多孔轻质粒子制备装置的制作方法

本实用新型涉及粒子制备技术领域，尤其涉及一种多孔轻质粒子制备装置。

背景技术：

疫苗和药物是应对新发和烈性传染病流行的有效手段，目前的研究方向是把疫苗或药物的液体样品制备成固体粉末，粉末状的疫苗既可以直接鼻腔粘膜免疫，也可以肺吸入免疫，粉末状的药物可以直接吸入治疗，也可以溶解后注射，摆脱了冷链运输和低温保存环节。现有的粒子制备方法主要有喷雾干燥法和真空冷冻干燥法，这两种方法均存在一定缺陷。喷雾干燥过程中的温度或压力可能影响疫苗的生物活性，真空冷冻干燥虽然可以最大限度保护样品的原有活性,但干燥后通常得到的是饼状或块状产品,需要通过再次粉碎研磨才能获得粉状产品。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服现有粉末状疫苗或药物制备的至少一个缺陷，提供一种多孔轻质粒子制备装置，其可直接将热敏性、稠性、活性物料及含糖量高的液体样品制备成由多孔轻质粒子组成的粉末，不仅可使样品原有的生物和化学特性保持不变，而且粒子比表面积大，流动性好，具有很好气溶胶动力学特性，适宜做吸入制剂用。

为此，本实用新型提供了一种多孔轻质粒子制备装置，其包括：

雾化部，配置成将液体样品雾化成多个雾滴；

冷冻部，配置成将多个所述雾滴冷却成若干冰粒；和

干燥部，配置成将若干所述冰粒干燥成多个多孔粒子，以获得由所述多个多孔粒子集合形成的固体粉末。

进一步地，所述冷冻部具有用于接收多个所述雾滴的冷却空间；

所述干燥部具有接收所述若干冰粒的干燥空间。

进一步地，所述雾化部为振动孔筛雾化器，具有水平设置的膜片和带动所述膜片振动的振动装置；且

所述膜片上设置有多个孔洞，且所述膜片的上侧配置成盛放所述液体样品；

所述振动装置带动所述膜片以及所述膜片上侧的所述液体样品振动，以使所述膜片上侧的所述液体样品透过多个所述孔洞在所述膜片的下侧形成多个所述雾滴。

进一步地，每个所述孔洞的直径范围为1到100微米。

进一步地，所述冷却空间还配置成接收用于冷冻多个所述雾滴的液氮；且

所述冷冻部还包括搅拌装置，所述搅拌装置配置成搅拌位于所述冷却空间内的所述雾滴和所述液氮，以使二者充分混合。

进一步地，所述冷冻部还包括冷却罐，所述冷却罐内限定出所述冷却空间；

所述搅拌装置为磁力搅拌器，其包括位于所述冷却空间内的搅拌转子和位于所述冷冻罐下方的引导装置。

进一步地，所述干燥部为冷冻干燥机。

进一步地，所述雾化部具有用于所述多个雾滴流出的雾滴出口，与所述冷却空间连通。

本实用新型的多孔轻质粒子制备装置依靠雾化部将液体样品均匀雾化成无数个粒径相等的微米级雾滴，依靠冷冻部将雾滴冷冻成若干个冰粒，依靠干燥部将冰粒低温干燥成多孔轻质的粒子，这样可直接将热敏性、稠性、活性物料及含糖量高的液体样品制备成由多孔轻质粒子组成的粉末，不仅可使样品原有的生物和化学特性保持不变，而且粒子比表面积大，流动性好，具有很好气溶胶动力学特性，适宜做吸入制剂用，也可应用于其他领域。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为根据本实用新型一个实施例的多孔轻质粒子制备装置的示意性结构图。

图2为由本实用新型的多孔轻质粒子制备装置制备获得的粉末。

图3为所得粉末的扫描电镜照片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。

图1为根据本实用新型一个实施例的多孔轻质粒子制备装置的示意性结构图。如图1所示，本实用新型实施例提供了一种多孔轻质粒子制备装置。该多孔轻质粒子制备装置可包括雾化部10、冷冻部20和干燥部30。雾化部10配置成将疫苗、药物和蛋白等液体样品雾化成多个细小的雾滴，冷冻部20配置成将多个雾滴冷却成若干冰粒，干燥部30配置成将若干冰粒干燥成多个多孔粒子，以获得由多个多孔粒子集合形成的固体粉末。这样可直接将热敏性、稠性、活性物料及含糖量高的液体样品制备成由多孔轻质粒子组成的粉末，不仅可使样品原有的生物和化学特性保持不变，而且粒子比表面积大，流动性好，具有很好气溶胶动力学特性，适宜做吸入制剂用。

进一步地，在本实用新型的一些实施例中，冷冻部20具有用于接收多个细小雾滴的冷却空间210，干燥部30具有接收若干冰粒的干燥空间。在本实用新型的一些实施例中，雾化部10还具有用于多个雾滴流出的雾滴出口，与冷却空间210连通。本实用新型的多孔轻质粒子制备装置在使用时，雾化部10将液体样品均匀雾化成无数个细小雾滴，小雾滴进入冷冻部20，被冷却成冰粒，所形成的冰粒进入干燥部30，最终被干燥成由多孔粒子组成的固体粉末。

在本实用新型的一些实施例中，雾化部10为振动孔筛雾化器12，该雾化器具有水平设置的膜片121和带动膜片121振动的振动装置122。膜片121上设置有多个大小相等的孔洞，每个孔洞的直径范围为1到100微米。膜片121的上侧配置成盛放液体样品123。振动装置122带动膜片121以及膜片121上侧的液体样品123振动，以使膜片121上侧的液体样品123透过多个孔洞在膜片121的下侧形成多个雾滴。振动装置122由压电驱动，带动膜片121振动，每秒可产生百万颗微米级的雾滴。

在本实用新型的一些实施例中，冷冻部20还包括冷却罐220，冷却罐220内限定出冷却空间210，冷却空间210可以接收用于冷冻多个雾滴的液氮。例如，冷却罐220上可设置有多个开口230，储存在液氮罐中的液氮通过一个或多个开口进入冷却罐220，挥发的氮气通过其余开口排出冷却罐220。

为保证雾滴获得充分冷却，在本实用新型的一些实施例中，冷冻部20还包括搅拌装置240，配置成搅拌位于冷却空间210内的雾滴和液氮，以使二者充分混合。搅拌装置240可采用磁力搅拌器，它包括位于冷却空间210内的搅拌转子241和位于冷冻罐下方的引导装置242。

在本实用新型的一些实施例中，干燥部30为冷冻干燥机，它可在低温和真空环境下对冰粒进行干燥，可保留疫苗或药物原有的生物活性。具体地，冷冻干燥机内具有干燥空间，且干燥空间内设置有样品盘，待干燥的冰粒放置于样品盘内。冷冻干燥机可使干燥空间内保持低温环境(即-10℃～-60℃的温度环境)和真空环境，在该低温环境和真空环境下，冰粒内的固体的水分生化成气态，从而使冰粒被干燥，变成疏松多孔的粒子，许多这样的粒子就构成了一堆粉末。这些粉末就是获得的用于吸入制剂等的药物粉末或疫苗粉末，最终获得的粉末如图2所示，粉末的扫描电镜照片如图3所述，表明所得粉末是由多孔轻质的微米级粒子组成。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，所做出的任何改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。