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2021-11-09
冷凍噴霧干燥技術在難溶藥物微粒化方面的應用
近年來,隨著高通量篩選在藥物研發中的廣泛應用,越來越多的化合物成為候選藥物。其中一些候選藥物具有溶解性差的缺陷,屬于生物制藥分類系統(BCS)中的II類藥物。
根據文獻報道,目前高通量篩選獲得的藥物中有40%難以溶于水,這種情況高達直接合成獲得的藥物的60%,直接影響藥物在體內的溶出度和生物利用度,降低藥物的療效,極大地限制了開發和臨床應用。目前,制藥行業常用一些傳統的方法來增加藥物的溶解度,如添加助溶劑法、混合溶劑法、環糊精包合技術、微粉化、脂質體技術和固體分散技術。然而,這些傳統的方法往往面臨一些問題。①通過添加助溶劑可以達到增溶效果,但一些助溶劑會影響藥物的吸收或穩定性,增加制劑的刺激性或毒性。②使用混合溶劑法時,要求藥物具有特定的物理化學性質(例如可溶于某些有機溶劑)。③當使用環糊精包合技術時,要求藥物具有適當的分子大小。④微粉化對提高生物利用度的作用不明顯。⑤ 脂質體技術存在貯存穩定性差、包封率低、藥物泄漏、磷脂易氧化等問題。⑥當采用固體分散技術時,制備過程中產生的熱效應和機械效應將導致藥物的某些有效成分降解或失效。上述技術手段是通過改變藥物顆粒的晶體形態、粒徑、孔隙率和比表面積來提高不容藥物的溶解度和生物利用度。
在冷凍噴霧干燥的凍結過程中,低溫液體介質的凍結效果較好。然而,低溫作業容易發生危險,低溫冷卻劑消耗量大(尤其是液氮),不僅會增加成本,還會對環境造成嚴重污染(如鹵代烷烴)。因此,如何實現冷卻液的循環利用,避免環境污染是一個亟待解決的問題。
冷凍后,冷凍噴霧干燥系統將冰粉冷凍到真空冷凍干燥裝置中。干燥時間長,操作復雜,工藝多,能耗高。此外,冷凍噴霧干燥不能實現自動化和大規模生產,主要是因為霧化、冷凍和干燥單元沒有良好的連續性。因此,國內外研究人員都在努力改進冷凍噴霧干燥技術,如采用常壓冷凍干燥代替真空冷凍干燥,以降低能耗。Merymann還證明了常壓冷凍干燥的可行性。在此基礎上,為了提高,干燥產品的質量,人們還采用了流化床等技術,并在一定的試驗條件下取得了良好的效果。
為了提高樣品質量的均勻性,我們應該從液滴的均勻性開始。噴霧器的類型會影響液滴大小的范圍,因此有必要選擇合適的噴霧器,通過提高內壁材料的導熱系數來改善的均勻性。
雖然冷凍噴霧干燥制備的產品具有許多優良的特性,但該技術仍存在許多局限性,無法實現大規模生產。
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