浅析高压均质机在制药领域的应用
在制药领域中高压均质机应用主要有六个方面:
1.纳米粒径降低
高压均质机在制药行业中主要用于粒径降低,因为它能够利用压力将预混料中的颗粒/小球分解成具有均匀尺寸范围的颗粒。由于它适用于水性和非水性料液,并且能够克服传统球磨方法的缺点,如高非晶化、多晶化和金属污染,因此常常成为首选技术。减小颗粒大小有助于减少所需剂量,从而减少副作用,并可提高生物利用度和溶解特性。
2.提高溶解性和生物利用度
此前研究报道了使用高压均质机通过有效地将粒径减小到纳米级来提高BCSⅱ类药物 (如螺内酯,布地奈德和奥美拉唑)的溶出速率和生物利用度。同时,使用高压均质机配制硝苯地平纳米颗粒后,除提高饱和溶解度外,还成功地提高了溶解速率。此外,有研究利用反溶剂沉淀法和高压均质技术制备了塞来昔布纳米颗粒,结果显示,与反溶剂沉淀法相比,通过高压均质机技术获得的塞来昔布样品具有更好的溶解性能。溶解性能的增强是由于通过高压均质机处理后转化为更稳定的晶体形式。
低水溶性药物的生物利用度和溶出度较低。在这种情况下,减小粒径是提高生物利用度的有效途径。对于纳米乳液,在O/W纳米乳液的油相内负载药物显示出增强的吸收。由于纳米液滴的存在,纳米乳剂与胃肠道粘膜的接触面积增大,其吸收率明显高于粗乳剂。
3.抑制晶体生长和分解大团聚体
虽然添加增溶剂是减少晶体生长和颗粒聚集的主要方法,但Baxter发明了一种名为“NANOEDGE”的组合技术。在该技术中,将沉淀的纳米颗粒立即置于高压均质机中以抑制晶体生长并破坏大团聚体。研究表明,高压均质可以将拉长的颗粒(微米级)分解成更小的颗粒 (纳米级) ,生成扁圆形和棒状的纳米颗粒。
4.降低液滴再聚结
主动均匀化的两个区域被描述为窄区和再聚结区。在窄区,液滴快速破碎,几乎没有再聚结,在再聚结区,液滴相互作用开始占主导地位,湍流强度下降。有效液滴尺寸控制是破碎和再聚结之间平衡的结果,可以通过以下方式减少再聚结:
添加乳化剂/表面活性剂 - 乳化剂/表面活性剂的加入通过覆盖新破碎的液滴来实现稳定,以避免聚结,从而克服了热力学不稳定性。根据乳液在分散区停留时间的不同,可选用不同的乳化剂/表面活性剂。
优化乳化过程中的能量输入 - 在一定范围内,液滴尺寸无法减小,甚至乳化剂效率也会降低。过度加工会导致液滴稳定性变差。
分散相浓度 - 分散相浓度的增加使液滴尺寸增大,使液滴击穿过程困难。乳化剂覆盖新破碎液滴的效果失效。
温度 - 热均质工艺的使用提高了药物颗粒的速度,从而增强了药物的分配和尺寸减小。它主要用于脂质载体。然而,它也存在一定的缺点,如在热不稳定物质的情况下使用有限、降解、脂质转化不确定等。冷均质可克服这些缺点。这两种方法各有意义,可以单独使用,也可以联合使用,以获得预期的尺寸减小。
5.提高载药能力和包封效率
有研究通过常规均质和冷、热均质相结合制备了载去羟肌苷的纳米结构脂质载体。由于药物的亲水性,使用高压均质机配制的载去羟肌苷纳米结构脂质载体的载药容量和包封效率非常低。但是,在冷、热均质中去羟肌苷的载量和包封率值增加到 3.39 ±0.63% 和 51.58 ±1.31%。这表明其在脂质相中的溶解度显著提高,这是通过使用热高压均质方法减小其粒径而实现的。
6.减少脂质体的囊泡聚集
小的单层脂质体囊泡以提供增强的血浆寿命和实现更大的组织定位而闻名。高压均质机作为一种新兴技术,被广泛应用于减少囊泡聚集,其可减少多层脂质体的数量。例如基于白蛋白结合紫杉醇的药物递送系统,其使用高压均质机来装载白蛋白和紫杉醇。此外,在制备囊状磷脂凝胶时,利用高压均质机的严苛压力条件水解磷脂,生成单层小囊泡。
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