深圳華聲強(qiáng)化技術(shù)有限公司
已認(rèn)證
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近日,深圳華聲強(qiáng)化技術(shù)有限公司與天津中醫(yī)藥大學(xué)李文龍教授合作,開(kāi)發(fā)了一種基于蜂鳥(niǎo)聲共振技術(shù)的高通量納米混懸劑制備方法,該成果已在《International Journal of Pharmaceutics》雜志上發(fā)表,天津中醫(yī)藥大學(xué)張曉陽(yáng)同學(xué)為論文第一作者,我公司的吳偉和李文龍教授為論文共同通訊作者。
論文題錄:Xiaoyang Zhang#1, Li Wang#1, Yao Zhang, Sijun Wu, Xin Sha, Wei Wu*, Wenlong Li*. High-throughput preparation, scale up and solidification of andrographolide nanosuspension using hummer acoustic resonance technology. International Journal of Pharmaceutics, 2024, 661: 124474
納米混懸劑憑借成分簡(jiǎn)單,低毒性,高載藥量和適用于多種給藥途徑的優(yōu)勢(shì),已經(jīng)逐漸成為改善難溶性藥物溶解性能最受歡迎的藥物遞送平臺(tái)之一。納米混懸劑的常用制備方法包括溶劑-抗溶劑沉淀法,超臨界流體法,濕介質(zhì)研磨法,高壓均質(zhì)法等。溶劑-抗溶劑沉淀法面臨著諸多問(wèn)題,包括使用大量有機(jī)溶劑,有毒溶劑的殘留,難以控制粒度和難以規(guī)?;a(chǎn);超臨界流體技術(shù)操作難度大,難以投入生產(chǎn);濕介質(zhì)研磨法受機(jī)器體積的限制,不易實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn);高壓均質(zhì)法雖易于工業(yè)化生產(chǎn),但存在高能耗,設(shè)備成本高的問(wèn)題。此外,上述方法在開(kāi)發(fā)納米混懸劑過(guò)程中通常都需要大量的材料和時(shí)間,因此很難在藥物開(kāi)發(fā)初期階段快速完成配方評(píng)估并將實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的成功轉(zhuǎn)化為商業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。因此目前制藥行業(yè)急需開(kāi)發(fā)或者引入一種高效率,高成本效益和具有商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)能力的納米混懸劑制備技術(shù)。
圖1 蜂鳥(niǎo)聲共振技術(shù)工作原理示意圖
蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)技術(shù)(圖1)是一種低剪切、高效的混合方法,采用低頻、高強(qiáng)度的聲能為混合體系提供更加均勻的能量分布。李文龍研究員課題組成功拓展了這一技術(shù)的應(yīng)用,開(kāi)發(fā)了一種能夠將藥物分解為亞微米級(jí)別顆粒的高通量納米混懸劑制備技術(shù)。
圖2不同規(guī)格制備平臺(tái)的示意圖
首先,基于不同規(guī)格的制備平臺(tái)(圖2),HAM技術(shù)可以平行制備多組處方,這大大提高了配方開(kāi)發(fā)效率。第二,該技術(shù)具有非常高的研磨效率,通常只需要2h左右就可以制備出具有理想關(guān)鍵質(zhì)量屬性的納米混懸劑。第三,在使用HAM技術(shù)制備納米混懸劑過(guò)程中,納米混懸劑儲(chǔ)存在制備容器中,不與儀器直接接觸。研究人員可以通過(guò)更換制備容器來(lái)制備不同批次的處方。這省去了儀器拆卸、清洗和安裝等步驟,大大減少了批次生產(chǎn)之間的停留間隔時(shí)間。第四,HAM技術(shù)還具有優(yōu)異的配方放大和規(guī)?;a(chǎn)能力。聲能可以均勻地作用于混合體系的各個(gè)部位,因此可以使用不同規(guī)格的設(shè)備和容器得到關(guān)鍵質(zhì)量屬性參數(shù)(Z-Ave, PDI和zeta電位)幾乎一致的納米混懸劑。此外,與其他研磨技術(shù)相比,蜂鳥(niǎo)聲共振技術(shù)為納米混懸劑提供了更小和更均勻的操作應(yīng)力,因此蜂鳥(niǎo)聲共振技術(shù)制備的納米混懸劑具有更低的聚集和晶體生長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
圖3 穿心蓮內(nèi)酯的平面結(jié)構(gòu)和3D結(jié)構(gòu)
本研究以穿心蓮內(nèi)酯(圖3)為模型藥物,采用蜂鳥(niǎo)聲共振技術(shù)快速開(kāi)發(fā)了一種足夠強(qiáng)大的穿心蓮內(nèi)酯納米遞送系統(tǒng)。首先,采用HAM以高通量的方式篩選了57種穩(wěn)定劑或穩(wěn)定劑的組合,全面地探索了穿心蓮內(nèi)酯納米混懸劑的最佳處方空間。第二,采用單因素考察的方法優(yōu)化了處方(表面活性與聚合物的比例,穩(wěn)定劑的濃度)和工藝(氧化鋯珠的填充率,加速度,時(shí)間),并探究了處方和工藝參數(shù)對(duì)穿心蓮內(nèi)酯納米混懸劑關(guān)鍵質(zhì)量屬性的影響。第三,在驗(yàn)證最優(yōu)配方后,使用蜂鳥(niǎo)聲共振技術(shù)對(duì)最優(yōu)處方進(jìn)行了放大研究,這是對(duì)其商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的初步探索。第四,分別借助冷凍干燥和流化床技術(shù)對(duì)穿心蓮內(nèi)酯納米混懸劑進(jìn)行了固化,并從再分散性和粉體學(xué)性質(zhì)方面比較研究了兩種固化產(chǎn)物。最后,對(duì)納米混懸劑和固化后的納米混懸劑進(jìn)行了物理化學(xué)表征,并評(píng)價(jià)了它們的穩(wěn)定性。
這項(xiàng)研究不僅為蜂鳥(niǎo)聲共振技術(shù)在納米混懸劑制備領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),更為改善難溶性藥物的溶解性能開(kāi)辟了新的研究路徑,昭示了未來(lái)藥物遞送系統(tǒng)發(fā)展的無(wú)限可能。在這個(gè)基礎(chǔ)上,我們有理由相信,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,更多難溶性藥物將得以高效、安全地遞送到患者手中,為人類(lèi)健康事業(yè)貢獻(xiàn)新的力量。
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