納米藥物是指通過納米技術(shù)直接將原料藥物加工成納米尺寸。藥劑學(xué)中納米藥物粉體顆粒的尺寸界定在1~1000納米之間。藥劑學(xué)中的納米??梢苑殖蓛深悾杭{米載體和納米藥物。納米載體系指溶解或分散有藥物的各種納米粒,如納米脂質(zhì)體、聚合物納米囊、納米球、聚合物膠束等。
一、納米藥物制備技術(shù)
納米粉體藥物制備的關(guān)鍵是控制藥物顆粒的大小和獲得較窄且均勻的粒度分布,減少或消除粒子團(tuán)聚現(xiàn)象,保證用藥有效、安全和穩(wěn)定。目前納米藥物分體制備技術(shù)可分為3類,即機(jī)械粉碎法、物理分散法和化學(xué)合成法。除傳統(tǒng)的機(jī)械粉碎設(shè)備的改進(jìn),如振動(dòng)磨、氣流粉碎機(jī)、超聲噴霧器等外,目前,研究開發(fā)出了新的機(jī)械粉碎技術(shù),如超臨界流體技術(shù)、超臨界流體-液膜超聲技術(shù)、高壓均質(zhì)法-氣穴爆破技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。
(一)機(jī)械粉碎法
機(jī)械破碎法設(shè)備除了振動(dòng)磨、氣流粉碎機(jī)、超聲噴霧器等外,目前,還研究開發(fā)出了新的機(jī)械粉碎技術(shù),如超臨界流體技術(shù)、超臨界流體-液膜超聲技術(shù)、高壓均質(zhì)法-氣穴爆破技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。
高壓均質(zhì)破碎機(jī)
高壓均質(zhì)法一氣穴爆破法系利用高壓均質(zhì)設(shè)備,在高壓下將微粉化藥物與表而活性劑溶液擠出直徑約25μm的孔隙。由于被擠流體在孔隙中的動(dòng)壓瞬間極大地增加,而在擠出孔隙時(shí)則其靜壓迅速減小,在室溫條件下發(fā)生水的劇烈沸騰,產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象和爆裂,足以使藥物微粉進(jìn)一步崩碎。經(jīng)過10~20次循環(huán)可得到粒子大小在100~1 000nm、固體含量10%~20%的納米混懸劑。
機(jī)械破碎法優(yōu)點(diǎn)是:成本低、產(chǎn)量高、工藝簡(jiǎn)單。
(二)物理分散法
目前,常用的物理分散法有:乳化-溶劑揮發(fā)法、溶劑擴(kuò)散法、高壓乳化法、逆向蒸發(fā)法、熔融分散法和溶劑蒸發(fā)法等方法。
1、乳化-溶劑揮發(fā)法
乳化溶劑揮發(fā)法基本包括四個(gè)步驟:藥物的加入、乳滴的形成、溶劑的去除、微球的干燥和回收。乳滴的性能是乳化-溶劑揮發(fā)法的關(guān)鍵因素,決定微球的粒徑和粒徑分布。
乳化-溶劑揮發(fā)法優(yōu)點(diǎn)是(1)操作簡(jiǎn)單方便。(2)能夠提高藥物穩(wěn)定性。(3)能夠延緩藥效釋放。
2、高壓乳化法
高壓乳化法其原理是用高壓推動(dòng)液體通過狹縫,流體在短距離內(nèi)加速到非常高的速率,利用非常高的剪切力和空穴力撕開顆粒至亞微米尺度。該法包括兩種基本技術(shù):熱乳勻法和冷乳勻法。
高壓乳化設(shè)備
高壓乳化法優(yōu)點(diǎn)是:制備的粉體粒徑分布窄,且均勻。制備過程不易受外界環(huán)境影響。
3、逆向蒸發(fā)法
逆向蒸發(fā)法是將磷脂等膜材料有機(jī)溶劑,加入待包封的藥物水溶液進(jìn)行短時(shí)超聲,直到形成穩(wěn)定的W/O性乳狀液,減壓蒸發(fā)除去有機(jī)溶劑,應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ǔノ窗说乃幬?,即得納米藥物粉體顆粒。
4、溶劑蒸發(fā)法
溶劑蒸發(fā)法一般采用聚合物和藥物的有機(jī)溶液與水在乳化劑存在下形成穩(wěn)定乳液,經(jīng)高壓勻乳或超聲后,在連續(xù)攪拌及一定溫度和壓力條件下蒸去溶劑即得納米混懸液或假膠。影響藥物粉體粒子大小的因素有乳化劑、相比例、攪拌速度和蒸發(fā)速度等。
(三)化學(xué)合成法
1、乳化聚合法
乳化聚合是一種經(jīng)典的、常用的高分子合成方法,系將兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作州下形成微乳液,在微乳滴中單體經(jīng)成核、聚結(jié)、團(tuán)聚、熱處理后得納米藥物粉體粒子。影響藥物粉體粒子大小的因素包括:pH、乳化劑和穩(wěn)定劑種類及用量、單體濃度等。
