AN-CN-11 Nicomp 380在线粒度仪在药物纳米颗粒应用分析

 

纳米药物研究近些年主要着重在药物的传递方向并发展迅猛,纳米粒的大小可以有效减少毒性和副作用。所以,控制这些纳米粒的粒径大小是非常必要的。以前我们检测产品的粒度大都是在实验室完成的,然而现在我们也可以在制备过程中可以进行在线检测。这篇应用讲解了某大型跨国乳剂生产企业在英国剑桥 MA 完成这一开拓性的实验创举 - - 将在线动态光散射技术运用到药物纳米载药产品。

 

 某大型跨国乳剂生产企业,专门从事纳米载药产品的研发和生产,用于治疗癌症及其他需要大量用药的重病。通过结合缓控释技术,靶向药物技术和药物传递系统 (DDS),建立了一个纳米载药的产品技术平台。其中一个典型的应用是由 PLA- PEG 聚合物和 API ( 药物活性成分 ) 组成的80nm-120nm 的纳米粒子。80nm-120nm 大小的纳米药物可以刚好聚集在肿瘤病灶部位而不被脾脏过滤掉。这也是一个可以保持物理化学性能 (载药量、药物释放、无菌过滤及冻干) 理想的粒径。

 

 

在线DLS动态光散射

 

动态光散射技术(DLS)数十年来一直是实验室标配的粒度检测仪器。但 在 线 检 测 颗 粒 度 的 仪 器 却 非 常 少。Particle Sizing System (PSS) 美国 PSS 粒度仪公司现在为客户的生产线上提供了在线检测产品的粒度仪。PSS 在线系统会随机从生产线上抽取样品,进行自动稀释以避免多重散射带来的影响,然后检测该样品,检测完后,继续不断地重复检测 (如图二所示)。一个完整的检测循环大约需要 2 分钟,这样就可以持续地将产品的粒度信息提供给监测整个生产操作的工程师。

 

PSS 在线 DLS 系统安装在高压均质机的下游,设计成每 2 分钟可在生产线上进行抽取乳液。DLS 的流体系统将乳液在水中稀释,类似于下游的 Accurins 运载方法,在一个流动型的样品池里将样品自动稀释到最理想的目标浓度,也就是能符合检测的散射光强度 300KHZ (300KCt/sec)。

 

工艺优化实例:


结果


首先,通过改变均质机的压力,得到了在不同压力下的 11 个样本的粒径。从而发现粒径大小和压力之间存在相互关系。


其次,其他工艺条件也会影响粒径大小,发现偏离后,依据压力 - 粒径关系曲线,调节压力从而得到了目标粒径的产品。


再次,通过一定的实验数据,验证粒径大小和压力之间相互关系的可靠性。从而确定最佳的生产工艺条件。

 


图三和图四结果显示了压力与粒径的关系,通过拟合压力和粒径的关系曲线,得到粒径与压力的斜率是 9nm/1000psi。即压力每增加 1000psi,样品的粒径大约减小 9nm。

 

 

图五显示在初始压力下,得到两个样本其粒径值低于目标值5-7nm,通过压力 - 粒径关系曲线,压力降低了约 1000Psi,之后的四个样品粒径值均稳定在目标范围内。
 

图六显示,采用上述确定的工艺条件,稳定生产了 8个批次的临床试验批,所有的产品都符合目标值。
 

结论:

 

DLS 在线系统与纳米载药技术的生产过程结合在一起,通过找出最适宜的条件来保证整个批次的粒径符合规格的要求。采用在线的测试手段,可大量减少为了获得预期的乳粒粒径而改变工艺再去评估其是否符合的时间。此外,产品质量在线监控要远比拿着脱线批次的样品去实验室检测好的多。DLS 动态光散射在线是一种非常有价值的过程分析技术。
 


 

 

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