载药脂肪乳的制备-技术日志-苏州微流纳米生物技术

浙江微流纳米生物技术有限公司

Zhejiang Will Nano Biotechnology Co., Ltd.
咨询热线: 13020218906  邮箱: willnanobio@163.com
资讯动态 首页 > 资讯中心 > 技术日志

载药脂肪乳的制备

作者:浙江微流纳米生物 日期:2023-12-22 点击:1600
一键分享

      载药脂肪乳是近年来发展较快的一种新型 药物制剂,主要应用于静脉注射。载药脂肪乳注射液的研发是基于营养型静脉注射乳的广泛应用。自静脉注射脂肪乳于 1962年在瑞典成功开发以来,应用于临床已半个世纪,其不含有活性治疗性药物, 仅作为安全的能量补给剂。随着乳剂制备技术的进步和临床治疗的需要,脂肪乳作为一种重要的药物载体,以其优良的性能得到国内外药物研发人员的高度重视,应用在抗微生物、抗肿瘤及治疗心脑血管病等药物中的应用前景广阔。许多药物的水溶性较差,难以实现注射,或必须与有机溶剂混合才能制成注射剂。而有机溶剂本身可能具有一定的毒性并且会干扰药物的作用,将无毒脂肪乳剂作为溶剂与某些药物组合不仅能够降低发病率,还能达到缓控释的目的。目前,多种载药脂肪乳剂已先后上市并 投入临床使用,且临床效果良好( 表 1) 。

企业微信截图_17032057249344.png

1.制备材料

       脂肪乳主要由油相、乳化剂、等渗剂和注射用水等通过乳化作用形成水包油型乳剂。其处方中各组分的性质及所占比例很大程度上影响了产品的质量和稳定性,因此,对其进行分析研究具有重要意义。

1.1油相

       油相的选择对脂肪乳的质量有较大影响。 作为药物的载体,油相应具有稳定的理化性质, 且所载药物在油相中需要有较好的溶解度。氟 氯为难溶性药物,为制备其脂肪乳,考察了其在中链甘油三酯( MCT) 、大豆油、玉米油、棉籽油中的溶解度,结果显示: 氟氯在 MCT 中溶解性最好, 为后续处方筛选中油相的选择提供了参考。油相对脂肪乳的粒径大小和稳定性可能有影响, 研究者选择 MCT、菜籽油、玉米油和亚麻籽油等 4 种不同的油相,研究姜黄素脂肪乳的粒度和稳定性随油相种类变化的情况。结果显示: 姜黄素在中链甘油三酯中的溶解度几乎是菜籽油的 3 倍, 是在亚麻籽油和玉米油中的两倍。而且 采用 MCT 制备的姜黄素脂肪乳稳定性较好。

       油脂初步氧化产物为过氧化物,其后又进一 步分解为醛、酮、酸类。其含量可通过甲氧基苯胺值来表示,这也是脂肪乳注射液质量控制的重要指标之一。甲氧基苯胺值过高可能损害人肝功能。不同的油相制备的脂肪乳在相同条件下其过氧化值、甲氧基苯胺值有较大的差距。以大豆油为例,对国产不同厂家进行筛选,在进厂检验时各项指标无明显差异,但在制备成乳剂后,甲氧基苯胺值这项指标则差距较大,有的厂家较小,约为 0.05,而有的厂家则较大,超过了限度要求的2.2。有实验发现加热温度和加热时间与甲氧基苯胺值呈正相关,且相同加热温度及加热时间下大豆油中甲氧基苯胺值的增长速率保 持一致,故控制油相中甲氧基苯胺初始值有利于提高产品质量。因此,需要仔细研究筛选油相,常用的油相包括大豆油、红花油、鱼油、橄榄油和中链甘油三酯等。

1.2乳化剂

       乳化剂作为载药脂肪乳注射液重要成分之一,需要满足安全性、无毒性、无热源、无刺激性、 无溶血和过敏反应且生物相容等条件。通常首选天然来源的表面活性剂,并且尽可能使用较少的量。一般情况下,乳化剂分散溶解于油相中, 也有将乳化剂加入水相的报道。脂肪乳注射液常用的乳化剂有天然乳化剂蛋黄卵磷脂、大豆磷脂和合成非离子乳化剂泊洛沙姆188。其中,应用最广泛的为动物来源的蛋黄卵磷脂,安全无毒,已被 FDA 批准供静脉注射用。蛋黄卵磷脂的主要成分为磷脂酰胆碱( PC) , 磷脂酰乙醇胺( PE) 和磷脂酰肌醇( PI) 等。当卵磷脂作为乳化剂时,PC 和 PE 对理化性能均有贡献,且相互间存在协同作用,卵磷脂的乳化能力不仅取决于 PC,还取决于 PE 的含量和二者之间的比例,其比例的差异和其他组分的差异是不同厂家卵磷脂质量差异的根本原因。

