制备聚合物微粒的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了制备聚合物微粒的方法和装置。本发明专利技术实施例涉及一种方法，该方法包括将含有聚合物的液体和对所述液体惰性的气体分别从喷嘴的第一喷孔和第二喷孔喷入空气中，形成雾状液珠，以及用温度在-10℃到80℃的范围的收集介质来收集所述液珠。所述收集介质包括水、醇或其任意组合。本发明专利技术实施例还涉及一种用来实施所述方法的系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及一种制备聚合物微球的方法和系统。
技术介绍
生物分子制药过程中最为关键的步骤将“目标蛋白”，即药物中的活性成分与其他物质分离。这一分离步骤通常是利用色谱技术以合适的分离介质实现的。在色谱技术中最为常用的分离介质是聚合物微球，如多糖微球。在传统的方法中，多糖微球是通过乳化法生产的，在该方法中，将多糖的水溶液倒入装有疏水性溶剂的搅拌槽中。由于该多糖溶液与疏水性溶剂互不相溶，通过搅拌可使两种液体变为乳液，其中多糖水溶液以液滴形式悬浮于疏水性溶剂中。往其中加入一种可溶于所述疏水性溶剂的油包水乳化剂可以稳定所述液滴，使其不会聚合形成更大的液滴。然后冷却所述乳液，使得所述液滴胶化形成多糖微球。由于所述乳化法使用了大量对环境有害的化学溶剂，例如甲苯，需要通过强力的洗涤步骤来洗脱所述多糖微球内的溶剂，使其满足下游应用的需求。由于该产业面临越来越严苛的环境要求，所以目前需要一种更加环保的制备微球的方法。
技术实现思路
一方面，一种方法包括将含有聚合物的液体和对所述液体惰性的气体分别从喷嘴的第一和第二喷孔喷入空气中，形成雾状液珠，以及用温度在-10℃到80℃的范围的收集介质来收集所述液珠。所述收集介质包括水、醇或其任意组合。另一方面，一种系统包括喷嘴，设置来将含有聚合物的液体和对所述液体惰性的气体分别从其第一和第二喷孔喷出，以形成雾状液珠。该系统还包括设置来将所述液体注入所述喷嘴的第一喷孔的液体输送装置、设置来将所述气体注入所述喷嘴的第二喷孔的气体输送装置、以及装有用来收集所述液珠的收集介质的收集单元。其中，所述收集介质包括水、醇或其任意组合。附图说明当参照附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件，其中：图1显示了根据本专利技术的一个实施方式的使用外混式两相喷嘴来制备聚合物微球的一种示例性系统的示意图。图2显示了一种示例性的内混式两相喷嘴的示意图。图3显示了一种单液或液压喷嘴的示意图。图4A和4B显示了通过显微镜分别以两种不同的放大倍数观察到的本专利技术的一个实例中获得的琼脂糖微球样品的颗粒图像。图5显示了所述琼脂糖微球样品和一份买来的琼脂糖微球产品各自的颗粒尺寸分布曲线。图6显示了所述琼脂糖微球样品和所述买来的琼脂糖微球产品各自的柱的性能评估曲线。具体实施方式以下将对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。除有定义外，本文中所用的技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。本文所用的术语“一”或“一个”不表示数量的限定，而是表示存在至少一个的相关项目。术语“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目(例如成分)中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。本申请
中使用的“包括”、“包含”、“具有”、或“含有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外，其他的项目也可在范围以内。本申请中的近似用语用来修饰数量，表示本专利技术并不限定于所述具体数量，还包括与所述数量接近的、可接受的、不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”、“左右”等修饰一个数值，意为本专利技术不限于所述精确数值。除此之外，当使用“大约某一值到另一值”的表达时，所述大约意图同时修饰两个值。在某些实施例中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。本专利技术中的数值范围可以合并及/或互换，除非另行清楚说明，数值范围包括其所涵盖的所有数值的子范围。本专利技术的实施例涉及一种制备聚合物微球的对环境友好的方法和系统。在该方法和系统中，用两相喷嘴分别将含有聚合物的液体和基本对该液体惰性的气体从其第一和第二喷孔喷入空气中形成雾状液珠，再用一种包括水、醇、或其任意组合的收集介质来收集所述液珠。本方法和系统采用的收集介质不含有害溶剂，所述方法和系统对环境是友好的。而且由于不再需要强力洗涤步骤来去除溶剂，可以简化步骤并节约成本。此外，通过调整所述系统的参数，利用本方法和系统可以获得颗粒尺寸分布较窄的微球。