用于喷雾干燥的组件和方法与流程

本发明属于喷雾干燥的。具体而言，本发明涉及一种组件，其可以安装到支撑结构中以形成喷雾干燥设备。本发明还涉及用于生产组件的方法、用于通过将组件安装到支撑结构中来生产喷雾干燥设备的方法、以及使用包括安装的组件的喷雾干燥设备来生产喷雾干燥产品的方法。另外，本发明涉及从支撑结构移除组件并安装另外的组件的方法，使得可以用不同的产品进行进一步的喷雾干燥。

背景技术：

1、喷雾干燥是一种广泛用于许多工业中的粉末生产的技术，包括化学、食品和制药工业。特别是在制药工业中，需要除菌喷雾干燥，其中整个喷雾干燥工艺过程在除菌处理条件下进行，使得可以生产适合于医疗用途的无菌粉末。

2、除菌喷雾干燥是一个使能平台，例如，通过允许配制复杂注射剂（诸如用于高负荷皮下输送的那些）所需的颗粒工程的新模态。然而，目前的除菌喷雾干燥技术需要复杂的设施和大型器械，需要高资本投资和/或复杂的现场灭菌程序，导致高操作成本。当出现问题时，这种复杂性还会加剧诸如成本和供应中断等问题，导致产品批次损失。

3、已经开发了用于在生物制造中使用的除菌处理的一次性使用的生物反应器；第一个一次性使用的生物反应器在1996年由”wave biotechnology”（subramanian g.“continuous biomanufacturing：innovative technologies and methods”（连续生物制造：创新技术和方法），wiley vch verlag gmbh & co. kgaa: 德国，魏因海姆，2017: 151-152）推出。此外，在喷雾干燥的语境中，wo 2019/043007 a1（capsugel belgium nv）描述了一次性使用的干燥腔室和其他一次性使用的构件的用途，其中的每一个都可以预灭菌和被无菌封装以供使用。在进行喷雾干燥之后，可以通过从无菌封装移除新的、未使用的构件并安装新的构件来代替这些构件中的全部或一些。然而，这些选择未能完全解决器械及其操作的复杂性和成本问题。例如，对于wo 2019/043007 a1的一次性使用的构件，仍然需要在使用之前将其从其封装移除，并将其暴露于设备的外部环境。这意味着仍然必须仔细清洁和控制设备的环境，以确保构件在其安装期间不会受到污染。

4、因此，尽管一次性使用的构件已在其他技术中广泛用于生物和/或除菌处理，但喷雾干燥器械的尺寸大小和复杂性意味着它们对于除菌喷雾干燥的应用有限。（特别是在生物制品处理期间的清洁可能非常复杂）。另外，使用目前的除菌喷雾干燥技术处置强效化合物甚至更复杂，这归因于分别由无菌性和人员健康和安全的要求引起的腔室的欠压/过压与环境的矛盾要求。

5、因此，本领域需要新的产品和方法来应对这些挑战。

技术实现思路

1、在第一方面中，本发明提供了一种用于安装到支撑结构中的组件，支撑结构包括喷雾干燥腔室和产品分离器或其部段或用于产品分离器的框架，以形成用于使用液体进料和干燥气体生产喷雾干燥产品和出口气体的喷雾干燥设备，该组件包括：

2、-  气体分配器和雾化器，气体分配器和雾化器用于附接到支撑结构的喷雾干燥腔室；

3、-  一个或更多个入口导管，其包括用于将干燥气体供应到气体分配器的第一入口导管；

4、-  出口部件，其用于附接到支撑结构的产品分离器或其部段或用于产品分离器的框架；

5、-  一个或更多个出口导管，其包括在出口部件中包括的第一出口导管，用于将出口气体传导离开喷雾干燥设备；以及

6、-  容器，其布置在气体分配器、雾化器和出口部件之间并且直接或间接地连接到气体分配器、雾化器和出口部件，容器包括至少限定腔室部件和产品分离器部件的一个或更多个容器壁，其中腔室部件用于给支撑结构的喷雾干燥腔室加衬，并且产品分离器部件用于给支撑结构的产品分离器或其部段加衬，或者用于附接到支撑结构的框架。