1.3附加剂

       油相、卵磷脂以外,脂肪乳还存在 pH 调节剂、渗透压调节剂、金属离子螯合剂或抑菌剂、抗 氧剂和还原剂、界面膜稳定剂等。pH 调节剂通常包括柠檬酸、盐酸、氢氧化钠等,常规调节产品在 pH7~9,使其与生理环境相适应并减少三酰甘油、磷脂、药物的水解; 渗透压调节剂有甘油; 金属离子螯合剂或抑菌剂以 EDTA-2Na 较为常用,如氯维地平脂肪乳中即加入用以抑制产品微生物; 抗氧剂和还原剂以亚硫酸钠、维生素 E 较为常用; 常用的界面膜稳定剂为油酸或油酸钠等,其通过增大界面膜的强度,增加乳滴之间的排斥力,阻止乳滴聚集,升高 Zeta 电位,从而提高脂肪乳的稳定。

2.工艺制备

       常用的载药脂肪乳制备工艺包括: 两步乳化 法乳化增溶技术 干乳制备技术自乳化乳剂的制备等其中,两步乳化法是目前最常用的方法之一,适用于大批量生产然而根据所载药物的性质的不同,所采用的制备工艺也有所不同一般情况下,油溶性药物及油水均不溶性药物适用于制备脂肪乳剂油溶性药物可采用两步乳化法制成载药乳,即先溶解于油相,再进行乳化制备载药脂肪乳,将药物包裹于内相或者嵌合在界面膜中可降低其毒副作用,提高稳定性; 油水均不溶或溶解性较低的药物可利用乳化增溶技术,在高速搅拌下将粉末状难溶性药物加入初乳中,经过高压均质或者微射流使药物颗粒迅速溶解并渗透到油水界面膜中,提高载药量,达到稳定载药的目的对于稳定性较差,在贮存运输中不稳定的乳剂可考虑制成冻干乳剂等

2.1两步乳化法

       高剪切法和高压均质法,其一般也称为两步乳化法,指的是在一定温度及氮气流的保护下将药物和乳化剂辅料均匀溶解或分散于油相中 ( 水溶性药物则分散在水相中) ,然后在适宜温度 下( 约 70 ~ 80 ℃ ) 将两相混合,经过高速剪切制得乳,待迅速冷却至 20 ℃ 以下后经高压均质机或微射流机进行二次乳化得到终乳,最后经过调节 pH,滤过灌封,高压灭菌即得在整个制备过程中,需要考虑如下几个影响因素

2.1.1油相的热稳定性      一般情况下,主药化剂多分散或溶解于油相中由于溶解主药需要一定的温度和时间,而部分油相( 如大豆油) 以及乳化剂( 如卵磷脂) 中含有较多的亚油酸亚麻酸酰胺等含有双键的成分,对热敏感,且易氧化,因此,在筛选适宜的油相制备温度时,需要综合考虑各成分对热稳定性及主药在油相中的溶解速率因素值得注意的是,整个制备过程需要在氮气保护下进行,否则极有可能出现过氧化值超标乳化剂因氧化导致乳化能力下降造成乳剂不稳定等现象

2.1.2水相的pH        考虑到水相的 pH 可能影响 最终产品 pH有关物质( 对碱性敏感的药物) 指标,且水相与油相混合制备初乳时,不同 pH 会影响卵磷脂中各磷脂的电离情况,而油酸在碱性条件下也可能会皂化产生油酸钠,对乳化有进一步的辅助效果,因此,需对水相的 pH 进行研究研究中,可将性状乳粒pH有关物质等作为评价乳剂稳定性指标

2.1.3初乳的制备        初乳质量为脂肪乳产品的关键影响因素,有研究报道温度与时间高压均质压力灭菌条件等因素均会对初乳的质量产生较大影响,应对其参数进行考察剪切速度过慢或剪切时间不足都不能形成好的初乳,也无法达到粒径要求,剪切速度过快容易产生较多泡沫,使油相不能较好的包裹在乳粒中,剪切时间过长,会使小的粒子重新聚集形成大粒子,使初乳的稳定性变差,因此,需要筛选出适宜的剪切转速和剪切时间,以获得性状良好的初乳考虑到生产中剪切机剪切效果会与小试剪切机有一定的差别,因而具体剪切参数会有较大差异,且已知脂肪乳粒径大小及分布会影响乳剂的稳定性,初乳的粒径大小及分布可能会影响其均质前稳定性和均质时的效果,因此,需要对初乳的粒径进行筛选和监控,即以粒径为监测指标,筛选出适宜生产放大的剪切参数油水两相温度差会影响两相混合时的密度差,从而影响两相分布和乳化效果,因而乳化温度对乳剂稳定性也有重要影响综合以上几点,初乳制备的过程中需要考察制备温度剪切参数pH粒径范围等重要指标,寻找合适的条件以保证初乳质量,进而保证最终产品的质量

