近來,對於許多定量給藥的藥物(wù)來說,將(jiāng)藥效好(hǎo)但溶解性差的藥(yào)物(wù)製成可控(kòng)釋放藥物及提高(gāo)藥物(wù)的生物藥效率變得(dé)極其重要。本文著重介紹使用(yòng)噴霧幹燥(zào)技術來生產可控(kòng)釋放及/或高藥物生(shēng)物藥效率的產品,主要產品包(bāo)括納米顆粒、微(wēi)包埋、固體(tǐ)無定形分散和幹乳(rǔ)液(yè)。
由於具有非常(cháng)大(dà)的產品(pǐn)顆粒比(bǐ)表麵積和極高的(de)熱交換係數,所以噴霧幹燥是一(yī)種非常(cháng)快速的幹燥方式。巨大的產品顆(kē)粒比表麵積同時也使得(dé)幹燥可以在適中至較低的溫度環境中進行。快速幹(gàn)燥及適中的溫度使得噴霧幹燥可用於熱敏性(xìng)物料。快速幹燥及伴隨(suí)著的物(wù)料的快速穩定(dìng)性使得噴(pēn)霧幹燥非(fēi)常適(shì)合包埋和生產幹乳液或無定形物料。顆粒工程的可能性也包括粉末性能特性(xìng),如顆粒(lì)的空氣動(dòng)力學尺寸、顆粒的幾何尺寸、顆粒尺(chǐ)寸分(fèn)布和粉末流(liú)動(dòng)特性。
納米顆粒的噴霧幹燥包括幹燥懸浮在適當的液體(tǐ)(如水)中的納米顆粒。經過噴霧幹燥,原始顆粒可以得到保護(hù)並且同時得到新的比較理想的(de)粉末(mò)性能。即粉末具有良好的流動性能並且降低產生粉塵的趨勢或具有良好粉末流動性能及較小的空氣動力學顆粒尺寸。
微包埋可(kě)以通過使用噴霧(wù)幹燥和噴霧(wù)凝結工藝來實現。用於噴霧幹(gàn)燥(zào)微包(bāo)埋的物料是一種藥物以懸浮或(huò)溶解的形態(tài)存在於包材(cái)中的液體。合適的溶(róng)劑可以是水(shuǐ)、酒精、丙酮等。另外一種可替代(dài)的方(fāng)式是噴霧凝結,此時包材溶液被更換為包材的融化(huà)液。通過噴霧幹燥或噴霧凝結,顆粒尺寸可以被非常容易地更(gèng)改到適合調試的(de)可控釋放的形態並得到其他理想的粉(fěn)末性能。
幹乳液是微包埋技術的(de)一種變化。在幹乳液中(zhōng),需要包埋(mái)的是微液滴(dī),即(jí)含油(yóu)溶性藥物的油溶液。需要通過噴霧幹燥來生產(chǎn)幹乳液的(de)物料是一種包含了(le)已溶解(jiě)了的固體載體的乳液。噴霧幹燥後的幹(gàn)乳液可以(yǐ)通過重新(xīn)組合來保持原始液滴尺寸以提高藥物的生物藥效率,同(tóng)時得到其他理想的粉(fěn)末特性。
固體無定型分散劑/溶液可通過使用噴霧幹燥來實現。用於生產固體無定型分散劑(jì)的物料由藥物和含穩定材料的(de)合(hé)適的(de)溶劑所組成。合適的溶劑包括酒精、丙酮、二氯甲烷等。噴霧幹燥的固體無定型分散劑可(kě)以提高藥物的生物藥效率和增強藥物的穩(wěn)定性,同時得到其他理想的粉末特性,如粉末的流動性能和直接(jiē)壓片性能。
幹燥
當藥物表(biǎo)現為熱塑性,並(bìng)對溶劑(jì)具有高親和性時都(dōu)將導致產品難以被幹燥。對於溶劑親和性(xìng)高的藥(yào)物來說,對於(yú)某個確定的產品中殘餘溶劑含量水平,會要求更高的幹燥溫度或更低的排氣中(zhōng)的溶劑蒸汽含量,特別對於那些(xiē)同時具有熱塑性的產品來說是一個相當大的挑戰。對於那些表(biǎo)現為熱塑性並(bìng)且具有較低轉(zhuǎn)換溫度的藥物來說,幹燥的有效溫度範圍是(shì)相當有限的。兩個矛盾的因素決定了有限溫度範圍:產品溫度必須(xū)足夠(gòu)低,以保證產品(pǐn)的穩定性和不(bú)發生粘結;同時,幹燥溫度必須足夠高,以便在物料液滴/顆粒碰撞幹燥塔壁以前的有效時間內幹(gàn)燥物料。更糟的是物(wù)料中的溶劑表現為象一(yī)種(zhǒng)增塑劑,降低了產品的允許溫度。錯誤的幹燥條件會由於塔壁積(jī)料而導致非(fēi)常低的獲得率,過低和過高的(de)幹(gàn)燥溫度都會導致這種結果。