7、具体而言，本发明的组件可用于通过喷雾干燥溶液或成分的悬浮液（尤其是药物成分和/或强效（有毒或潜在有毒）成分，其在生产和处置中需要特别小心）来生产颗粒，同时保证无菌性和/或密闭性。组件可以安装在支撑结构上以形成喷雾干燥设备，并且可以用于在闭合或部分闭合的系统中生产颗粒，其中流体（液体、气体、粉末流）与辅助器械（例如气体进料源）和/或组件和设备所处的环境的任何交换由隔离装置介导，使得满足针对无菌产品和/或环境控制的要求。这些特征附加地避免了在各处理运行批次之间对器械进行复杂的原位清洁和灭菌的需要。因此，通过移除用过的组件并安装第二组件，可以容易地重复使用器械，从而确保各处理运行批次之间的停机时间更少。

8、相应地，在第二方面中，本发明提供了一种生产如上文所描述的组件的方法，该方法包括将容器直接或间接地连接到气体分配器、雾化器和出口部件以生产组件。可选地，方法可以包括对组件进行灭菌。

9、在第三方面中，本发明提供了一种用于生产喷雾干燥设备的工艺过程，该工艺过程包括将如上文所描述的组件安装到支撑结构中，该支撑结构包括喷雾干燥腔室和产品分离器或其部段或用于产品分离器的框架，其中该工艺过程包括：

10、-  将气体分配器和雾化器直接或间接地连接到喷雾干燥腔室；

11、-  将出口部件直接或间接地连接到产品分离器，或其部段或用于产品分离器的框架；

12、-  将容器的腔室部件装配到喷雾干燥腔室中；以及

13、-  将产品分离器部件装配到产品分离器或其部段中，或者将产品分离器部件附接到框架。

14、在第四方面中，本发明提供了一种喷雾干燥设备，其包括安装在支撑结构中的如上文所描述的组件，支撑结构包括喷雾干燥腔室和产品分离器或其部段，或用于产品分离器的框架。

15、在第五方面中，本发明提供了一种喷雾干燥的方法，包括使用根据第四方面的喷雾干燥设备从液体进料和干燥气体生产喷雾干燥产品和出口气体。

16、在第六方面中，本发明提供了一种重复使用在第五方面的方法中使用的喷雾干燥设备的方法，该方法包括在使用喷雾干燥设备之后卸下组件，以及将如上文所描述的另外的组件安装到支撑结构中。

1.一种用于安装到支撑结构（39）中的组件（38），所述支撑结构包括喷雾干燥腔室（2a、2b）和产品分离器（35a、35b）或其部段，或用于所述产品分离器的框架（47a、47b、47c、47d），以形成用于使用液体进料和干燥气体生产喷雾干燥产品和出口气体的喷雾干燥设备，所述组件包括：

2.如权利要求1所述的组件，其中，所述一个或更多个入口导管包括用于将液体进料供应到所述雾化器（22）的第二入口导管（23）。

3.如权利要求1所述的组件，其中，所述组件包括进料反应器和用于将进料从所述进料反应器输送到所述雾化器（22）的进料导管。

4.如权利要求3所述的组件，其中所述一个或更多个入口导管包括用于将反应物供应到所述进料反应器的一个或更多个进料反应器入口导管。

5.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述一个或更多个入口导管包括用于向所述雾化器（22）供应雾化气体的第三入口导管（25）。

6.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述一个或更多个出口导管包括用于将喷雾干燥产品从所述组件移除的第二出口导管。

7.如前述权利要求中任一项所述的组件，包括多个隔离装置（7、8、9、10），其中所述多个隔离装置中的至少一个隔离装置定位于所述一个或更多个入口导管（23、24、25）中的至少一个上，并且所述多个隔离装置中的至少一个其他隔离装置定位于所述一个或更多个出口导管（5）中的至少一个上，其中所述多个隔离装置用于防止污染物进入所述组件和/或防止喷雾干燥产品在喷雾干燥期间从所述组件逸出。

