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藥物微球的制備
詳細(xì)信息
微球(microspheres)是指藥物分散或被吸附在高分子聚合物基質(zhì)中而形成的微小球狀實(shí)體,其粒徑一般在1—250μm之間。
二、微球的特點(diǎn)
微球制劑有如下特點(diǎn)
1.靶向性
藥物微球在體內(nèi)通過被動(dòng)分布,主動(dòng)靶向性結(jié)合或磁性吸引,使藥物在體內(nèi)所需部位釋藥,提高藥物有效濃度,同時(shí)使其他部位藥物濃度相應(yīng)降低,使藥物全身毒性和不良反應(yīng)減小。
2.緩釋與長效性
微球制劑具備緩釋制劑類似的優(yōu)點(diǎn),如減少給藥次數(shù),降低血藥濃度峰谷波動(dòng)等,生物降解微球還具有長效性能。
3.栓塞性
微粒直接經(jīng)動(dòng)脈管導(dǎo)人,阻塞在腫瘤血管,微球可阻斷腫瘤給養(yǎng)和載藥微球釋放的藥物可抑殺腫瘤細(xì)胞,起雙重抗腫瘤作用。
4.掩蓋藥物的不良?xì)馕都翱谖丁?/font>
5.提高藥物的穩(wěn)定性并降低胃刺激性
如包裹易氧化的胡蘿卜素、揮發(fā)油類藥物,可提高藥物的穩(wěn)定性;包裹尿激酶、紅霉素等,可防止藥物在胃內(nèi)失活:包裹氯化鉀可減少對(duì)胃的刺激性。
6.液態(tài)藥物固態(tài)化
將油類、香料、液晶、脂溶性維生素包裹成微球,便于貯存和運(yùn)輸。
微球制劑的主要缺點(diǎn)是其載藥量有限.生產(chǎn)工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較為復(fù)雜等。
微球的制備
目前,制備微球的常用方法主要有乳化分散法、凝聚法及聚合法三種。根據(jù)所需微球的粒度與釋藥性能及臨床給藥途徑不同,可選用不同的制備方法
1.乳化分散法
乳化分散法系指藥物與載體材料溶液混合后,將其分散在不相溶的介質(zhì)中形成類似油包水(W/0)或水包油(0/W)型乳劑,然后使乳劑內(nèi)相固化、分離制備微球的方法。
(1)加熱固化法
加熱固化法系指利用蛋白質(zhì)受熱凝固的性質(zhì),在100~180℃的條件下加熱使乳劑的內(nèi)向固化、分離制備微球的方法。常用的載體材料為血清白蛋白,藥物必須是水溶性的。常將藥物與25%白蛋白水溶液混合.加到含適量乳化劑的油相(如棉籽油)中,制成油包水的初乳,另取適量油加熱至100-180℃.控制攪拌速度將初乳加入熱油中,約維持20分鐘,使白蛋白乳滴固化成球,用適宜溶劑洗滌除去附著的油,過濾、干燥即得。
(2)交聯(lián)劑固化法交聯(lián)劑固化法系指對(duì)于一些遇熱易變質(zhì)的藥物可采用化學(xué)交聯(lián)劑,如甲醛、戊二醛、丁二酮等使乳劑的內(nèi)相固化、分離而制備微球的方法。要求載體材料具有水溶性并可達(dá)到一定濃度、且分散后相對(duì)穩(wěn)定,在穩(wěn)定劑和勻化設(shè)備配合下,使分散相達(dá)到所需大小。常用的載體材料有白蛋白、明膠等。
(3)溶劑蒸發(fā)法
溶劑蒸發(fā)法系指將水不溶性載體材料和藥物溶解在油相中,再分散于水相中形成0/W型乳液,蒸發(fā)內(nèi)相中的有機(jī)溶劑,從而制得微球的方法。
2.凝聚法凝聚法是指藥物與載體材料的混合液中,通過外界物理化學(xué)因素的影響,如用帶相反電荷、脫水、溶劑置換等措施使載體材料溶解度發(fā)生改變,凝聚載體材料包裹藥物而自溶液中析出。凝聚法制備微球常用載休材料有明膠、阿拉伯膠等。
3.聚合法
聚合法是以載體材料單體通過聚合反應(yīng),在聚合過程中將藥物包裹.形成微球。此種方法制備微球具有粒徑小、易于控制等優(yōu)點(diǎn)。
(1)乳化/增溶聚合法
乳化/增溶聚合法系將聚合物的單體用乳化或增溶的方法高度分散,然后在引發(fā)劑作用下,使單體聚合,同時(shí)將藥物包裹制成微球的方法。該法要求載體材料具有良好的乳化性和增溶性、且聚合反應(yīng)易于進(jìn)行。
(2)鹽析固化法
鹽析固化法又稱交聯(lián)聚合法,向含有藥物的高分子單體溶液中加入適量的鹽類沉淀劑如硫酸鈉使溶液渾濁而不產(chǎn)生沉淀,制得的顆粒粒徑約為1~5μm,然后再加人交聯(lián)劑固化,可得到穩(wěn)定的微球。
四、影響微球粒徑的因素
1.藥物濃度
藥物濃度影響粒徑與藥物加人的方法有關(guān)。將藥物加人剄微球中有兩種方法:一種是藥物在形成微球的過程中摻入到微球內(nèi)部,另外一種是先制備空白微球再吸附藥物從而將藥物加人到微球內(nèi)部。隨藥物濃度增加、微球載藥量增加,微球的粒徑也會(huì)變大。
2.附加劑的影響
表面活性劑通過降低分散相與分散介質(zhì)間的界面張力,改變制備過程中乳滴的大小,從而影響粒徑的大小。不同的表面活性劑制備的微球不一定相同。
分散介質(zhì)不同對(duì)于微球粒徑影響較大。
3.制備方法
粒徑對(duì)制備方法的依賴性較大,不同的制備方法可能得到的微球粒徑不一定相同:同一種制備方法采取不同處理過程,得到的微球粒徑也可不同。
一般來說攪拌速度快,微球粒子小,超聲處理比攪拌法制備的微球粒子更小。乳化時(shí)間越長.微球粒子越小。粒度分布越均勻。
此外,固化時(shí)間和溫度,交聯(lián)劑、催化劑用量和種類.γ-射線的強(qiáng)度和照射時(shí)間等均對(duì)制備的微球大小有影響。
乳化影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn)
1 乳化頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好)