其中，对该液体惰性的气体是指在所述制备聚合物微球的过程中，即在所述液体和气体从喷嘴喷出到形成微球的过程中不与所述液体发生化学反应的气体。图1显示了一种用来制备聚合物微球，例如多糖微球的一个示例性系统100。所述系统100包括两相喷嘴110，其具有第一喷孔111和第二喷孔112，设置来将含有聚合物的液体和基本对该液体惰性的气体分别从第一喷孔111和第二喷孔112喷出。所述来自第一喷孔111的液体和第二喷孔112的气体相互作用，使得所述液体雾化形成雾状液珠120。所述系统100还包括装有收集介质131的收集单元130，用于收集所述雾状液珠120。所述收集介质131包括水、醇或其任意组合，比如，其可以是水、一种醇、水和一种醇的混合物、多种醇的混合物、水和多种醇的混合物。各种满足环保要求的醇类
都可以使用。可用的醇类的例子包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇及其组合。还有液体输送装置140和气体输送装置150，分别设置来为所述喷嘴110的第一喷孔111注入所述含有聚合物的液体以及为所述喷嘴110的第二喷孔112注入所述气体。所述喷嘴110的第一喷孔111和第二喷孔112与所述收集单元130中收集介质131的收集界面132分隔开，并且在所述第一和第二喷孔111、112与所述收集界面132之间有一定的空气间隔160(距离D)。所述液体和气体的相互作用和所述液体的雾化过程在所述空气间隔160中发生。在一些实施例中，所述空气间隔160的设置使得至少部分液珠能在其中固化，即在进入所述收集介质131之前凝固成微球。在一些具体的实施例中，所述喷孔111、112与所述收集界面132之间的距离不小于2厘米，或进一步地，不小于5厘米，或者再进一步地，不小于10厘米，具体取决于系统100的尺寸。特别的，所述喷孔111、112与所述收集界面132之间的距离不小于25厘米。本文中的“两相喷嘴”，有时也被称为“双流体喷嘴”，是指通过引起液体和气体的相互作用来让该液体雾化的喷嘴。根据所述液体和所述气流的混合点相对于喷嘴表面的位置，两相喷嘴可分为内混式喷嘴和外混式喷嘴，这两种喷嘴均适合本申请中的系统。图1所示喷嘴110为外混式喷嘴，其液体和气体的相互作用发生在一个位于喷嘴110外的混合点，分别注入其第一喷孔111和第二喷孔112的液体和气体在离开喷嘴110之前并不发生相互作用。在其他实施例中，该外混式喷嘴110也可以用内混式喷嘴代替。图2显示了一种示例性的内混式喷嘴210，其液体和气体的相互作用发生在一个位于喷嘴210内的混合点，分别注入其第一喷孔211和第二喷孔212的液体和气体在离开喷嘴210之前发生相互作用来雾化所述液体。由于喷嘴内的混合点的环境更加可控，内混式喷嘴可提供比外混式喷嘴更好的雾化环境，可能对所述液体的微粉化更有利。除了混合点相对于喷嘴表面的位置不同之外，所述喷嘴110和喷嘴210
具有大致相同的配置和结构。下文将以喷嘴110为例对其结构进行详细描述。所述喷嘴110包括第一通道113和第二通道114。所述第一通道113与第一喷孔111流体连通，从而使得来自液体输送装置140的液体流入第一喷孔111。所述第二通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其特征在于，其包括：将含有聚合物的液体和对所述液体惰性的气体分别从喷嘴的第一和第二喷孔喷入空气中，形成雾状液珠；以及用温度在‑10℃到80℃的范围的收集介质来收集所述液珠，所述收集介质包括水、醇或其任意组合。

【技术特征摘要】
1.一种方法，其特征在于，其包括：将含有聚合物的液体和对所述液体惰性的气体分别从喷嘴的第一和第二喷孔喷入空气中，形成雾状液珠；以及用温度在-10℃到80℃的范围的收集介质来收集所述液珠，所述收集介质包括水、醇或其任意组合。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物包括多聚糖。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述多聚糖包括琼脂糖、葡聚糖、纤维素、甲壳素、淀粉或其任意组合。4.如权利要求1所述的方法，其进一步包括在65℃到100℃的温度范围将所述液体注入所述喷嘴。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述液体和气体在不同条件下被注入所述喷嘴，所述条件包括压力、温度、流量、或其任意组合。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述液体与所述气体的质量流量比在0.1到10...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆梁华，陈林，潘智达，托拜厄斯·E·索德曼，彭文庆，高杰，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US