專利名稱：一種用于微小固體顆粒的流態化分選裝置和方法
技術領域：
本發明涉及固體分離裝置和方法，具體而言，本發明涉及一種用于微小固體顆粒的流態化分選裝置和方法。
背景技術：
藥品的活性成分可能存在不同的晶型，不同的晶型具有不同的理化特性繼而會導致藥物溶解度差異，造成藥物溶出度和生物利用度的不同，影響藥物在體內的吸收過程，最終影響藥物療效。然而現行的固體藥物生產工藝各環節都有可能導致其活性成分晶型的改變，所以藥物晶型的分析對藥物質量控制尤為重要。目前藥物晶型的分析多采用X-衍射法。X-衍射法對待測物的粒徑和含量要求十分嚴格，而在固體藥物中除了藥物活性成分外還包括填充劑、崩解劑、黏合劑、潤滑劑等輔齊U，其中藥物活性成分與輔劑的比例在10% 50%范圍之間變化，有時藥物活性成分的含量甚至在5%以下，對于藥物活性成分含量高的藥物可以直接經研磨然后用X-衍射分析藥物晶型；然而對藥物活性成分含量低的藥物而言，研磨后的粉末成分中包含大量輔劑成分，此時使用X-衍射法進行晶型測定，大量輔劑的存在將對測量結果產生強烈干擾。同時，藥物制劑過程可能導致藥物活性成分晶型改變，即便對于藥物活性成分含量高的藥物而言，藥物活性成分的各晶型含量與輔劑的含量之比顯著降低，在這種情況下當用X衍射法進行晶型分析，則不可避免的會發生藥物活性成分和輔劑晶型之間的區分困難。此外雖然藥物活性成分與輔劑具有密度或粒徑上的差異，但研磨后所得藥物固體顆粒徑多在微米級，力口之X-衍射法所需用量微小，對于初始藥物活性成分含量低的固體藥物而言，活性成分與輔劑之間的區分難度將進一步惡化，使得對固體藥物活性成分的晶型分析十分困難。
目前，對固體藥物終活性成分的晶型分析還沒有有效方法。有嘗試將藥物研磨后，首先分散在溶劑內，根據各成分之間的密度差別，利用液態密度梯度分離法實現藥物活性成分和輔劑成分的分離后，再進行X衍射晶型分析。然而這個方法的缺陷是容易發生藥物活性成分的溶解、溶劑和藥物成分之間的分離困難、溶劑對藥物晶型的影響，不能實現對固體藥物中藥物活性成分的原位分析。另一方面，目前針對固體顆粒的分離提純多應用于礦物的提純分離。例如煤礦或其他礦物的重力分選多采用濃縮機、旋流器、搖床、跳汰機、螺旋分選機和種介質分選設備。這些分離方法的分離效果取決于分選礦物的粒度、形狀、密度及設備內的流體力學條件。在顆粒變細或粒度變大的情況下，分離效率顯著降低。這些傳統分選設備不適用于小規模藥物晶型X衍射分析的預處理過程；而且過程中介質的存在不利于分離過程保持藥物活性成分的晶型。
發明內容
本發明的目的在于針對上述問題，提供了一種用于微小固體顆粒的流態化分選裝置和方法，利用固體流態化對微小或微量固體顆粒進行分選。
為了克服上述問題，本發明提供的用于微小固體顆粒的流態化分選裝置包括一分選柱5，分選柱5頂部有進料口 6，分選柱5內下部設有透氣微孔膜9，底部設有通氣口 7 ;該裝置還包括隔絕箱4和收集槽8 ；所述的分選柱5安裝于隔絕箱4所形成的空間內，消除了外界氣流的干擾；所述的分選柱5還包括若干沿縱向設置的收集槽8 ;所述的收集槽8推拉設置于分選柱5內，其上對應于分選柱5的腔道設有相應的孔洞11和收集槽凹槽12。所述的隔絕箱4的頂板I和一側壁2可開閉，在隔絕箱4的側壁2上設有圓桿通 道，用于收集槽8的安裝和推拉，在另一側壁3底部設有孔道，使分選柱5底部的通氣口 7與氣體輸送裝置相連；打開隔絕箱4的頂板I，從進料口 6加入物料，物料聚集在分選柱下部透氣微孔膜9上，關閉隔絕箱頂板1，使隔絕箱4隔絕外界氣流擾動，使收集槽8上的孔洞11正對分選柱5的腔道，此時腔道連通，向分選柱5的通氣口 7輸送氣流，使分選柱5內固體顆粒流態化，調節氣流流量使不同密度或粒徑的固體顆粒分布于分選柱5的不同位置至動態平衡，推動收集槽8的收集槽圓桿13，使收集槽8上的收集槽凹槽12正對分選柱5的腔道，此時收集槽凹槽12將氣流阻斷，在重力的作用下顆粒下落沉積在收集槽凹槽12中，在分選柱5不同高度的收集槽8收集得到不同密度或粒徑的顆粒，實現了微小粒徑固體顆粒的分選。作為上述方案的一種改進，所述的分選柱5為分段式的，相鄰兩段之間卡合連接，其中卡合連接處設置密封圈，使分選柱5具有良好的氣密性。作為上述方案的又一種改進，所述的隔絕箱4還包括隔絕箱底板10，在隔絕箱底板10上設有卡槽，用于固定分選柱5。