一種用于制備α/β混晶多孔乳糖微粒的超臨界二氧化碳工藝設備及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種用于制備α/β混晶多孔乳糖微粒的超臨界二氧化碳工藝設備：包括超臨界流體制備單元、霧化單元、收集單元、振動篩和控制單元；超臨界流體制備單元用于將二氧化碳加熱至超臨界溫度，并加壓至超臨界壓力，超臨界流體制備單元包括：加熱器、高壓泵、壓力調節閥和流量計；霧化單元用于將加熱后的二氧化碳與乳糖溶液混合，并噴出形成霧狀，霧化單元包括噴嘴、混合腔和乳糖溶液加熱器；收集單元用于收集并冷卻噴出的霧狀物，生成α/β混晶多孔乳糖微粒，收集單元包括收集筒和冷卻裝置；振動篩用于對生成的乳糖微粒進行分選，振動篩包括篩體和篩網；控制單元包括溫度壓力傳感器、控制器。本申請技術方案能夠可靠制備α/β混晶多孔乳糖微粒。晶多孔乳糖微粒。晶多孔乳糖微粒。

【技術實現步驟摘要】
一種用于制備
α
/
β
混晶多孔乳糖微粒的超臨界二氧化碳工藝設備及其制備方法


[0001]本專利技術涉及制備α/β混晶多孔乳糖微粒領域，特別是一種使用超臨界流體技術制備α/β混晶多孔乳糖微粒的設備及其方法。

技術介紹

[0002]乳糖是一種重要的天然多糖，廣泛應用于制藥、食品和化妝品等領域。乳糖微粒具有良好的保濕性、穩定性和吸附性能，因此被廣泛用于皮膚保養、藥物傳遞和納米材料制備等領域。
[0003]進一步的，α乳糖和β乳糖是兩種異構體，它們的化學結構很相似，但是它們的分子構型不同。具體而言，它們的差別在于它們的羥基基團的位置不同，在制備α/β乳糖復合顆粒時，傳統的制備方法由于其自身方法的局限性，通常會由于環境污染對產品的質量造成一定的影響，同時復合顆粒的可降解性和藥物傳遞性能也有待提高。