8.如权利要求7所述的组件，其中，所述多个隔离装置（7、8、9、10）中的至少一个隔离装置被定位在所述一个或更多个入口导管（23、24、25）中的每一个入口导管上以及所述一个或更多个出口导管（5）中的每一个出口导管上。

9.如权利要求7或权利要求8所述的组件，其中，所述多个隔离装置（7、8、9、10）能够将所述组件的内部环境与外部环境隔离。

10.如权利要求7至9中任一项所述的组件，其中所述至少一个隔离装置独立地选自过滤器或阀。

11.如权利要求10所述的组件，其中所述过滤器是无菌过滤器和/或其中所述阀是分体式蝶阀。

12.如权利要求7至11中任一项所述的组件，其中，所述多个隔离装置包括定位在所述第一入口导管（24）上的隔离装置（7），所述隔离装置包括绝缘层（45）以减少来自所述干燥气体的热损失。

13.如权利要求12所述的组件，其中，所述绝缘层（45）包括用于所述隔离装置（7）的包壳，所述包壳用于使加热的流体（44）围绕所述装置而循环。

14.如权利要求7至13中任一项所述的组件，其中，所述多个隔离装置包括定位在所述第一入口导管（24）上的隔离装置（7），所述隔离装置是所述气体分配器（1）的一部分。

15.如权利要求7至14中任一项所述的组件，其中，所述多个隔离装置（7、8、9、10）包括多个过滤器，可选地包括多个无菌过滤器。

16.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述组件已经被灭菌，使得所述组件的内部环境是无菌的。

17.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述支撑结构包括所述产品分离器，并且所述产品分离器（35a、35b）是旋风分离器或静电分离器。

18.如权利要求17所述的组件，其中，所述产品分离器（35a、35b）是旋风分离器。

19.如权利要求1至16中任一项所述的组件，其中，所述支撑结构包括用于所述产品分离器的框架（47a、47b、47c、47d），并且其中，所述容器的所述产品分离器部件（31）包括用于附接到所述框架的所述产品分离器。

20.如权利要求19所述的组件，其中，所述产品分离器是旋风分离器。

21.如权利要求1至16中任一项所述的组件，其中，所述支撑结构包括：（a）用于所述产品分离器的第一部段的框架；以及（b）所述产品分离器的第二部段，并且其中所述容器的所述产品分离器部件包括：（c）用于附接至（a）的产品分离器的第一部段；以及（d）用于给（b）加衬的区段。

22.如权利要求21所述的组件，其中，限定产品分离器部件的（c）的一个或更多个容器壁是刚性的，并且限定产品分离器部件的（d）的一个或更多个容器壁是柔性的。

23.如权利要求21或权利要求22所述的组件，其中，所述产品分离器是旋风分离器，并且所述第一部段是旋风分离器筒，并且所述第二部段是旋风分离器锥。

24.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述容器（27）包括将所述腔室部件（3）连接到所述产品分离器部件（31）的连接导管（37），可选地，其中，所述连接导管定位在所述腔室部件的部段上，所述部段被配置为给所述支撑结构（39）的所述喷雾干燥腔室（2a、2b）的侧壁加衬。

25.如任一前述权利要求所述的组件，其中所述一个或更多个容器壁包括一个或更多个柔性部分。

26.如权利要求25所述的组件，其中所述一个或更多个柔性部分由聚合物材料形成。

27.如权利要求25或权利要求26所述的组件，其中，所述一个或更多个柔性部分使得所述组件能够以至少两种布置形式而存在，所述至少两种布置形式包括：安装在所述支撑结构上的安装形式；以及塌缩形式，在所述塌缩形式中，所述容器（27）的尺寸与所述安装形式相比减小。

28.如权利要求27所述的组件，其中，所述容器（27）的至少一部分处于塌缩形式。

29.如权利要求25至28中任一项所述的组件，其中，所述产品分离器部件（31）包括用于收集喷雾干燥产品的袋（36）。

30.如权利要求29所述的组件，其中，所述袋（36）形成为限定所述产品分离器部件（31）的容器壁的一个或更多个柔性部分的延伸部。

31.如权利要求25至30中任一项所述的组件，其中，限定腔室部件（3）、产品分离器部件（31）和可选地连接导管（39）的一个或更多个容器壁包括单个柔性部分。

32.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述雾化器（22）连接到所述气体分配器（1）或者是所述气体分配器（1）的一部分。

