一种水凝胶微球连续清洗装置的制作方法

1.本实用新型涉及水凝胶微球制备方法和装备制造技术领域，特别涉及一种水凝胶微球连续清洗装置。


背景技术：

2.近年来介入栓塞治疗在临床医学中发挥着越来越重要的作用，在治疗毛细血管瘤、动静脉畸形、动静脉瘘、富血管肿瘤以及子宫肌瘤等疾病中起到了不可替代的作用。它的应用使得一些原本危险性很大的手术得到了更为安全的治疗。
3.其中，水凝胶栓塞微球通过将单体或聚合物的水溶液作为分散相悬浮在油相中进行聚合或交联反应制得，作为一种植入性医疗器械，为了保证产品的安全性，合成的水凝胶栓塞微球都要经过多次充分的浸提清洗，以去除油相成分、反应助剂和未反应原料等杂质。常规的清洗方法是使用反应釜进行多级的间断的清洗，每级清洗工序之间需要用相应装置分离微球和更换不同溶剂，操作繁琐，工作效率低，清洗效果欠佳，污染风险大。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种水凝胶微球连续清洗装置，实现了水凝胶微球的多级自动化连续清洗，切换多道清洗工序时不需要对水凝胶进行转移，避免人员和器皿频繁接触带来污染，并在清洗过程中使清洗溶剂和微球内部保持最大浓度差，大大提升了浸提效率和清洗效果并降低了溶剂消耗。
5.为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种水凝胶微球连续清洗装置，包括：
6.浸提罐，所述浸提罐外部设有保温夹套腔，内部设有微球清洗室，所述保温夹套腔外部设有循环管道，所述微球清洗室上部设有溢液口和进料口，下部设有下料口、进液口和多孔布液器，所述溢液口设有筛网，所述多孔布液器上均匀布满若干分流孔，所述筛网和多孔布液器间距为1-1.5m且筛网网孔和分流孔孔径均小于待清洗微球粒径，所述溢液口位于进料口上方，所述下料口和进液口分居多孔布液器上下，所述循环管道经由循环泵并与保温夹套腔循环流通导热流体；
7.若干储液罐，所述储液罐容积为微球清洗室容积的3-5倍，数量为1-5个，其内部储存有清洗溶剂，出液口设有开关阀，各所述储液罐出液口均通过输液分管道连接至输液总管道，所述输液总管道经由进液泵连通进液口；
8.管道加热器，所述循环管道和输液总管道均经由管道加热器。
9.作为优选，所述多孔布液器为玻璃砂芯滤板。
10.作为优选，所述浸提罐表面上开设有观察窗。
11.作为优选，所述导热流体为导热油、水蒸气和水中的一种。
12.作为优选，所述进液泵为计量泵。
13.作为优选，所述微球清洗室内设有温度传感器。
14.作为优选，所述开关阀为电控阀。
15.作为优选，还包括集成控制器，所述集成控制器连接并控制循环泵、进液泵、管道加热器、温度传感器和各开关阀，用于控制循环泵和进液泵的送液功率、反馈微球清洗室的内部温度、调节管道加热器的加热功率和切换各开关阀的开关状态。
16.由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列有益效果：
17.本实用新型通过设备应用和装置设计，实现了水凝胶微球的多级连续清洗，通过控制各储液罐开关阀切换多道清洗工序，不需要对水凝胶进行转移，避免人员和器皿频繁接触带来污染，并采用升流式设计，使微球保持一定流化状态，保证微球和清洗溶剂始终充分接触，且多级连续清洗过程中单个微球接触的清洗溶剂是不断更新的，使清洗溶剂和微球内部始终保持最大浓度差，大大提升了浸提效率和清洗效果并降低了溶剂消耗，具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
18.图1是本实用新型提出的一种水凝胶微球连续清洗装置的一种实施例的结构示意图。
19.图2是本实用新型提出的一种水凝胶微球连续清洗装置的一种实施例中多孔布液器的结构示意图。
20.图中：1、浸提罐；2、保温夹套腔；3、微球清洗室；4、循环管道；5、溢液口；6、进料口；7、下料口；8、进液口；9、多孔布液器；10、筛网；11、分流孔；12、循环泵；13、储液罐；14、开关阀； 15、输液分管道；16、输液总管道；17、进液泵；18、管道加热器； 19、观察窗；20、温度传感器；21、集成控制器。
具体实施方式
21.下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明：
22.结合图1和图2，本实施例是一种水凝胶微球连续清洗装置，包括：
23.浸提罐1，浸提罐1外部设有保温夹套腔2，内部设有微球清洗室3，保温夹套腔2外部设有循环管道4，微球清洗室3上部设有溢液口5和进料口6，下部设有下料口7、进液口8和多孔布液器9，溢液口5设有筛网10，多孔布液器9上均匀布满若干分流孔11，溢液口5位于进料口6上方，下料口7和进液口8分居多孔布液器9上下，循环管道4经由循环泵12并与保温夹套腔2循环流通导热流体；
24.三个储液罐13，储液罐13内部储存有清洗溶剂，出液口设有开关阀14，各储液罐13出液口均通过输液分管道15连接至输液总管道16，输液总管道16经由进液泵17连通进液口8；