技術實現思路

[0004]為解決上述技術問題，本專利技術的目的是提供一種用于制備α/β混晶多孔乳糖微粒的超臨界二氧化碳工藝設備：
[0005]包括超臨界流體制備單元、霧化單元、收集單元、振動篩和控制單元；
[0006]超臨界流體制備單元用于將二氧化碳加熱至超臨界溫度，并加壓至超臨界壓力，超臨界流體制備單元包括：加熱器、高壓泵、壓力調節閥和流量計；
[0007]霧化單元用于將加熱后的二氧化碳與乳糖溶液混合，并噴出形成霧狀，霧化單元包括噴嘴、混合腔和乳糖溶液加熱器；
[0008]收集單元用于收集并冷卻噴出的霧狀物，生成α/β混晶多孔乳糖微粒，收集單元包括收集筒和冷卻裝置；
[0009]振動篩用于對生成的乳糖微粒進行分選，振動篩包括篩體和篩網；
[0010]控制單元用于實時監控并調整超臨界流體制備單元和霧化單元的溫度、壓力以及噴嘴出口速度，控制單元包括溫度壓力傳感器、控制器。
[0011]優選的，超臨界流體制備單元具有的加熱器的工作溫度范圍為30～100℃，高壓泵的工作壓力范圍為7.38～30MPa，超臨界流體制備單元還包括與加熱器、高壓泵、壓力調節閥和流量計相配合的二氧化碳儲存罐和接口連接器。
[0012]優選的，霧化單元具有的噴嘴的口速度范圍為0.1～10m/s，噴霧液滴尺寸范圍為1～100μm，霧化單元還包括與噴嘴、混合腔、乳糖溶液加熱器相配合的乳糖溶液輸送泵和乳糖溶液儲罐。
[0013]優選的，收集單元具有的冷卻裝置采用制冷劑循環系統，收集單元還包括與收集筒和冷卻裝置相配合的氣體回收裝置和收集底座，收集筒為多孔乳糖微粒收集裝置。
[0014]優選的，振動篩具有的篩體為可調震動頻率，篩網為多層篩網結構，振動篩還包括
與篩體和篩網相配合的篩網固定架和篩分底座。
[0015]優選的，控制單元具有可編程邏輯控制器PLC和人機界面HMI，用于實時監控和調整超臨界二氧化碳的溫度、壓力，噴嘴的出口速度，以及振動篩的振動頻率，控制單元還包括顯示屏、操作按鈕和外殼。
[0016]一種制備α/β混晶多孔乳糖微粒的方法，包括以下步驟：
[0017]a：將超臨界二氧化碳送入超臨界流體制備單元，調整溫度和壓力至所需范圍；
[0018]b：將乳糖溶液噴入霧化單元，形成霧狀物，并與超臨界流體制備單元1中的超臨界二氧化碳混合；
[0019]c：將混合霧狀物送入收集單元，通過收集筒和冷卻裝置進行收集和冷卻；
[0020]d：將收集后的多孔乳糖微粒送入振動篩，進行分離并收集；
[0021]e：通過控制單元實時監控和調整工藝參數，以實現不同比例的α/β混晶多孔乳糖微粒的制備。
[0022]優選的，步驟a中，超臨界二氧化碳的溫度范圍為30～100℃，壓力范圍為7.38～30MPa。
[0023]優選的，步驟b中，噴嘴的出口速度范圍為0.1～10m/s，噴霧液滴尺寸范圍為1～100μm。
[0024]借由上述方案，本專利技術至少具有以下優點：
[0025]在本專利技術技術方案中，通過將乳糖溶液噴入霧化單元，并與超臨界二氧化碳混合，形成混合霧狀物，然后通過收集單元進行收集和冷卻，最終得到α/β混晶多孔乳糖微粒；
[0026]同時通過控制超臨界二氧化碳的溫度和壓力、噴霧液滴的尺寸和噴嘴的出口速度等工藝參數，可以實現不同比例的α/β混晶多孔乳糖微粒的制備；
[0027]而超臨界流體技術是一種應用廣泛的綠色化學技術，它具有很高的溶劑能力、可控性和選擇性。在超臨界流體的作用下，可以制備出具有特殊性質的微粒材料，例如具有多孔結構、高比表面積和特殊晶型等；
[0028]本專利技術涉及主要包括超臨界流體技術、納米材料制備、乳糖微粒制備和生物醫學材料等領域，超臨界流體技術是一種應用廣泛的綠色化學技術，在制備納米材料、藥物傳遞、催化劑等領域具有廣泛的應用前景；
[0029]而納米材料制備是近年來的研究熱點之一，乳糖微粒是一種重要的納米材料，其具有多孔結構、高比表面積和特殊晶型等特殊性質，被廣泛應用于皮膚保養、藥物傳遞和納米材料制備等領域。乳糖微粒制備是乳糖研究領域中的一個重要分支，通過制備不同形態、不同尺寸和不同結構的乳糖微粒，可以開發出新的藥物傳遞系統、抗菌劑和口香糖等產品。生物醫學材料是一種重要的研究領域，具有廣泛的應用前景。乳糖微粒作為一種生物醫學材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以作為藥物傳遞系統和組織工程材料等方面的應用。
