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高压微射流技术在多西紫杉醇纳米乳制备中的应用举例

作者:苏州微流纳米 日期:2019-05-06 点击:291
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近几年,随着肿瘤对人类的威胁日趋严重,肿瘤领域药物研发也迅猛发展。其中以紫杉醇与多西他赛为代表的天然植物类抗肿瘤药所占比重最大,两者均属于紫杉烷类药物,也是到现在为止所知的唯一一种通过促进微管聚合和稳定已聚合微管而达到抗肿瘤效果的药物。其中多西他赛,又名多西紫杉醇,是通过对紫杉醇母环结构进行改造而得到的紫杉醇衍生物,是第二代紫杉烷类抗肿瘤药的代表,具有高度的亲脂性,在水中几乎不溶解。目前上市产品中应用吐温80 增溶,尽管其毒性相对较小,但仍有严重超敏反应在Ⅰ期临床试验中出现。

目前针对多西他赛溶解度低,吐温80 毒性等问题,国内外专家一直致力于其新剂型的研究,其中包括胶束系统、脂肪乳剂、脂质体、固体脂质纳米粒、聚合物纳米粒等。

与其他剂型相比,载药脂肪乳剂具有其独特的优势:通过乳化技术(emulsion technology)将不相溶的两种液相在乳化剂的存在下用外力做功乳化,将药物包裹在内相或界面层,包封率高,可提高药物的稳定性,降低了药物毒性,确保了药物的疗效;其在营养脂肪乳基础上发展而来,具有商业化生产的可行性;其能够经受高温终端灭菌,保证了制剂的安全性。


本文将简介通过高压微射流技术制备安全、有效、低毒的多西紫杉醇纳米乳剂。


实验仪器与试剂

JA50002 型精密电子天平:上海舜宇恒平公司;

KQ5200DE 型数控超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司;

NanoGenizer20K 微射流超高压均质机:苏州微流纳米生物技术有限公司进口代理;

Nano ZS 型激光粒度仪:英国马尔文公司;

高剪切机:德国IKA 公司

多西他赛对照品;多西他赛原料;泊洛沙姆188;蛋黄卵磷脂Lipoid E-80;大豆油;中链脂肪酸甘油三酯MCT;油酸;氢氧化钠;甲醇;乙腈


实验方法

1.目标载药量确定

根据市售多西他赛注射液说明书,规格:0.5 mL:20 mg;1 mL:40 mg;稀释液稀释后终浓度不超过0.9 mg/mL。本研究目标多西他赛脂肪乳规格为100 mL:100 mg。以100 mL 输液袋装,临床不经稀释直接静脉输注。称取主药、磷脂适量溶于油相中,在适宜温度搅拌至完全溶解备用;另称取泊洛沙姆188 适量溶于水相中,在相同温度下搅拌至完全溶解备用;在适宜温度、高剪切力下将油相加入水相,并持续相应时间,调节pH;将初乳液通过高压微射流均质,制备1 mg/mL 多西他赛脂肪乳,离心后观察无结晶沉淀,后续以多西他赛1 mg/mL作为目标载药量进行处方工艺筛选。

2.油相制备:

制备药用乳剂的油相种类较多,但对于注射用乳剂,处于安全性考虑,其油相选择受到了严格的限制。纯化大豆油,属于长链甘油三酯类(LCT),由于其几乎无恶臭,并几乎无临床副作用,已应用于很多商业化乳剂产品。研究发现油类的结构会影响乳剂微粒注射后的体内行为。而包含长链油和中链甘油三酯的混合油不仅是很好的营养能量,并且能迅速从循环系统中清除。这些混合油类已用于商业制剂,例如Braun 产品Lipofundin MCT/LCT®。本文根据处方前研究中多西他赛在soybean oil、MCT 中的溶解度,选择soybean oil/MCT 1:4 为油相,筛选不同soybean oil/MCT 混合油用量对乳剂的影响。

3.初乳制备:

按基本处方将多西他赛、大豆磷脂溶于不同量混合油相中6 %、10 %、14 %(w/v),恒温磁力搅拌器加热搅拌溶解,将泊洛沙姆188 溶于水相中,两者加热到相同温度60℃,在高剪切作用下将油相加入水相中,高剪切10 min 制备初乳、

4.微射流高压均质制备终乳实验方案探索:

本文采用苏州微流纳米生物技术有限公司进口代理的美国Genizer微射流高压均质机,通过Y型微射流金刚石交互容腔核心部件可以实现高效率均质及线性放大,微射流通过电动增压系统提供恒定的压力,确保每单位液滴得到相同的能量,其相对于传统阀式均质机结构,能够确保乳滴粒径分布更加均一。

均质压力及均质次数两个参数是影响乳滴粒径分布的主要原因。本实验初步考察均质压力分别为10000 psi、12000 psi、15000 psi。按照优化后处方制备多西他赛乳剂,在15000 psi 条件下,考察均质次数分别为1、2、3、4、5 次对粒径及粒径分布的影响。观察外观,并进行粒径、粒径分布测定。

  微射流高压均质机结构示意图.png

图1.微射流高压均质工艺示意图


微射流超高压均质机Nanogenizer20K.png

图2.Nanoenizer20K微射流超高压均质机


实验结果:


不同均质压力测试结果.png

表1.不同均质压力测试结果


由以上结果可知,乳剂平均粒径大小随着均质压力的增大呈现减小趋势,但10000psi压力时Z-average就达到130 nm 以下。


不同均质次数测试结果.png

表2.不同均质次数测试结果


由以上结果可知,乳剂平均粒径大小随均质次数的增多呈减小趋势,但大于3次后平均粒径及粒径分布无明显差别。本实验种最优均质次数为3次。


综上,本文选取15000psi压力下均质3次,作为最终多西紫杉醇脂肪乳制备条件。制备好的多西紫杉醇脂肪乳可进一步进行包封率检测、灭菌条件优化等后续实验,本文不继续讲述,如需探讨后续处理方式,请与苏州微流纳米联系探讨。




苏州微流纳米Vic

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