中国粉体网讯在医药领域,当人们谈论粉体技术时,往往首先想到的是微粉化、颗粒粒径控制等传统话题。然而,从最新的科研进展来看,一些更深层、更具变革性的技术正从实验室走向应用。这些可能被低估的医药粉体技术,它们正在重新定义药物的开发、制造和疗效,然而它们目前受到的公众关注度与其潜在价值并不匹配、/p>
1、粒子工程:球形团聚技?/strong>
球形团聚是一种有前景的颗粒工程策略,用于将具有复杂散装粉末性能的晶体活性药物成分(API)转化为可生产的药物产品。然而,在直接压片及其后续加工性能及其由此产生的药物释放性能方面,仍存在关键的研究空白、/p>
Bilal Ahmed等的研究全面评估了在受控粒径条件下成功制备的球形团聚API如何影响片剂的机械行为、微观结构排列和溶出性能。研究选取三种聚集粒径组分?5μm?8μm?43μm)及原始未聚集API,以固定20%w/w载药量,采用相同的直接压片辅料混合物(FastFlo 316、Avicel PH-101、AcDiSol、Ligamed MF-2 V)进行制剂,并与湿法制粒参比制剂进行对比评价。可压性和压缩性建模显示,所有制剂的片剂强度和致密化呈现系统性变化趋势,而聚集粒径对可压性的影响较小、/p>
先进的拉曼成像和纳米CT技术结合数据驱动的片剂微观结构分析表明,较小的聚集物和未聚集颗粒促进了更均一的API分布,而较大的聚集物在片剂基质中形成了更局部的团簇。压片后的片内粒子和孔隙分布显示,聚集域在压缩过程中基本得以保留。体外溶出研究进一步表明,所有球晶聚集制剂均实现了快速药物释放,满足?5min内释?5%(Q=75%)的标签要求,且在胃、十二指肠和空肠的生物相关溶出条件下观察到适度的粒径依赖性。总体而言,结果表明,在所测试的粒径范围内,球晶聚集物适用于直接压片固体制剂的生产、/p>
原文:Particle engineering of a needle-like active pharmaceutical ingredient into size controlled agglomerates: Part II. Evaluating direct compression manufacturability, microstructure and product performance
2、药物递送:纳米共无定形系统
纳米晶技术通过创建由药物粒子和稳定剂组成的纳米级分散系统(1?000nm),解决了难溶性药物的递送难题。无定形化技术通过两种主要形式增强药物溶出:聚合物基无定形固体分散体和小分子共无定形系统。共无定形系统通过活性药物成分(API)与小分子共形成物(如氨基酸或有机酸)之间的特定分子相互作用(如氢键和π-π堆积)建立稳定的均相体系、/p>
纳米无定形系统通过同时将结晶药物粒径减小至纳米级并转化为无定形状态,显著改善难溶性药物的溶解度和生物利用度。与单一纳米晶或无定形状态相比,该系统在提高溶解度方面表现出显著的协同效应,通过纳米化效应和高能无定形状态的联合机制,实现药物表观溶出速率与热力学溶解度的同步提升、/p>
Yuting Shang等研究建立了一种自上而下制备纳米无定形芦丁的方法学,系统评估了无定形状态效应(聚合物基与小分子基)对制备工艺及微针制剂的影响。实验数据结合分子动力学模拟证实,通过策略性选择具有优化配比的小分子共形成物,可生成粒径更小?88 nm)且物理稳定性优于聚合物基纳米无定形系统的纳米粒子。径向分布函数分析在氨基?芦丁体系中检测到强大的分子间相互作用?08.8103 kcal/mol),其中形成的氢键网络有效抑制芦丁重结晶。纳米技术与无定形化技术相结合的双重策略实现了显著的溶出增强效果(85%药物释放),大大超过了微粒系统的性能。该效应通过使用三元辅料系统(透明质酸-聚维?聚乙烯醇)的冷冻干燥工艺得到进一步增强,提高了机械韧性。纳米共无定形粉末显示出69.87 μg/mL的透皮通量,较纳米晶制剂(49.86μg/mL)有显著进步。开发的芦丁-赖氨酸纳米共晶微针显示出临床相关的伤口愈合效果,验证了其治疗潜力、/p>
