高壓微射流法在納米藥物研究中的應用進展

納米技術(shù)作為新興技術(shù)之一，在現(xiàn)代藥劑學中越來越成為研究的熱點。在醫(yī)藥領域中，藥物顆粒的粒徑大小和粒度分布是藥物藥理藥效及使用性能的重要影響因素。與傳統(tǒng)的藥物制劑相比，納米化藥物具有粒徑小、比表面積大及宏觀量子隧道效應等特性，可有效增大藥物尤其是難溶性藥物的飽和溶解度和溶出速度、增強療效及靶向性、提高生物利用度及吸收穩(wěn)定性、減少藥物用量及降低不良反應，在醫(yī)藥領域中具有廣闊的應用前景。

1.納米制劑制備方法及比較

目前納米制劑制備方法主要分為兩大類，即“自上而下 ”和“自下而上”。 “自上而下”是指通過機械手段將大的藥物顆粒粉碎成小的藥物顆粒，常見的有球磨法、超聲法、高壓均質(zhì)法等。“自下而上”是指將藥物溶解在一種溶劑中，用另一種含有穩(wěn)定劑的反溶劑進行沉淀，常見的有蒸發(fā)沉淀法、超臨界萃取法等。高壓均質(zhì)法有兩種均質(zhì)類型，一種是高壓微射流法，即將大顆粒藥物分散于水溶液或其他溶劑 ( 如乙醇) 中，在高達4000 bar 的壓力下懸液先通過 “Z”形腔，通過改變幾次液流方向碰撞產(chǎn)生剪切力，后通過通道直徑為 75 μm 的“Y”形腔，兩股液流高 速( ＞1000 m·s⁻¹ ) 相向碰撞，通過撞擊力、剪切力及氣穴產(chǎn)生粒度均勻的納米粒。另一種是活塞-狹縫式均質(zhì)法，即在 100～2000 bar 的壓力作用下，含大顆粒藥物的混懸液通過 5～20 μm 的狹縫，生成均勻分散的納米粒。高壓微射流法是一種新型的納米制劑制備方法，具有能在不破壞藥物活性成分情況下降低藥物的粒徑并使藥物的粒度分布均勻等優(yōu)點，其處理后的懸浮粒子粒徑可達納米范圍。為了避免納米藥物團聚，需要加入甘露醇等促進納米 顆粒的分散。將高壓均質(zhì)法的兩種均質(zhì)類型做了相應比較比較如表 1 所示，將高壓微射流法與其他納米制劑制備方法進行比較如表 2 所示。

2.高壓微射流裝備的結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 高壓微射流裝備的結(jié)構(gòu)

高壓微射流裝備主要由進料罐、單向閥、液壓泵、增壓器、壓力表、交互容腔、輔助容腔、回流過濾器、熱交換器和出料口構(gòu)成。交互容腔和輔助容腔組成物料反應器，對物料粉碎起關(guān)鍵作用。物料反應器的材質(zhì)金剛石，其具有堅硬、不易磨損、耐腐蝕等特性，可用于高硬度藥物。液壓泵內(nèi)的增壓柱塞采用氧化鋯陶瓷，具有耐磨損、耐腐蝕且不易產(chǎn)生靜電。高壓微射流裝備的處理壓力可達到 30000 psi，故工藝流程很穩(wěn)定， 其工藝流程如圖 1 所示。

圖1 高壓微射流裝備的結(jié)構(gòu)

2.2 高壓微射流裝備的工作原理

高壓微射流裝備，采用的是氣流粉碎原理，利用液壓泵使流體產(chǎn)生高壓，進而推動裝有活塞的增壓器，液壓驅(qū)動增壓器內(nèi)的活塞推動高壓往復活塞產(chǎn)生一個交替的抽吸，使流體加速，高速進入交互容腔內(nèi)，在交互容腔內(nèi)的微孔道 ( 75 μm) 中，流體被分散成兩股進行強烈的高速撞擊、高速剪切，再進入輔助容腔( 200 μm) ，在撞擊過程中瞬間轉(zhuǎn)化其大部分能量，從而產(chǎn)生巨大的壓力降，實現(xiàn)高速撞擊、高剪切力、空穴作用、高頻振動等綜合作用，來達到粉碎的目的，使得液滴或者晶體粒徑降低。

3.高壓微射流裝備的應用

作為新型納米技術(shù)，高壓微射流均質(zhì)技術(shù)具有改性藥物粒徑大小的性能。一般來說，應用微射流儀處理藥物顆粒，影響藥物粒徑大小和粒度分布的因素主要有 3 個，它們分別是處理壓力、循環(huán)次數(shù)以及藥物本身性質(zhì)有關(guān)。利用高壓微射流裝備只能制備得到納米混懸液和納米乳兩種劑型，與其他方法連用可以制得納米粒、多孔微球等劑型的納米藥物，制得的藥物可用于口服、注射、外用、肺部吸收等。

4 .結(jié)論與展望

高壓微射流技術(shù)是集物理、化學、工程學、微技術(shù)和生物技術(shù)于一體的多學科交叉的新興技術(shù)。該技術(shù)可以與噴霧干燥法、薄膜分散法、乳化法、蒸發(fā)沉淀法等技術(shù)聯(lián)合使用，能制備粒徑小且粒度分布窄而均勻的藥物粒子。一般來說，隨著處理壓力增強，處理次數(shù)增多，粒徑減小，分散穩(wěn)定性增強。由于高壓微射流裝備使用簡單、工藝重現(xiàn)性好，許多制藥公司及其研發(fā)機構(gòu)已經(jīng)對其產(chǎn)生濃厚興趣，對未來臨床藥物上市產(chǎn)品具有很大的應用前景。利用高壓微射流法制備化學小分子藥物居多，在生物大分子及其中藥領域的研究將備受期待。

高壓微射流均質(zhì)機