[0030]本專利技術的技術方案提供了一種制備α/β混晶多孔乳糖微粒的方法。通過超臨界流體制備單元、霧化單元、收集單元、振動篩等裝置，實現了乳糖溶液與超臨界二氧化碳混合形成霧狀物，并在收集器和冷卻裝置的作用下形成多孔乳糖微粒；而通過實時監控和調整工藝參數，還能夠制備不同比例的α/β混晶多孔乳糖微粒。
[0031]而實時監控和調整工藝參數的作用是為了保證多孔乳糖微粒的質量和性能，例如
粒徑、孔隙率、晶型等。可以通過在線塵埃粒子計數器或其他儀器儀表來檢測乳糖微粒的尺寸分布、形態、結構等，并根據實時數據調節乳糖溶液的濃度、溫度、pH值、噴霧速率等參數。這樣可以提高生產效率和質量一致性，降低成本和風險。
[0032]實時監控和調整工藝參數是為了保證多孔乳糖微粒的質量和性能，例如粒徑、孔隙率、晶型等，以及在線塵埃粒子計數器或其他儀器儀表可以檢測乳糖微粒的尺寸分布、形態、結構等，并根據實時數據調節乳糖溶液的濃度、溫度、pH值、噴霧速率等參數。這樣可以提高生產效率和質量一致性，降低成本和風險。
[0033]而本申請技術方案包括超臨界流體制備單元、霧化單元、收集單元、振動篩和控制單元。
[0034]超臨界流體制備單元中的加熱器將二氧化碳加熱至超臨界溫度，并通過高壓泵加壓至超臨界壓力。壓力調節閥和流量計用于調節和測量二氧化碳的壓力和流量。超臨界二氧化碳在這個過程中充當溶劑和反應介質。
[0035]霧化單元中的噴嘴將加熱后的二氧化碳與乳糖溶液混合，并噴出形成霧狀。噴嘴的出口速度和噴霧液滴尺寸可以通過調節控制。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種用于制備α/β混晶多孔乳糖微粒的超臨界二氧化碳工藝設備，其特征在于：包括超臨界流體制備單元(1)、霧化單元(2)、收集單元(3)、振動篩(4)和控制單元(5)；超臨界流體制備單元(1)用于將二氧化碳加熱至超臨界溫度，并加壓至超臨界壓力，超臨界流體制備單元(1)包括：加熱器(1
?
1)、高壓泵(1
?
2)、壓力調節閥(1
?
3)和流量計(1
?
4)；霧化單元(2)用于將加熱后的二氧化碳與乳糖溶液混合，并噴出形成霧狀，霧化單元(2)包括噴嘴(2
?
1)、混合腔(2
?
2)和乳糖溶液加熱器(2
?
3)；收集單元(3)用于收集并冷卻噴出的霧狀物，生成α/β混晶多孔乳糖微粒，收集單元(3)包括收集筒(3
?
1)和冷卻裝置(3
?
2)；振動篩(4)用于對生成的乳糖微粒進行分選，振動篩(4)包括篩體(4
?
1)和篩網(4
?
2)；控制單元(5)用于實時監控并調整超臨界流體制備單元(1)和霧化單元(2)的溫度、壓力以及噴嘴(2
?
1)出口速度，控制單元(5)包括溫度壓力傳感器(5
?
1、5
?
2)、控制器(5
?
3)。2.根據權利要求1所述的一種用于制備α/β混晶多孔乳糖微粒的超臨界二氧化碳工藝設備，其特征在于：超臨界流體制備單元(1)具有的加熱器(1
?
1)的工作溫度范圍為30～100℃，高壓泵(1
?
2)的工作壓力范圍為7.38～30MPa，超臨界流體制備單元(1)還包括與加熱器(1
?
1)、高壓泵(1
?
2)、壓力調節閥(1
?
3)和流量計(1
?
4)相配合的二氧化碳儲存罐(1
?
5)和接口連接器(1
?
6)。3.根據權利要求1所述的一種用于制備α/β混晶多孔乳糖微粒的超臨界二氧化碳工藝設備，其特征在于：霧化單元(2)具有的噴嘴(2
?
1)的口速度范圍為0.1～10m/s，噴霧液滴尺寸范圍為1～100μm，霧化單元(2)還包括與噴嘴(2
?
1)、混合腔(2
?
2)、乳糖溶液加熱器(2
?
3)相配合的乳糖溶液輸送泵(2

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏利，張志彬，譚淞文，王博，向佳，洪婷婷，張震，段守鳳，楊媛，
申請(專利權)人：江蘇道寧藥業有限公司，
類型：發明
國別省市：