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使用实验与生产型高压微射流均质机制备脂质体

作者:www.willnano.com 日期:2022-11-13 点击:483
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实验室规模脂质体制备可以通过多种技术进行,如超声处理、反相蒸发和乙醇注射、微射流高压均质等。微射流高压均质设备是一种能够快速制造小尺寸单层囊泡的仪器。本次测试中,不管是微射流实验机还是微射流生产机,在三次通过微射流均质机后,脂质体的平均囊泡大小从0.64微米急剧减少到0.16微米。额外三次处理并没有进一步缩小尺寸。多分散性降低约1.25%。本研究介绍了将脂质体生产从100毫升扩大到4000毫升(代表实验室规模和生产规模微射流均质机的最小批量尺寸)的能力,结果令人满意。

 

脂质体可以通过超声、乙醇注入、膜挤出等方式实验室制备,但这些方式放大生产时都会遇到困难。微流控化是一种相对较新的技术,它利用两股脂质体悬浮液在高压下相互碰撞的力来减小囊泡的大小。图1显示了微射流高压均质机中各种组件和产品流动方向的图表。粗脂质体被转移到储层中。脂质体悬浮液在高压下通过相互作用室进行泵送。在交互容腔中,悬浮液被分成两条流,然后以高速对射,产生更小、尺寸更均匀的脂质体囊泡。

 

 图1 微射流高压均质机中不同部件及产品流程的方框图。虚线表示产品可能通过该系统进行回收

图1 微射流高压均质机中不同部件及产品流程的方框图。虚线表示产品可能通过该系统进行回收。

选择水溶性药物硫酸偏丙肾上腺素夹在脂质体制剂中。研究表明,硫酸甲丙肾上腺素脂质体制剂具有更换药理活性。此外,脂质体包裹的硫酸甲丙肾上腺素减少了心动过速的副作用,这通常与该药物的治疗使用有关。该制剂的工艺规模需要大批量制备硫酸偏丙肾上腺素脂质体。

 

扩大生产的容易性是选择生产设备的一个重要考虑因素。本研究旨在研究微射流高压均质机的放大生产性能,并表征由微射流高压均质机产生的脂质体。

 

测试设备:

研究中使用了实验室级微射流高压均质机(M110P)和生产规模装置(M-210)。研究的工艺变量是操作压力、通过微射流高压均质机的循环次数和不同组的相互作用压力室。不同的“相互作用室”提供不同的通道尺寸,以及液流的速度。

 

测试结果:

 

 图2处理次数对脂质体粒径大小与包封率影响

图2处理次数对脂质体粒径大小与包封率影响

 

通过次数对脂质体囊泡大小和药物包封的影响如图2所示。可以看出,微射流高压均质机在第一次通过后,将囊泡的大小从0.64微米大大减少到0.24微米。第二次通过后,囊泡大小逐渐减小到0.18微米,三次通过后稳定在约0.16微米。

 

药物包封量在第一次通过后也急剧减少,之后又略有减少。包封效率似乎是囊泡大小的函数(图3)。囊泡的直径越大,每个表面积捕获的体积就越多,因此,每克磷脂的封装效率也就越高.

 

图3 目标脂质体粒径大小与包封率函数关系图

图3 目标脂质体粒径大小与包封率函数关系图

 

图4显示了脂质体尺寸分布的多分散性(即标准差除以平均值)与通过次数的函数。从以上结果中,可以得出结论,三次通过足以达到最佳的尺寸减小。因此,其余的研究都是通过三次通行证进行的。

 

图4 脂质体多分散性vs。通过微射流高压均质机M-110的次数,以3000 psi处理。

图4 脂质体多分散性vs。通过微射流高压均质机M-110的次数,以3000 psi处理。

 

表1和表2分别显示了相互作用室大小和加工压力对微射流高压均质机M-110和M-210产生的脂质体囊泡大小和药物封装的影响。使用配方A是因为配方B中所需的磷脂酰甘油对于微射流高压均质机M-210所需的最小批量来说成本太高。从表1和表2中可以看出,加工压力越高,囊泡尺寸越小,药物包封量也越低。从表1中还可以看出,相互作用室越大,在给定的压力下,它产生的囊泡大小就越大。

 

表1与表2 交互容腔类型、处理压力、处理次数与脂质体粒径与包封率结果

表1与表2 交互容腔类型、处理压力、处理次数与脂质体粒径与包封率结果

 

图5为微流化化前后脂质体的电子显微图。在微流态化之前,脂质体由多层膜囊泡组成,如图5A所示,微射流均质处理后,囊泡的大小变得更加均匀,主要由一、两层囊泡组成,如图5B所示。

 

 

 图 5 脂质体的电镜图。微射流均质处理前的(A)水化脂质体;(B)微射流均质处理后的脂质体。

图 5 脂质体的电镜图。微射流均质处理前的(A)水化脂质体;(B)微射流均质处理后的脂质体。

 

原文参考链接:https://doi.org/10.3109/03639049009043797

 

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