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【好学深思】浅谈热熔挤出法制备微丸工艺

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浅谈热熔挤出法制备微丸工艺

        


       上期小编重点介绍了一下挤出滚圆法制备微丸的工艺, 这期补充介绍一下热熔挤出制备微丸。


   

    

        热熔挤出法出现于 20 世纪 30 年代,起先应用于塑料工业领域。直至 20 世纪 70 年代,Speisen 首次将该法引入药物制剂领域,经过不断发展,热熔挤出法已成为微丸制备的常见方法之一。

       

     

        热熔挤出法不需加用水或其他溶剂,亦不需要干燥过程,因此药物不易发生表面迁移; 该法集多种单元操作于一体,操作步骤简单,工艺便捷,节省空间,总成本较低; 所得微丸的硬度高、稳定性好、不易受 pH 和环境水分等因素的影响。目前,在美国、欧洲和亚洲已有多种采用热熔挤出技术研制的微丸制剂上市。

       

          热熔挤出主要包括热熔软化、成型和固化这3 个步骤。其具体操作如下: 首先将所需物料加入到逐段控温的机筒中,物料在螺杆的推进下不断前移,在一定的区段熔融或软化后,物料在剪切元件和混合元件的作用下均匀混合,最后以一定的压力、速度和形状从机头口模挤出。在这一过程中,多组分物料粒径不断减小,同时彼此发生空间位置的对称交换和渗透,最终达到分子水平的混合,由入口处的多相状态转变为出口处的单相状态。将挤出物料置于滚圆机,在加热状态下进行滚圆,即得微丸。热熔挤出法和挤出滚圆法的不同之处在于,挤出滚圆法依靠黏合剂以保证物料的可塑性,而热熔挤出法则是依靠热量来保证物料的可塑性。


       

        热熔挤出法所制微丸的处方由药物、载体材料和功能性辅料组成,各组分在受热过程中须具有一定的物理和化学稳定性。热熔挤出前,首先将药物分散到载体材料中,在挤出时,载体通常呈熔融态,通过剪切元件的剪切力作用将功能性辅料和药物逐渐混合均匀。载体材料多采用高分子聚合物( 如乙基纤维素和丙烯酸树脂等) 或低熔点的蜡质材料( 如鲸蜡醇等) 。若处方中含有某些对热不稳定的组分,可加入增塑剂,后者能插入高分子聚合物的分子链间,柔化聚合物的分子链,降低聚合物的玻璃化转变温度和熔点,进而降低操作温度,有效避免对热不稳定的组分发生降解。常用的增塑剂有聚乙二醇类和枸橼酸酯类。功能性辅料包括致孔剂和阻滞剂,其理化性质对药物的释放过程具有显著影响———致孔剂为可溶性或易溶性物质( 如 NaCl 等) ,能在溶出介质中快速溶解,在微丸中形成溶蚀性孔道,故而有利于溶出介质的渗入,从而提高药物释放速率; 阻滞剂作用则相反,其为疏水性物质( 如硬脂酸镁等) ,在溶出介质中不溶,当制剂中含有一定比例疏水性物质时,能减缓水在微丸中的渗入,从而降低释放的速率。可通过对致孔剂和阻滞剂的用量比例进行调整以获得理想的释药曲线。

     

        与层积式制丸法相比,采用热熔挤出法可得到缓释效果更好的微丸,其原因是高分子聚合物骨架由于热波动使得其自身周围形成的自由体积减小,导致药物释放减慢。不过需注意的是,微丸释药速率较慢,进入体内后,其所载药物恐难以达到有效治疗浓度,为克服这一缺点,应适当提高该微丸剂的载药量。

    

        尽管热熔挤出法具有很多优点,但也存在一定局限性,例如,该法制备过程中温度较高,故不能用于热稳定性差的药物; 热熔挤出法对处方中载体材料熔点的要求较为苛刻,熔点过高易造成药物重结晶或降解,熔点过低则会影响熔融和剪切过程; 此外,该法工艺过程耗能也较大。

  


 最后小编在这里祝大家端午节日快乐!




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