超聲激振式藥物微球制劑機原理樣機的研制.pdf

1、當(dāng)前，藥物微球已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于細胞學(xué)、免疫學(xué)、生物學(xué)以及臨床診斷與治療等眾多領(lǐng)域，微球制備技術(shù)也因此越來越多地受到關(guān)注。研制開發(fā)微球粒徑可控、粒徑偏差小、產(chǎn)量高、成本低以及操作方便的微球制備裝置，成為國內(nèi)外生物醫(yī)藥公司越來越關(guān)注的問題。毛細管破碎法是微球制備的一種方法，此法適合實驗室研究或生物制藥的批量生產(chǎn)。國外基于此法的微球制備裝置已有多項報道，而目前國內(nèi)還未見利用此法的微球制備裝置上市。 天津大學(xué)化學(xué)工程研究所與本課題組合作

2、開發(fā)了一套基于毛細管破碎法原理的電磁激振式微球制備裝置，并以海藻酸為微球載體材料，利用該裝置進行了大量的實驗研究。該裝置以電磁式激振器作為振源，存在有效激振頻率較低、制粒效率不高的問題。本文在原有裝置的基礎(chǔ)上改進，開發(fā)了帶有超聲激振系統(tǒng)的新型藥物微球制劑機，并對超聲激勵下毛細管破碎法的規(guī)律進行了理論分析。 論文中的主要研究內(nèi)容如下： (1)在本文中，藥液射流的破碎屬于低速液體射流的Rayleigh模式，對其引入一個頻率、

3、幅值、模式等特性可控的人為激勵，可使藥液射流發(fā)生受激破碎，其破碎最優(yōu)化波長λmax=9.016rj； (2)超聲激振系統(tǒng)的設(shè)計主要包括超聲激振器和超聲電源2部分。在本文中選取了諧振頻率為42kHz縱向振動模式的夾心式壓電換能器，設(shè)計了放大系數(shù)Mp=6.25的指數(shù)形單一變幅桿；設(shè)計了采用半橋式逆變電路并具有頻率自動跟蹤、功率可調(diào)功能的超聲電源。 (3) 以ARM7微控制器LPC2132為智能核心建立測控系統(tǒng)，實現(xiàn)了超聲頻率

4、自動跟蹤和儲液罐內(nèi)壓力自動控制。 (4)進行了超聲激振式藥物微球制劑機參數(shù)匹配實驗，確定了藥液射流速度平方(V2)與儲液罐內(nèi)壓強(P)之間存在著較嚴(yán)格的線性關(guān)系：對微球粒徑數(shù)據(jù)進行分析得到：在系統(tǒng)中使用r=0.055mm寶石噴孔時，液體射流在5～7.5m/s速度范圍內(nèi)的破碎，是屬于自然擾動狀態(tài)下，在系統(tǒng)最不穩(wěn)定頻率附近的破碎，而不是在超聲激振器42kHz激勵頻率下的受激破碎；并分析了射流流速、噴孔半徑、振動方式、最不穩(wěn)定頻率等參