對於噴霧幹(gàn)燥來說,區分幹燥器進口溫度、產品溫度、幹燥溫度和幹燥器出(chū)口溫(wēn)度是相當重要的。在一個設(shè)計良好的同流式噴霧幹燥器中(zhōng),幹燥溫度(dù)和幹燥器出口溫度是相同的。
由於產品中溶劑的蒸發,產品溫度會低於幹燥器出(chū)口溫(wēn)度,通(tōng)常為5~20℃。
顆粒的幹燥首(shǒu)先是由噴霧幹燥器(qì)的出口(kǒu)溫(wēn)度和噴霧幹燥器排氣中的溶劑蒸汽含量來(lái)決定。較高的(de)噴霧幹燥器出口溫度或較低的噴霧幹燥器排(pái)氣的溶劑蒸汽含量都將影響產品的幹燥。對於一個固定的噴霧幹燥器的出口溫度和幹燥氣體流(liú)量來說(shuō),降低幹燥器進口溫度將導(dǎo)致進料量的下降,蒸發量(liàng)的下降,噴霧幹燥器排氣的溶劑蒸汽含量的下降(jiàng)。所以,必須非常仔細地來平衡(héng)噴霧幹燥的參數,通常可以從一個機會窗中找(zhǎo)到答案。
噴霧幹(gàn)燥機會窗可(kě)能會允許幹燥在一個(gè)高(gāo)獲得率的狀態下進行,但可能(néng)會同時(shí)導致最終產品無法滿足(zú)殘留(liú)溶劑含量水平(píng)的要(yào)求。對於許多(duō)產品來說,有效(xiào)幹燥時間更加重要。當產品中殘(cán)留的溶劑擴散受到約束時,單級幹燥器不能進行有(yǒu)效(xiào)的幹燥,在許多時候必須增加額外的幹燥段。
有些藥物所表現出(chū)的熱塑性將導致其不(bú)適(shì)合在傳統的噴霧幹燥器中進行幹燥。這樣(yàng),低壓噴霧幹燥可以是一種選擇。噴霧幹燥器(qì)工作在0.5~0.7bar時,允許明顯降低幹(gàn)燥溫度。
幹燥(zào)器形式(shì)
PSD的原理(lǐ)是設計一係列(liè)具(jù)有相似性能而(ér)不同產(chǎn)量的設備,批次可從幾克到幾噸的粉末(mò)。性能一致的PSD設備使得從早期開發到最終規模化生產的比例放大過程(chéng)可以得到順利(lì)實現(xiàn)。PSD設備是由許多模塊組合在一起,用於滿足特定(dìng)的(de)要求,而與操作溫度、操作壓(yā)力、溶劑、產(chǎn)量或其(qí)他因素無關。因此,相同產量(liàng)的(de)幹(gàn)燥器在設(shè)計、配置和物(wù)理尺寸上可能是完全不同的。PSD幹燥器是設計用於使用熱空氣或當幹(gàn)燥(zào)非水基物料時用氮氣作(zuò)為幹燥氣體(消除燃燒的危險性)的。它們可以用於幹燥品種廣泛的基於丙酮、二氯甲烷、酒精和其他有機溶劑。當采用有機溶(róng)劑和氮氣時,幹燥器通常是工作在一個閉式循環係(xì)統中,來盡量(liàng)減少氮氣的(de)損耗和避免有機溶劑的揮發泄漏。
總結
通過謹慎地選擇操作(zuò)參數,表現為熱塑(sù)性和溶劑(jì)親和性的藥(yào)物是可以用噴霧幹燥來生產的。對於包埋、幹乳液或具可(kě)控(kòng)緩釋性能的無定型物料和/或提高生物藥效率的(de)藥物的生(shēng)產來說,噴霧幹燥具有(yǒu)無可比擬的(de)優勢。