作為上述方案的再一種改進，所述的孔洞11和收集槽凹槽12的大小與分選柱中空部分斷面尺寸相一致，其中孔洞11和收集槽凹槽12與分選柱5接觸的界面上設置密封圈，使收集槽8和分選柱5之間完全封閉，從而使該裝置具有良好的氣密性。本發明還提供了一種流態化固體顆粒分選方法，該方法通過將分選柱5安裝于隔絕箱4所形成的空間內，以消除外界氣流的干擾；還通過若干沿縱向推拉設置于分選柱5內的收集槽8，實現流態化固體顆粒的分選；所述的分選柱5頂部有進料口 6，在分選柱5內下部設有透氣微孔膜9，其底部設有通氣口 7 ;所述的收集槽8上對應于分選柱5的腔道設有孔洞11和收集槽凹槽12 ;該方法包括以下步驟I.將物料從進料口 6加入，物料聚集在分選柱下部透氣微孔膜9上，關閉隔絕箱，使隔絕箱4隔絕外界氣流擾動，使收集槽8上的孔洞11正對分選柱5的腔道，向分選柱5的通氣口 7輸送氣流，使分選柱5內固體顆粒流態化，調節分選柱5內氣流流量調節使不同密度或粒徑的固體顆粒分布于分選柱5的不同位置至動態平衡；2.推動收集槽8，使收集槽8上的收集槽凹槽12正對分選柱5的腔道，此時收集槽凹槽12將氣流阻斷，在重力的作用下顆粒下落沉積在收集槽凹槽12中，在分選柱5不同高度的收集槽8收集得到不同密度或粒徑的顆粒，停止送氣，打開頂板I取出收集槽，實現了微小粒徑固體顆粒的分選。本發明所涉及的設備包括一個形成一定空間的隔絕箱、一個安放于箱體內的分選柱、兩個或兩個以上可以插入分選柱內不同位置的收集槽構成。本發明是通過以下技術方案實現的在隔絕箱隔絕外界氣流擾動的條件下，向分選柱輸送穩恒氣流，通過對分選柱內氣流流量調節使不同密度或粒徑的固體顆粒穩定分布于分選柱的不同位置，再通過分選住上不同位置的收集槽進行收集。本發明提供一種用于微小固體顆粒的流態化分選裝置和方法，能有效的分離和收集固體藥物中活性成分和輔劑，本方法和裝置能提高微量微小顆粒之間的分選性能，本設備和工藝可通過單級或多級分選過程實現固體顆粒物料高效分選，實現固體化學藥和生物藥劑晶型分析預處理。本發明與現有技術相比，具有以下優點和有益效果該方法可以有效地分離并收集不同密度或粒徑的藥物固體顆粒，而且其結構簡單，體積小，流化風量小，耗能低，特別適合微量或微小固體顆粒的分選。此外還具有分選效率高，便于調節分選條件等優點。
圖I為本發明的用于微小固體顆粒的流態化分選裝置結構示意圖；圖2為本發明裝置中收集槽的俯視圖；圖3為本發明裝置中收集槽的正視圖。附圖標識I、隔絕箱頂板 2、一側壁 3、另一側壁4、隔絕箱5、分選柱 6、進料口7、通氣口8、收集槽 9、透氣微孔膜10隔絕箱底板 11、孔洞 12、隔絕箱收集槽13、收集槽圓桿
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的裝置進行進一步的說明。如圖I所示，本發明提供的用于微小固體顆粒的流態化分選裝置包括一分選柱5，分選柱5頂部有進料口 6，分選柱5內下部設有透氣微孔膜9，底部設有通氣口 7 ;該裝置還包括隔絕箱4和收集槽8 ;分選柱5安裝于隔絕箱4所形成的空間內，消除了外界氣流的干擾；其中，分選柱5還包括在其上部和中部設置的兩個或兩個以上收集槽8，如圖2和圖3所示，該收集槽8可推拉設置在分選柱5上，由收集槽圓桿13和與其相連的平面板組成，在該平面板前端設有孔洞11，在靠近收集槽圓桿13的一端設有收集槽凹槽12 ;隔絕箱4的頂板I和一側壁2可開閉，在隔絕箱4的側壁2上設有圓桿通道，用于收集槽8的安裝和推拉，在另一側壁3底部設有孔道，使分選柱5底部的通氣口 7與氣泵相連；同時隔絕箱4還包括隔絕箱底板10，在隔絕箱底板10上設置卡槽，用于固定分選柱5。其工作原理為打開隔絕箱4的頂板1，從進料口 6加入物料，物料聚集在分選柱下部透氣微孔膜9上，關閉隔絕箱頂板1，使隔絕箱4隔絕外界氣流擾動，使收集槽8上的孔洞11正對分選柱5的腔道，向分選柱5的通氣口 7輸送氣流，使分選柱5內固體顆粒流態化，調節分選柱5內氣流流量使不同密度或粒徑的固體顆粒分布于分選柱5的不同位置至動態平衡，推動收集槽8的收集槽圓桿13，使收集槽8上的收集槽凹槽12正對分選柱5的腔道，此時收集槽凹槽12將氣流阻斷，在重力的作用下顆粒下落沉積在收集槽凹槽12中，在分選柱5不同高度的收集槽8收集得到不同密度或粒徑的顆粒，實現了微小粒徑固體顆粒的分選。