33.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述气体分配器（1）和雾化器（22）形成为单个单元。

34.如权利要求33所述的组件，其中，气体分配器（1）、雾化器（22）、第一入口导管（23）和可选地第二入口导管（24）形成为单个单元。

35.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述组件包括连接到所述气体分配器（1）的热屏蔽件（46），以保护所述容器的腔室部件（3）免受来自从所述气体分配器进入所述喷雾干燥腔室的干燥气体的热。

36.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述容器的腔室部件（3）密封到所述气体分配器（1）和所述雾化器（22），或者其中所述腔室部件密封到如权利要求35所述的热屏蔽件。

37.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述产品分离器部件（31）密封到所述出口部件（26）。

38.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述组件包括用于将所述组件固定到所述支撑结构的一个或更多个固定件（14、15、17、18、19）。

39.如任一前述权利要求所述的组件，其中所述一个或更多个容器壁由单层形成或由两层或更多层形成。

40.如前述权利要求中任一项所述的组件，所述组件设置在无菌包装中。

41.一种生产如权利要求1至40中任一项所述的组件（38）的方法，所述方法包括将所述容器（27）直接或间接地连接到所述气体分配器（1）、所述雾化器（22）和所述出口部件（26），以生产所述组件。

42.如权利要求41所述的方法，包括对所述组件进行灭菌。

43.如权利要求42所述的方法，包括用伽马辐照或在高压灭菌器中对所述组件进行灭菌。

44.如权利要求41至43中任一项所述的方法，包括封装所述组件。

45.一种用于生产喷雾干燥设备的工艺过程，所述工艺过程包括将如权利要求1至41中任一项所述的组件（38）安装到支撑结构（39）中，所述支撑结构包括喷雾干燥腔室（2a、2b）和产品分离器（35a、35b）或其部段或用于所述产品分离器的框架（47a、47b、47c、47d），其中所述工艺过程包括：

46. 如权利要求45所述的工艺过程，包括：

47. 如权利要求45或权利要求46所述的工艺过程，包括：

48.如权利要求45至47中任一项所述的工艺过程，包括:

49.如权利要求45至48中任一项所述的工艺过程，包括:

50.如权利要求45至49中任一项所述的工艺过程，其中将所述腔室部件（3）装配到所述喷雾干燥腔室（2a、2b）中和/或将所述产品分离器部件（31）装配到所述产品分离器（35a、35b）或其部段中包括使所述腔室部件和/或所述产品分离器部件充气，使得它们分别形成用于所述喷雾干燥腔室和/或所述产品分离器或其部段的衬里。

51.如权利要求45至50中任一项所述的工艺过程，包括将所述腔室部件（3）固连到所述喷雾干燥腔室（2a、2b），并且将所述产品分离器部件（31）固连到所述产品分离器（35a、35b）或其部段，或固连到所述框架。

52.一种喷雾干燥设备，包括如权利要求1至40中任一项所述的组件（38），所述组件安装到支撑结构（39）中，所述支撑结构包括喷雾干燥腔室（2a、2b）和产品分离器（35a、35b）或其部段或用于所述产品分离器的框架（47a、47b、47c、47d）。

53.如权利要求52所述的喷雾干燥设备，其中，所述喷雾干燥设备通过权利要求45至51中任一项所述的工艺过程而生产。

54.一种喷雾干燥的方法，包括使用如权利要求52或权利要求53所述的喷雾干燥设备从液体进料和干燥气体生产喷雾干燥产品和出口气体。

55.一种对如权利要求54所述的方法中使用的喷雾干燥设备进行重复使用的方法，所述重复使用的方法包括在喷雾干燥设备的使用之后卸下所述组件（38），以及将另一个如权利要求1至40中任一项所述的组件安装到所述支撑结构中。