纳米晶技术简介
纳米晶技术是一种将材料转变为纳米尺寸的技术。
将药物通过纳米晶技术处理后,粒径减小、比表面积增大,可显著提高药物的可润湿性、饱和溶解度及溶出速度,增强其与胃肠道生物膜的黏附性,延长黏附时间和滞留时间,提高药物的生物利用度。
纳米晶技术作为一种中间制剂技术,被广泛应用于口腔、眼部、直肠、肺部等多种黏膜给药途径,应用前景广泛。
纳米晶制备技术
在适量稳定剂作用下,利用研磨分散或高压均质等技术可使药物颗粒粒径减小到纳米级(1~1 000 nm)。
根据制备原理主要分为:“top-down”(自上而下)技术、’“ bottom-up”(自下而上)技术以及二者联用的技术。
Bottom-up法是通过控制药物分子的结晶过程,以获得纳米级别的药物晶体;
Top-down法是通过将药物晶体大颗粒进行破碎,以获得药物纳米晶体。
二者连用技术是指将“Bottom-up”和“Top-down”2种方法联用,以其中某一方法作为预处理步骤,随后采用另外一种方法制备纳米药物晶体。
“Bottom-up”技术
指先将药物溶解在溶剂中,然后加至非溶剂中,使药物过饱和而析晶的方法,主要包括超临界流体法、微量沉淀法、乳化法等。
1.超临界流体法:将药物溶解在超临界流体(如CO2 )中,使其通过孔径微小的喷嘴减压雾化,从而在瞬间形成超细微粒。
2.微量沉淀法:首先将难溶药物溶于溶剂中,随后加入可混溶的药物反溶剂中,然后搅拌直至药物浓度过饱和析出结晶,获得药物纳米晶体
②乳化法:将药物作为分散相溶于易挥发的有机溶剂或与水部分混溶的溶剂中制备成乳剂,然后将乳剂进行蒸发、搅拌、萃取等方式处理获到药物纳米晶体。
“top-down”技术
该法可用于所有不溶性药物,是指利用机械力使药物粒径减小的方法,包括介质研磨法、高压均质法和激光破碎技术等。
1.介质研磨法:依靠药物粒子与碾磨介质(玻璃珠、陶瓷珠)在高速转动下产生的强烈撞击和剪切作用,从而制备纳米晶。该法操作过程简单,易于产业化,所得纳米晶的粒径主要与研磨介质的粒径及用量、研磨时间和速度、药物浓度及稳定剂用量等因素密切相关。
2.高压均质法:是指将经微粉化预处理的难溶性药物先制成混悬液粗品,再经高压均质机的高压作用高速通过均质阀狭缝,产生空化作用和剪切力来使颗粒粒径减小。通过控制高压均质循环数次可精准控制纳米晶的粒径。
3.激光破碎技术:该技术系依靠辐照产生的高强度能量,使微粒破碎成纳米颗粒,但易导致药物晶体受到破坏。所得颗粒的粒径主要受激光功率、悬浮液体积和辐照处理时间等因素影响。
二者联用技术
主要是将“top-down”与“ bottom-up”技术结合,以克服单一技术制备效率差或制备过程药物纳米晶稳定性差的问题。
1.沉淀- 高压均质法:该法先通过沉淀法制备较小粒径的药物晶体,然后通过高剪切力进一步破碎粒子,以控制晶体生长、避免上述粒子聚集,并克服晶体粒子粒度分布不均匀的问题。
2.介质研磨- 高压均质技术:采用先经介质研磨预处理得粗混悬液,然后经高压均质的方法制备纳米晶混悬剂,可减小均质压力,同时提高均质效率及纳米晶的稳定性。
总结
在药物纳米晶体制剂的制备过程中,保证纳米晶的稳定性问题至关重要,药物纳米晶制剂只有在人体内再分散后仍呈纳米晶体混悬状态,才能达到理想的治疗效果。而高压均质法通过控制压力大小以及循环次数,可以精确控制药物纳米晶的粒径,高压均质法制备的纳米晶药物不仅具有稳定性高、平均粒径较小等优点,还解决了诸如磨耗,较长的铣削时间以及其他下游加工难题等,是商业规模化生产中最常用的方法。
参考文献:
马月琴,李 刚,肖汉扬,岳鹏飞,张增珠.纳米晶的制备技术及其在黏膜给药系统中的研究进展[J].
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