2 乳化頭的剪切速率 (越大,效果越好)
3 乳化頭的齒形結(jié)構(gòu)(分為初齒,中齒,細(xì)齒,超細(xì)齒,約細(xì)齒效果越好)
4 物料在分散墻體的停留時(shí)間,乳化分散時(shí)間(可以看作同等的電機(jī),流量越小,效果越好)
5 循環(huán)次數(shù)(越多,效果越好,到設(shè)備的期限,就不能再好)
線速度的計(jì)算
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)速率。
– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)
由上可知,剪切速率取決于以下因素:
– 轉(zhuǎn)子的線速率
– 在這種請(qǐng)況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。
IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D(轉(zhuǎn)子直徑)X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60
超高速分散均質(zhì)乳化機(jī)的高的轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得超細(xì)微懸浮液是重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,依肯公司在ERS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERX2000超高速剪切乳化機(jī)機(jī)。其剪切速率可以超過200.00 rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級(jí)。剪切力更強(qiáng),乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達(dá)到普通的高壓均質(zhì)機(jī)的400BAR壓力下的顆粒大小.
超高速分散乳化機(jī)是高效、快速、均勻地將一個(gè)相或多個(gè)相(液體、固體)進(jìn)入到另一互不相溶的連續(xù)相(通常液體)的過程的設(shè)備的設(shè)備。當(dāng)其中一種或者多種材料的細(xì)度達(dá)到微米數(shù)量級(jí)時(shí),甚至納米級(jí)時(shí),體系可被認(rèn)為均質(zhì)。當(dāng)外部能量輸入時(shí),兩種物料重組成為均一相。高剪切均質(zhì)機(jī)由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機(jī)械效應(yīng)帶來的強(qiáng)勁動(dòng)能,使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用,形成懸浮液(固/液),乳液(液體/液體)和泡沫(氣體/液體)。高剪切均質(zhì)機(jī)從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應(yīng)熟工藝和適量添加劑的共同作用下,瞬間均勻精細(xì)的分散乳化,經(jīng)過高頻管線式高剪切分散均質(zhì)乳化機(jī)的循環(huán)往復(fù),*終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。
超高速分散乳化機(jī)應(yīng)用于:
奶油
化妝品
牙膏
果汁
洗滌劑
漿糊
鹽溶液
催化劑
涂漆 、
聚合物乳化液
農(nóng)藥(除草劑 殺蟲劑)
超高速分散乳化機(jī)特別應(yīng)用于:
疫苗、
細(xì)胞破碎
脂肪乳、
注射液
混懸注射液、
膠體溶液、
金屬氧化物懸浮液、
墨水 芳綸
印刷涂料
色素混合等等
混懸液
超高速分散乳化機(jī)電機(jī)形式:普通馬達(dá)、變頻調(diào)速馬達(dá)、防爆馬達(dá)、變頻防爆馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)
超高速分散乳化機(jī)電源選擇: 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
超高速分散乳化機(jī)材質(zhì):SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti
超高速分散乳化機(jī)表面處理:拋光、耐磨處理
超高速分散乳化機(jī)進(jìn)出口聯(lián)結(jié)形式:法蘭、螺口、夾箍
標(biāo)準(zhǔn)流量(H2O) 輸出轉(zhuǎn)速 標(biāo)準(zhǔn)線速度 馬達(dá)功率 進(jìn)出口尺寸 型號(hào) l/h rpm m/s kW ERX 2000/4 300 20000 66 5.5 DN25/DN15 ERX 2000/5 1,500 15,750 66 15 DN40 /DN 32 ERX 2000/10 5,000 10,950 66 30 DN50 / DN50 ERX 2000/20 10,000 7,300 66 55 DN80 /DN 65 ERX 2000/30 30,000 4,000 66 90 DN150 /DN 125 ERX 2000/50 50,000 3,000 66 160 DN200 /DN 150
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