最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本 發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種用于微小固體顆粒的流態化分選裝置，該裝置包括一分選柱(5)，分選柱(5)頂部有進料口出)，在分選柱(5)內下部設有透氣微孔膜(9)，其底部設有通氣口(7);其特征在于，該裝置還包括隔絕箱(4)和收集槽(8);所述的分選柱(5)安裝于隔絕箱(4)所形成的空間內，以消除外界氣流的干擾；所述的分選柱(5)還包括若干沿縱向設置的收集槽(8);所述的收集槽(8)推拉設置于分選柱(5)內，其上對應于分選柱(5)的腔道設有相應的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)。
2.根據權利要求I所述的用于微小固體顆粒的流態化分選裝置，其特征在于，所述的分選柱(5)為分段式的，相鄰兩段之間卡合連接。
3.根據權利要求2所述的用于微小固體顆粒的流態化分選裝置，其特征在于，所述的分選柱(5)中相鄰兩段之間設置密封圈，使分選柱(5)具有良好氣密性。
4.根據權利要求I所述的用于微小固體顆粒的流態化分選裝置，其特征在于，所述的 隔絕箱(4)的隔絕箱底板(10)上設有卡槽，用于固定分選柱(5)。
5.根據權利要求I所述的用于微小固體顆粒的流態化分選裝置，其特征在于，所述的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)的大小與分選柱中空部分斷面尺寸相一致。
6.根據權利要求5所述的用于微小固體顆粒的流態化分選裝置，其特征在于，所述的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)與分選柱(5)接觸界面上設置密封圈，使該裝置具有良好的氣密性。
7.一種流態化固體顆粒分選方法，該方法通過將分選柱(5)安裝于隔絕箱(4)所形成的空間內，以消除外界氣流的干擾；還通過設置于分選柱(5)內若干可推拉的收集槽(8)，實現流態化固體顆粒的分選； 所述的分選柱(5)頂部有進料口 ￠)，在分選柱(5)內下部設有透氣微孔膜(9)，其底部設有通氣口(7);所述的收集槽(8)上對應于分選柱(5)的腔道設有相應的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)； 該方法包括以下步驟 1)將物料從進料口(6)加入，物料聚集在分選柱下部透氣微孔膜(9)上，關閉隔絕箱(4)，使隔絕箱(4)隔絕外界氣流擾動，使收集槽8上的孔洞11正對分選柱5的腔道，此時腔道連通，向分選柱(5)的通氣口(7)輸送氣流，使分選柱(5)內固體顆粒流態化，調節氣流流量，使不同密度或粒徑的固體顆粒分布于分選柱(5)的不同位置至動態平衡； 2)推動收集槽(8)，使收集槽(8)上的收集槽凹槽(12)正對分選柱(5)，此時收集槽凹槽(12)將氣流阻斷，在重力的作用下顆粒下落沉積在收集槽凹槽(12)中，在分選柱(5)不同高度的收集槽(8)收集得到不同密度或粒徑的顆粒，停止送氣，取出收集槽，實現了微小粒徑固體顆粒的分選。
全文摘要
本發明涉及一種用于微小固體顆粒的流態化分選裝置和方法。本發明的分選裝置包括一分選柱(5)，分選柱(5)頂部有進料口(6)，在分選柱(5)內下部設有透氣微孔膜(9)，其底部設有通氣口(7)；該裝置還包括隔絕箱(4)和收集槽(8)；所述的分選柱(5)安裝于隔絕箱(4)所形成的空間內，以消除外界氣流的干擾；所述的分選柱(5)還包括若干沿分選柱(5)縱向設置的收集槽(8)；所述的收集槽(8)推拉設置于分選柱(5)內，其上對應于分選柱(5)的腔道設有相應的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)。本發明的優點在于可以有效地分離并收集不同密度或粒徑的藥物固體顆粒，而且其結構簡單，體積小，流化風量小，耗能低。
文檔編號B07B7/01GK102671859SQ20111005358
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月7日 優先權日2011年3月7日
發明者徐霞, 梅雪峰, 韋宇平 申請人:中國科學院上海藥物研究所, 中國科學院過程工程研究所