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脂质体粒径控制的方法之均质技术

更新时间:2023-05-15点击次数:844

脂质体作为一种纳米级微粒给药体系,其在安全性、有效性、靶向性及改善难溶性药物溶解度等方面表现良好。近年来,脂质体IND及NDA相关产品申报也逐年增加。

由于脂质体生产工艺复杂,质量控制一直是脂质体产业化的技术壁垒,而粒径是反应脂质体质量的一个关键质量属性,粒径控制对脂质体产品的稳定性、药代动力学、包封率等都有影响。本文将简要介绍脂质体粒径控制的方法之一均质技术。

  • 粒径控制的重要性


   脂质体是由类似细胞膜的磷脂双分子层组成,主要是由磷脂和胆固醇组成。磷脂是膜结构的基础,胆固醇则嵌入磷脂层中间,起到稳定膜结构的作用。脂质体具有亲水亲脂性,磷脂亲水性头部聚集朝向水性界面,疏水性尾部聚集形成稳定封闭的囊泡结构。脂质体给药系统属于非均相热力学不稳定系统,脂质体在制备过程中,若粒径大小及分布不合格,则会影响产品后续质量问题。因此,粒径大小和分布是关键质量属性。目前,粒径控制常见的方法有:剪切法、均质法、超声法及薄膜挤压法。


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脂质纳米粒

  • 均质技术


   均质技术应用广泛,目前均质法常用的技术包括高压均质技术和微射流技术。均质过程总体来说也是一个能量转换使用的过程,能量转换核心是均值单元,粒径的细化也是在均值单元中完成。当样品被送到均值单元,利用液压,样品在狭窄的空间流道中高能碰撞、剪切,能量转化,产生压力差,样品细化,粒径减小[1]。均质单元在结构上可分为均质阀式及微射流容腔式。微射流容腔式是具有内部固定形状(Z型或Y型)和特定孔径的微射流交互容腔。均质阀式主要通过调节均质阀座和阀芯的贴合改变二者之间缝隙大小从而改变均质压力,达到调节粒径大小的目的,同样均质次数也可影响粒径的分布。


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  数据来源 邰克东,赵苏茂.高压均质对脂质体囊泡特性和稳定性的影响


   结果显示:增加均质压力和均质次数可显著降低脂质体囊泡的粒径,但均质压力和均质次数分别高于50 MPa和3 次后,脂质体囊泡粒度的降低以及其物理稳定性的提高效果不再显著,甚至当均质压力大于50 MPa时,PDI有所增大[2]。
   微射流则是通过超物料形成超音速射流量来实现粒径的改善,流速越大,撞击压力越大,均质效果越好。二者不同点在于:微射流可将粒子处理到粒径分布系数(PDI)0.1以下,而均质阀式释放能量较大,动力单元活塞运动频率较高,粒子处理时间相对缩短,但均质后的粒子PDI较大或均一性较差,可根据实际需求筛选合理的粒径控制方式。Jahn 等报道水相和脂相的流速比由5:1 变为50:1时,脂质体的粒径则从140nm减小到40nm[3]。


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参考来源:
[1]LIU W,LIU J H,et al. Characterization and high-pressure microfluidization-inducedactivation of polyphenoloxidase from Chinese Pear (Pyrus pyrifolia Nakai)[J]. JAgr Food Chem, 2009, 57(12): 5376-5380.
[2]邰克东,赵苏茂,杨紫恒,毛立科,高彦祥,袁芳.高压均质对脂质体囊泡特性和稳定性的影响[J].食品科学,2019,40(17):169-177.
[3]JAHN A,STAVIS S M, HONG J S, et al.Microfluidic mixing and the formation of nanoscale lipid vesicles [J].ACS Nano, 2010, 4(4): 2077-2087.






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