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超临界流体技术制备生物可降解聚合物药物纳米(6)

来源:中国药物经济学 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-05-03 05:23

【作者】:网站采编

【关键词】:

【摘要】颗粒形貌取决于乳状液的特性,ScCO2与乳液的混合比例,在SFEE 装置中的停留之间以及过程的操作条件,过程中的相行为被认为是影响颗粒形貌的关键因素

颗粒形貌取决于乳状液的特性,ScCO2与乳液的混合比例,在SFEE 装置中的停留之间以及过程的操作条件,过程中的相行为被认为是影响颗粒形貌的关键因素,其影响可以通过改变过程参数(如乳状液配制条件、SFEE过程条件、聚合物溶剂种类、溶质浓度和溶液与抗溶剂的流量比)进行调节。SFEE过程有三个主要特点:(1)乳液与抗溶剂同时进入混合器;(2)颗粒形成情况与原溶剂与抗溶剂的比例有关,有一个适宜的溶剂比;(3)原溶剂在混合器中向抗溶剂中扩散,聚合物饱和析出,混合器为颗粒形成提供了均匀和连续的流场条件[69]。

Guamán-Balcázar 等[70]采用超临界反溶剂乳液萃取法制备了芒果叶/PVP 抗氧剂亚微米粒子,在不同的压力(12~18 MPa)、温度(35~65℃)和质量比(1/3~1/9)的条件下,获得了在0.11~0.59 μm 范围内的球形颗粒;Páulia 等[71]采用SFEE 技术,由淀粉封装月桂叶精油,考察精油浓度和超声时间对降低乳化液滴水动力尺寸(DG)的影响,以提高SFEE 的包封效率。乳化液中挥发油浓度为6~12 mg/ml,超声时间为2~6 min 时,可获得稳定的微乳液,制备的微粒包封率可达75.5%。SFEE 是一种改进的SAS 工艺,在用于包封水溶性差的药物方面具有独特的优势。SCF 与乳液液滴相互作用,萃取有机溶剂/油相,可以导致微粒快速沉淀。

随着从使用基于ScCO2的液体作为溶剂,转向抗溶剂和抗溶剂添加剂,相对所需的CO2用量和设备尺寸会逐渐减少,技术水平不断提高。ScCO2作为溶剂:可半连续制备高纯度微粒,加工温度较温和,可减少使用有机共溶剂/表面活性剂,无须长时间的干燥就能容易地回收和再利用二氧化碳。但药物/辅料/其他物质必须溶于CO2,在CO2中的溶解度要相对较大,得到的微粒粒径分布较宽,容易发生喷雾毛细管/喷嘴堵塞,通常产率较低,设备体积大,对二氧化碳的需求量大,投资和加工成本相对较高。ScCO2作为抗溶剂:可以在较温和的温度下得到纳米粒子,CO2可以回收,并可重复使用,可以连续操作得到较窄的粒径分布。颗粒的尺寸可以从纳米到微米不等。可以通过工艺变量来控制得到所需微粒的形态(形状、粒度和粒度分布),可用于聚合物/药物制粒,产率高,与传统溶液制粒的工艺相比,减少了有机溶剂的使用,超临界流体可以快速去除有机溶剂而无须后续的干燥步骤,降低了生产成本,能源效率高。SFEE结合了传统乳化液技术的优点(如控制粒度和表面性能)和ScCO2萃取工艺的优点(产品纯度高,加工时间短),也提高了封装效率,而且几乎没有残留溶剂,是一种有前途的制粒方法。ScCO2作为添加剂:可以在较温和的温度下得到高纯度的非晶和晶体/共晶无溶剂纳米粒子,可减少使用有机共溶剂/表面活性剂,无须长时间的干燥就能容易地回收和再利用二氧化碳,可以得到不溶于ScCO2(如聚合物)的溶质微粒,不需要高压和大体积的沉淀室,SAA 可提高喷雾干燥的效率,并可较好控制粒径及粒径分布,提高包封/共沉淀效率,降低膨胀液的表面张力,调整溶剂和抗溶剂的配比,可得到超细纳米颗粒,其工艺可用于制药和蛋白质等多种用途的批量或连续工艺,产率高,具有一定的经济可行性。但粒度和形状控制需要一定的操作技术,某些工艺可能需要更高的加工温度,混合比不适宜会发生喷雾毛细管/喷嘴的堵塞。

4 结论与展望

癌症是当今世界严重的人类健康问题之一。因此,全球科学界正在努力开发新的药物递送系统有针对性地治疗这种疾病,减小给病人带来副作用。在这方面,超临界流体技术具有突出的优势,这些技术可以用于任何载体/药物的微粉化,以及提取活性物质。虽然这些技术还没有大范围用于临床治疗癌症,但与传统制剂相比,具有广泛的优势。经过多年的研究,超临界流体技术的种类有多种多样,通过选择不同的工艺,就可以加工出不同的亲水和疏水材料,从低分子量到大分子量,以及加工和获得不同类型的非晶/晶态的微纳米粒子;通过调整超临界流体的工艺参数,可以优化和控制最终产品颗粒大小、粒度分布、形貌和结晶度;还可以加工和获得共沉淀药物和其他活性组分的纳米颗粒制剂;在没有有机溶剂残留的情况下,能够制备绿色的形态可控的载药纳米微粒,同时可以保证一定的药物封装率和药物溶出率;还可以根据所需的药物和治疗的需求,选用适宜的载体和制备工艺得到纳微米药物制剂。然而,为了制备更高质量的纳米微粒,并加快其临床应用,超临界流体技术还需进行一些深入的研究。加强这种给药系统在体外和体内的研究和微粒的细胞毒性试验,用于评估和阐明其治疗癌症的潜力;加强药物载体的功能化研究,以获得更加完善的给药系统,增强药物传递系统的靶向性和有效性;制粒过程如何经济有效地捕获和收集纳米粒子目前也存在一些问题,当纳米粒子在高速气体中非常分散时,这一点尤其具有挑战性。理论研究还需加强,该过程是一个复杂的流体流动、传热和传质过程,还缺乏基本的试验数据,缺乏可靠的模型来描述和预测所有涉及的复杂多组分高压相平衡、热物理性质、流体和喷雾动力学、传质和成核/生长过程,这将影响和限制操作变量的选取,优化和控制最终产品的质量,即粒度、粒度分布和结晶度。因此还需做好长期艰苦细致的工作,使超临界流体制粒技术日趋完善。

文章来源:《中国药物经济学》 网址: http://www.zgywjjx.cn/qikandaodu/2021/0503/821.html

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