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氣流粉碎和噴霧干燥技術(shù)在干粉吸入劑研發(fā)中的應用

瀏覽次數(shù):13572022/10/12  

干粉吸入劑( Dry powder inhaler,DPI) 又稱粉霧劑,指的是微細粒子藥物單獨或與載體混合,貯存于膠囊、泡囊或多劑量儲庫中,利用患者吸氣產(chǎn)生的氣流,作用于特別設計的干粉吸入裝置,使裝置產(chǎn)生的湍動氣流來霧化和排空藥物,將分散的藥物遞送至肺部,從而產(chǎn)生療效的制劑。

DPI具有眾多優(yōu)勢,如:不含氫氟烷烴類拋射劑,避免環(huán)境污染;對于多肽和蛋白質(zhì)藥物,干粉的室溫穩(wěn)定性好且吸入的效率高,不易被微生物污染等。

吸入粉霧劑主要包括載體型和無載體型兩大類。載體型粉霧劑主要由粒徑為50~100μm的載體與藥物微粉混合而成,小劑量藥物微粉通過吸附于載體表面以提高其流動性,減少在口腔、咽喉及上呼吸道中的沉降,使藥物更多地到達肺部產(chǎn)生藥效。無載體粉霧劑則由一定劑量的藥物微粉單獨組成,由于呼吸道獨特的生理結(jié)構(gòu),一般要求藥物微粉粒徑為0.5~5μm,此粒徑的藥物受藥物自身理化性質(zhì)如靜電引力的影響作用,流動性較差。

理想的吸入制劑應該具備以下特性: 較窄的空氣動力學粒徑分布、較低的表面能和電位、非光滑球面表面、較低的密度及較高的物理和化學穩(wěn)定性。

制備干粉吸入劑首先需要制備藥物的微粉。目前,常用的干粉制劑微粒的制備方法有研磨法、氣流粉碎法、噴霧干燥法、噴霧冷凍干燥法及超臨界流體技術(shù)等。

氣流粉碎法是一種較新的粉碎工藝,它利用壓縮空氣通過噴嘴產(chǎn)生高速氣流,使粉末在高速氣流的帶動下相互沖擊、碰撞、剪切及摩擦,將粗大顆粒隨氣流粉碎分級,較細的顆粒沉淀在收集袋中,未達到要求的顆粒繼續(xù)留在粉碎腔中粉碎至細。與傳統(tǒng)的機械攪拌、球磨粉碎機相比,氣流粉碎的產(chǎn)品粒度可達到微米甚至納米級別,而且粒度分布范圍窄且均勻,生產(chǎn)自動化效率高。

噴霧干燥法,其工作原理是將待干燥的物料通過霧化器分散成霧樣微小液滴,與熱空氣流進行交換,蒸發(fā)掉大量水分,進而得到粉末狀或細顆粒狀的成品或半成品,噴霧干燥技術(shù)具有干燥時間短、得粉效率高、有效成分破壞率低、粉末均一性好等特點。其中霧化液滴的干燥時間取決于干燥室的幾何形狀、供液速度、干燥風速、霧化壓力、溫度等,不同藥物的不同處方工藝需要對上述條件進行優(yōu)化,以達到最佳的效果。噴霧干燥法一般用于對熱不穩(wěn)定的粉末進行制備,對于多肽和蛋白質(zhì)類藥物的吸入粉霧劑較適合。但是,噴霧干燥法可能僅產(chǎn)生無定型粒子或其他非目的晶型,并且對于此過程可能產(chǎn)生的水分或其他有機溶劑也需要在處方篩選時嚴加控制。

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