2.1.4均质参数       均质过程是整个工艺中决定最终乳剂质量的关键步骤由于脂肪乳属于亚微乳,是热力学不稳定体系,所以,会表现出各种不稳定的现象如聚集絮凝合并转相等乳剂稳定性与乳滴大小密切相关,乳滴越小乳剂就越稳定,乳剂中乳滴大小是不均匀的,小乳滴通常填充于大乳滴之间,使乳滴的聚集性增加,容易引起乳滴的合并,降低稳定性因此,乳滴大小 ( 粒径) 和乳滴均一性( 多分散系数) 是控制乳剂稳定性的重要指标为了保证乳剂的稳定性,制备乳剂时应尽可能地保持乳滴的均一性,及适当较小的粒径和良好的粒径分布而均质过程是影响乳滴粒度大小的重要步骤,只有适宜的均质参数才能保证产品的良好稳定性高压均质过程中影响样品粒径及稳定性的主要因素包括: 均质压力和均质次数,因此,需要对其进行详细考察

2.1.5灭菌条件      灭菌是对脂肪乳制剂的质量的终端保证,根据按国家对注射剂无菌工艺保证与验证的要求,灭菌要求 F0 大于等于 8,最好大于 12,故应针对产品考察不同灭菌条件 ( 如 121 ℃ × 12 min121 ℃ × 8 min115 ℃ × 30 min 等) 由于脂肪乳为热力学不稳定体系,最好选用旋转式灭菌锅进行灭菌

2.2干乳制备法

       为了解决脂肪乳注射液在贮存放置或运输过程中的物理不稳定性,如分层破裂问题,早在 20 世纪 60 年代就研究报道了干乳剂的制备方法,主要有冷冻干燥法喷雾干燥法减压蒸馏吸干法等最早使用的方法为喷雾干燥法, 该方法适用于化学性质稳定的药物的大工业化生产随后发展起来的冷冻干燥法常应用于注射剂型的制备干乳的制备往往需要加入保护剂,而保护剂的用量与种类对生成的干乳剂质量有较大的影响常用的保护剂可分为结晶型和非结晶型结晶型保护剂有甘露醇蔗糖乳糖等由于结晶型保护剂在失水的情况下迅速结晶,乳剂的分散相会按照保护剂的形状而排列非结晶型保护剂有海藻酸钠聚乙烯吡咯烷酮阿拉伯胶等,由于该种保护剂失水后不能保持自己的结构,获得的干乳为起泡的黏稠性物质,所以,一般不宜单独作为冻干乳的保护剂使用因此,在冻干时需要多方面考虑,选择合适的保护剂

2.3乳化增溶技术

        乳化增溶技术技术为一种在不使用任何溶剂的情况下将药物定位于乳剂界面区域的新方法通过将药物粉末与乳液混合,并进行高压均质化过程,在均质化间隙中利用高流速实现超音速搅拌,加速药物晶体和分子快速溶解到卵磷脂层 中,达到提高难溶性药物溶解度的目的乳化增溶技术是难溶性药物制备脂肪乳的一 般方法,制备方法主要包括两种方法一是将药物加入预先形成的乳液中,例如肠胃外乳剂 LipofundinIntralipid然后将混合物均化直至药物晶体溶解方法二是先通过将油分散在表面活性剂溶液中来制备初乳液,然后将药物加入到该初乳液的水相中,随后进行均质化过程两种方法的结果是相同的,即药物位于界面卵磷脂层中的超细乳液药物可以以超细粉末的形式( 如喷射研磨的微粉化药物) 加入,或者可以作为药物纳米晶体( 如高压均质产生的水性纳米混悬液) 加入,其中,后者的方式可加速药物溶解并分配到界面层的过程在使用乳化增溶技术时也需要考虑到均质参数灭菌工艺对产品的影响高压均质过程会影响到乳剂的粒径,一般情况下,乳滴粒径越小乳剂越稳定而粒径主要取决于均质机的功率和均质次数

3.小结

       载药脂肪乳剂在临床使用中有广泛的应用前景,对生产设备及相关工艺要求较高,文中对脂肪乳的制备材料和制备工艺的技术要点进行了列举和分析总结,为载药脂肪乳的制备和工业化生产提供了参考。希望通过更多药学工作者的努力,可以使国内脂肪乳的生产技术变得愈加成熟,制备出安全可靠、质量稳定的脂肪乳,使更多有需要的患者得到更好的治疗,减少不良反应的发生。

NanoGenizer.png

微射流高压均质机







                                                                                                                                   CHEN231222