25.管道加热器18，循环管道4和输液总管道16均经由管道加热器 18。
26.在本实施例中：
27.三个储液罐13中分别装有正庚烷、乙醇和水三种清洗溶剂，对应现有技术中水凝胶微球产品典型的三段清洗工序：正庚烷-乙醇
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水；
28.储液罐13从上进液由下出液，方便清洗溶剂的送出和补进；
29.浸提罐1表面上开设有观察窗19，用于观察从进料口6注入的待清洗微球和微球清
洗室3的体积比例、清洗溶剂注入情况以及在清洗过程中升腾悬浮的微球整体的体积变化情况；
30.进液泵17为计量泵，方便显示并准确调节清洗溶剂的送液量；
31.微球清洗室3内设有温度传感器20，用于感应微球清洗环境的温度并输出温度数据；
32.开关阀14为电控阀，用于远程控制切换各储液罐13的开关状态；
33.还包括集成控制器21，集成控制器21连接并控制循环泵12、进液泵17、管道加热器18、温度传感器20和各开关阀14，用于控制循环泵12和进液泵17的送液功率、反馈微球清洗室3的内部温度、调节管道加热器18的加热功率和切换各开关阀14的开关状态，以实现微球连续清洗的集中自动化或半自动化控制。
34.在上述装置实施例以及本实用新型提出的一种水凝胶连续清洗装置的其他实施例中：
35.储液罐13容积为微球清洗室3容积的3-5倍，以提供清洗工序所需要的足量的清洗溶剂，数量为1-5个，具体体积和数目由清洗工序所需清洗溶剂的种类和体积决定；
36.筛网10和多孔布液器9间距为1-1.5m且筛网10网孔和分流孔 11孔径均小于待清洗微球粒径，使微球具有适当的升腾膨胀空间又避免了微球沉积微球清洗室3底部影响升流清洗效果或从溢液口5流失；
37.导热流体为导热油、水蒸气和水中的一种，优选采用导热油，具有安全稳定的优势；
38.多孔布液器9优选采用玻璃砂芯滤板，材质透明且抗腐蚀性强，使用寿命长且观察效果好；
39.集成控制器21连接控制或直接集成循环泵12、进液泵17、管道加热器18、温度传感器20和各开关阀14的控制部件，优选采用内设智能芯片、扬声器和显示屏等模块的具有人机交互系统的可编程互控制器，以实现微球连续清洗的智能控制。
40.基于上述装置实施例，本实用新型还提出一种水凝胶微球清洗工艺的实施例，包括以下步骤：
41.s1.从进料口6注入待清洗微球，控制微球体积为微球清洗室3 容积的一半左右；
42.s2.启动循环泵12和管道加热器18，利用保温夹套腔2中导热流体对微球进行预热，并在后续清洗过程中保持微球清洗室3中微球温度为65℃(正庚烷沸点为98℃，乙醇沸点为78℃，水沸点为100℃)；
43.s3.启动进液泵17，打开装有正庚烷储液罐13的开关阀14，调整进液泵17流量至微球清洗室3中微球具有一定程度膨胀，观察球体整体的膨胀情况判断大致膨胀率，控制膨胀率在1.2-1.5间，持续清洗90min；
44.s4.第一道清洗工序结束后，关闭装有正庚烷储液罐13的开关阀 14，打开装有乙醇储液罐13的开关阀14，观察球体整体的膨胀情况判断大致膨胀率，再次调整进液泵17流量至微球清洗室3中微球膨胀率保持在1.2-1.5间，持续清洗90min；
45.s5.第二道清洗工序结束后，关闭装有乙醇储液罐13的开关阀 14，打开装有水液罐的开关阀14，观察球体整体的膨胀情况判断大致膨胀率，再次调整进液泵17流量至微球清洗室3中微球膨胀率保持在1.2-1.5间，持续清洗90min，最后关闭循环泵12、进液泵17、管
道加热器18和各开关阀14，打开下料口7流出清洗好的微球并收集。
46.在上述工艺实施例以及本实用新型提出的一种水凝胶微球连续清洗工艺的其他实施例中：
47.在清洗过程中需要保持微球清洗室3内部温度始终低于进入的清洗溶剂沸点，适当的升温提升了各杂质的活泼程度及其在各清洗溶剂中的溶解度，促进清洗和浸提效率的提升；
48.全部多道清洗工序均需要观察球体整体的膨胀情况控制微球膨胀率在适当范围内，避免微球过度膨胀和受液体冲击导致自身交联结构受到破坏；
49.进液泵17每小时后流量为微球清洗室3容积的0.5-1.5倍，每道清洗工序所需清洗溶剂体积为微球初始注入体积的2-6倍，每道清洗工序清洗时间不低于1小时，保证微球在足类足量溶剂清洗下充分去除内部杂质；
50.全部多道清洗工序按清洗溶剂密度从低到高先后排序(例如：常温常压下ρ正庚烷＝0.684g/cm3＜ρ乙醇＝0.7893g/cm3＜ρ水＝1g/cm 3
)，避免低浓度溶剂升流无法有效顶出高浓度溶剂导致微球清洗效果不佳和微球中清洗溶剂残留过多的问题；
51.全部多种清洗溶剂涵盖非极性溶剂至极性溶剂，通过多种不同极性的溶剂充分浸提可沥滤物纯化微球产品。
52.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。