原文:Optimizing preparation and solidification of drug crystal, amorphous and co-amorphous nanoparticles for microneedles
3、过程分析技术:高精度粉体表?/strong>
粉体的微观结构(如孔径、孔隙率)直接决定了药物的释放行为。压汞法作为测定中大孔孔径分布和孔隙度的重要技术手段,在科研评价、质量控制与产品研发中发挥着基础性作用。国家标 GB/T 21650.1?026(压汞法)的更新和发布,为精确测量医药材料的孔径分布提供了统一、规范的技术依据,并将?026??日实施。结合前面的拉曼成像、纳米CT等先进技术,可以“看清”药物在制剂内部的微观分布,真正实现基于微观结构的质量控制、/p>
原文:北京市科学技术研究院:分析测试所牵头起草的国家标准《压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度 ?部分:压汞法》正式发市/p>
4、智能制造:粉末3D打印
3D打印技术作为一种前景广阔的生产个性化药物的方法,能够实现自由形态设计和按需制造。选择性激光烧结(SLS?D打印是一种无溶剂粉末床熔融技术,能够同时实现剂型制备和药物非晶化诱导。然而,打印参数的优化以及粉末材料的重复使用,仍是其在制药应用中面临的主要挑战、/p>
Ayuna Morimoto等研究使用SLS 3D打印机,以Kollidon? VA64作为热塑性聚合物辅料,制备了分别含有对乙酰氨基酚或吲哚美辛的印刷片剂,并评估了SLS工艺参数对印刷片剂成型性和药物溶出的影响。结果表明,打印温度对成型性有显著影响,且不同处方的最优温度值存在差异。虽然由于药物在受热后发生物理化学变化,粉末无法重复使用,但通过最大化每批生产的印刷片剂数量,实现了较高的制造效率。此外,吲哚美辛在打印过程中成功实现了非晶化,从而显著改善了其溶出行为。这些发现表明,SLS 3D打印可作为一步法制备无定形固体分散体的平台,为难溶性药物的剂型灵活设计提供了可能、/p>
原文:Pharmaceutical Formulation Design Utilizing the Characteristics of a Selective Laser Sintering 3D Printer
5、制剂工艺:干粉吸入剂的协同优化
针对干粉吸入剂(DPI)这类高技术壁垒产品,真正被低估的不是某一个点,而是从喷射磨粉碎到低剪切共混的全流程协同优化。换言之,对粒径工程、处方组成和混合动力学进行协同优化,对于获得稳健且可放大的DPI产品至关重要、/p>
Rodrigo Amorim等开发了一种全面的质量源于设计(QbD)策略,系统地将气流粉碎、处方设计以及混合放大联系起来,用于含有微粉化晶型活性药物成?API)的载体型DPI产品。他们选用苯妥英作为模型API,以研究工艺-处方-性能之间的相互关系。通过优化气流粉碎参数,制备了三种不同粒径分布的API,并监测其固态完整性。采用实验设?DoE)评估了API粒径和乳糖细粉含量对空气动力学性能(细颗粒分数,FPF)及粉末可加工?流动性、可压缩?的影响。比较了高剪切与低剪切混合技术,并基于保持颗粒下落速度和总应变的原则,开发了一种新颖的V型混合机放大方法,应用于多个尺度。研究表明,低剪切混合比高剪切混合能获得显著更高的肺部递送效率(FPF 62.6% vs 50.1%),且基于粒子速度的放大策略能保证不同规模生产间的质量一致性、/p>
原文:Advancing Dry Powder Inhalers: A Complete Workflow for Carrier-Based Formulation Development
(中国粉体网编辑整理/青黎(/p>
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