿圆柱形腔体轴向方向设置且处于同一平面。进一步优选地，分流通道的横截面是圆形。优选地，分流通道直径范围为0.5～4mm，圆柱形流体主出口直径范围为0.5～4mm，圆柱形混合腔的圆截面直径范围为5～12mm，圆柱形混合腔体的高度为2～10mm。优选地，所述壳体为长方体或其他几何形状，与流体主出口相连的连接部件设在其中一个面上，与流体主入口相连的连接部件均匀设在与流体主出口相连的连接部件所在面相邻的面上。更优选地，所述壳体为长方体结构，与流体主出口相连的连接部件设在其中一个正方形面上，与流体主入口相连的连接部件设在与流体主出口相连的连接部件所在面相邻的四个面上。进一步优选地，所述壳体为一体成型。优选地，所述转接头为中空的螺栓；流体主入口与中空的螺栓一端相连，外部的进样管与中空的螺栓另一端相连，流体主出口一端与中空的螺栓一端相连，外部的出样管与中空的螺栓另一端相连。再优选地，所述螺栓为塑料或金属螺栓。优选地，所述流体混合腔材质为不锈钢、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚甲醛或聚醚醚酮。更优选地，所述流体混合腔的材质是不锈钢、聚丙烯或聚醚醚酮。本专利技术还请求保护上述任一所述的多通道分流高效混合均质装置在制备载药纳米颗粒中的应用。本专利技术还提供一种载药纳米颗粒的连续制备方法，是将载体和/或药物溶液分别通过流体主入口，再分流，经多个分流通道引流至壳体内部混合腔进行快速与均匀混合，利用静电、疏水、氢键或其他作用力制备粒径均匀、高药物包封效率和载药量以及高重现性的纳米颗粒。本专利技术方法可显著提高一种及多种溶液混合时在圆柱形混合腔体内的有效接触面积，使溶液在较低流速条件下达到高效均质混合效果。优选地，所述前驱体溶液为载体材料和/或药物的水溶液，或者载体材料和/或药物的有机溶液。优选地，所述载体和/或药物溶液利用蠕动泵或注射泵的推力通过管道引流至壳体内部混合腔。优选地，所述混合腔内的流体雷诺系数在50～200或200～2000或2000～20000之间。优选地，所述药物为亲水和/或疏水小分子药物，大分子多肽、蛋白或核酸药物；所述载体材料为无机材料、有机小分子或高分子材料，主要起到稳定药物活性成分和/或形成纳米颗粒的作用。本专利技术还请求保护上述任一所述方法制备得到的载药纳米颗粒。所述载药纳米颗粒在药物递送与治疗的应用也在本专利技术保护范围内。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种多通道分流高效混合均质装置，利用涡流进行快速与均匀混合，通过将一个主入口分流成多个分流入口再进入混合腔内部的方式，显著提高一种及多种溶液混合时在圆柱形混合腔体内的有效接触面积，可以在较低流速条件下实现溶液的高效均质混合效果，从而避免生物活性大分子药物的结构破坏和失活。本专利技术混合装置可用于连续和高通量制备不同载药纳米颗粒，制备的载药纳米颗粒具有粒径均匀和高重现性等特点，并且该混合装置还特别适合于小尺寸载药纳米颗粒的高效制备，因此在药物递送领域具有较大的应用前景。附图说明图1为本专利技术实施例1的多通道分流高效混合均质装置的结构示意图。图2为本专利技术实施例1的多通道分流高效混合均质装置的结构示意图；其中A和B是混合器装置不同视角的示意图。图3为本专利技术实施例1的多通道分流高效混合均质装置的装配和工程图。其中A是混合器装置的装配图，B是混合器装置的工程图，其中8个圆柱形分流通道直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道分流高效混合均质装置，其特征在于，包括一壳体，设于壳体内部的流体混合腔；所述混合腔为圆柱形腔体，腔体具有一个轴向的流体主出口；所述壳体中设有至少两个同一时针方向且垂直于圆柱形腔体轴向的流体主入口；在流体主入口和混合腔体之间设置有对主入口流体进行分流的通道结构，使得每个主入口流体通过至少两个分流通道沿圆柱形腔体的轴向的垂直方向进入流体混合腔内；所述流体主出口和流体主入口分别通过壳体上的连接部件与外部管道相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种多通道分流高效混合均质装置，其特征在于，包括一壳体，设于壳体内部的流体混合腔；所述混合腔为圆柱形腔体，腔体具有一个轴向的流体主出口；所述壳体中设有至少两个同一时针方向且垂直于圆柱形腔体轴向的流体主入口；在流体主入口和混合腔体之间设置有对主入口流体进行分流的通道结构，使得每个主入口流体通过至少两个分流通道沿圆柱形腔体的轴向的垂直方向进入流体混合腔内；所述流体主出口和流体主入口分别通过壳体上的连接部件与外部管道相连。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体分流通道设置在圆柱形腔体的圆截面切线方向上。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述壳体中设有四个同一时针方向且垂直于圆柱形腔体轴向的流体主入口，两两相邻流体主入口互相垂直。


4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述壳体为长方体或其他几何形状，与流体主出口相连的连接部件设在其中一个面上，与流体主...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志佳，陈永明，孙立泷，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44