目前,乳化聚合法已應(yīng)用于制備阿苯達(dá)唑口服納米球、口服胰島素毫微球、口服胰島素聚維酮一脂質(zhì)體、緩釋的左炔諾孕酮納米粒。
2、乳液法
乳液法中是指通過納米微乳化技術(shù)制成的一類粒徑在納米級(jí)、各向同性且熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定的膠體分散體系。其工藝過程是:
(1)將水、表面活性劑和助表面活性劑的混合物加熱到與脂質(zhì)相同溫度。
(2)在溫度高于脂質(zhì)的熔點(diǎn)下,加入脂質(zhì)熔融體,并攪拌攪拌狀態(tài)。
(3)當(dāng)以合適的比率混合時(shí),在溫和攪拌下就可以獲得透明的、熱力學(xué)穩(wěn)定的微乳體系。
二、納米技術(shù)應(yīng)用于藥物制劑領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)
(一)改善難溶性藥物的口服吸收
在表面活性劑和水等存在下直接將藥物粉碎成納米混懸劑,適合于包括口服、注射等途徑給藥,以提高吸收或靶向性。通過對(duì)附加劑的選擇可以得到表面性質(zhì)不同的微粒,特別適合于大劑量的難溶性藥物的口服吸收和注射給藥。納米??梢蕴岣咚幬锶艹龆?,也可以提高溶解度,還可以增加粘附性,形成亞穩(wěn)晶型或無定形以及消除粒子大小差異產(chǎn)生的過飽和現(xiàn)象等。
(二)靶向和定位釋藥
納米粒在體內(nèi)有長(zhǎng)循環(huán)、隱形和立體穩(wěn)定等特點(diǎn),這些特點(diǎn)均有利于增加藥物的靶向性,是抗腫瘤藥物、抗寄生蟲藥物的良好載體。例如用聚山梨酯80對(duì)納米粒進(jìn)行表面修飾,顯著提高了藥物的腦內(nèi)濃度,改善了腦內(nèi)實(shí)質(zhì)性組織疾病和腦神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療有效性??诜o予納米脂質(zhì)體、聚合物納米粒,能增加其在腸道上皮細(xì)胞的吸附,延長(zhǎng)吸收時(shí)間。
(三)生物大分子的特殊載體
目前,納米載體攜帶大分子藥物增進(jìn)其吸收、穩(wěn)定和靶向具有良好的發(fā)展前景。作為生物大分子的載體,納米藥物粉體粒子可以用于口服、注射、肺吸入等多種途徑,適合多肽與蛋白質(zhì)、DNA、齊聚寡核苷酸、基因治療等各類治療藥物?!?/span>
三、納米技術(shù)應(yīng)用于藥物制劑案例
(一)智能化納米藥物傳輸系統(tǒng)
如超小型的血糖檢測(cè)系統(tǒng),通過植入皮下監(jiān)測(cè)血糖水平,可適時(shí)準(zhǔn)確地釋放出胰島素。一種稱之為“微型藥房”的微型芯片,具有上千個(gè)小藥庫(kù),每一個(gè)小藥庫(kù)里容納25納升的任何藥物,裝有“智能化”的傳感器,可以適時(shí)和適量地釋放藥物。
(二)人工紅細(xì)胞
設(shè)計(jì)一種裝備納米泵的人工紅細(xì)胞,攜氧量是天然紅細(xì)胞的200倍以上。當(dāng)因心臟發(fā)生意外,突然停跳時(shí),可將其注入人體,提供生命賴以生存的氧。這種“細(xì)胞”是個(gè)約1微米大小的金剛石的氧氣筒,內(nèi)部有1000個(gè)大氣壓,泵動(dòng)力來自血清葡萄糖。它輸送氧的能力是同等體積天然紅細(xì)胞的236倍,并維持生物活性。
(三)納米生物藥物輸運(yùn)
利用納米技術(shù)把新型基因材料輸送到已經(jīng)存在的DNA里,而不會(huì)引起任何免疫反應(yīng)。納米級(jí)介孔粉體材料是提供此類輸送的良好候選材料,作為藥物的納米載體,攜帶藥物分子進(jìn)入人體的血液循環(huán),可使藥物在無免疫排斥反應(yīng)的條件下,發(fā)揮治病的效果。
作者:李波濤
參考文獻(xiàn):
1、舒丹丹,乳化溶劑揮發(fā)法及在微囊化制劑中的應(yīng)用。
2、高潔,納米技術(shù)在用于藥物制劑的研究?! ?/span>
作者:粉體圈
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