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使用Nicomp 3000 对脂质微球的粒径进行表征

 更新时间:2023-07-05  点击量:611

1.  引言

 

卡巴他赛( cabazitayel) 是新一代紫杉烷类化合物( 结构式见图 1) ,通过干扰细胞有丝分裂和分裂间期细胞功能所必需的微管网络而起到抗肿瘤作用。临床前研究显示,卡巴他赛对多种多西他赛敏感及不敏感的移植瘤均表现出很高的抗肿瘤活性。

 

2010 年,卡巴他赛注射液( 商品名 Jevtana) 由美国 FDA 批准,与泼尼松联合用于治疗既往已接受过一种含多西他赛治疗方案的转移性激素不应性前列腺癌。但吐温 80 的使用可导致严的过敏反应及外周神经毒性、嗜中性粒细胞减少症等毒副作用,同时也会影响药物在体内的分布,使药物呈现非线性药代动力学分布; 乙醇可能会影响中枢神经系统。脂肪乳剂因具有溶剂特性,能够提高载药量,其将药物包裹在内相避免与血管直接接触,减少药物降解并降低刺激性,耐受终端灭菌等特点使其成为难溶性药物的良好载体。

 

本文作者采用高压均质技术,制备了高载药卡巴他赛脂质微球注射液(平均粒径在200 nm 的脂肪乳剂) ,并通过粒径、pH 值、残氧量、全氧化值和药物含量等指标,研究容器内残氧量对卡巴他赛脂质微球注射液稳定性的影响。

 

 

2.  仪器设备

 

 

Nicomp 3000 纳米粒度仪

 

品牌:美国PSS,Nicomp 3000系列

原理:纳米粒度仪采用动态光散射原理(DLS)检测分析样品的粒度分布。基于多普勒电泳光散射原理检测ZETA电位。其主要用于检测纳米级别及亚微米级别的体系,粒径检测范围0.3nm-10μm,ZETA电位检测范围为+/-500mV。DLS从传统的光散射理论中分离,关注光强随着时间的波动行为。我们通过光强值的波动得到自相关函数,从而获得衰减时间常量τ,根据公式换算获得粒子的扩散系数D,再根据Stocks-Einstein方程计算粒径大小。

检测关键点:粘度、折光率、温度

 

图2 原理图图3 仪器外观

 

 

 

 

3.  样品制备及表征

 

卡巴他赛脂质微球注射液的制备主要分为四个部分,分别是油相制备、水相制备、初乳制备、均质乳化。

 

① 油相制备:称取 0. 12 g 卡巴他赛与 1. 2 g 蛋黄卵磷脂E80 溶解于适量无水乙醇,于 80 ℃ 用磁力搅拌将无水乙醇挥干至恒重,再加入 0. 05 g 油酸,0. 2 g 胆固醇和 10 g 中链甘油三酯,用磁力搅拌于 70 ℃搅拌混合均匀,即得油相。

② 水相制备:称取 0. 2 g 泊洛沙姆 188 和 2. 25 ~ 2. 50 g 注射用甘油溶解于适量氮气饱和的注射用水中,75 ℃ 保温待用,即得水相。

③ 初乳制备:在高速分散机剪切下,缓慢将水相加入上述油相中,再以 10000 r·min 的转速下搅拌3 min,得到初乳;

④ 均质乳化:将初乳冷却后,用 0. 1 mol·L NaOH溶液调 pH 值至 6. 80 ~ 6. 90,以氮气饱和的注射用水定容至 100 mL,转移至高压均质机中,2. 0 × 10 kPa 均质 2 次,8. 0 × 10 kPa 均质6 次。将终乳经 0. 22 μm 微孔滤膜过滤,分装入西林瓶,充入氮气后轧盖密封。

 

 

 

制备的卡巴他赛脂质微球注射液灌装 30 mL 置 50 mL 的西林瓶中,在轧盖密封时,固定氮气流的压力与速度流量,通过调整充氮时间控制充入氮气量的多少,平行操作将样品分成低氧组( 容器内残氧量低) 及高氧组( 容器内残氧量高) 。

 

分别避光置于 40、60 和 80 ℃恒温水浴槽中,分别于 0、1、3、5 和 10 d 时取样,用冷水浴迅速降至室温使反应终止,将卡巴他赛脂质微球注射液用纯化水稀释后用 Nicomp 3000 测定脂质微球的平均粒径与分布。

 

 

4.  实验结果

 

大部分氧化磷脂会导致磷脂分子层的无序性。氧化后磷脂不饱和脂肪酸侧链断裂,使其亲脂性降低而更倾向于水相,非极性侧链分子间作用力减小降低了界面膜的强度,引起脂质微球的物理不稳定性。

 

 

但本研究中,制剂在加速试验中平均粒径和分布并没有显著增大,可能因为在处方中加入了适量胆固醇,在远高于磷脂相变温度( E80 相变温度约 8 ℃) 的加速条件下,胆固醇改善了氧化磷脂导致的界面膜的无序性,提高制剂的物理稳定性,避免了乳滴的增大。

 

 

5.  结论

 

对比试验中,Nicomp 3000 对脂质微球颗粒大小、颗粒分布、Zeta电位进行表征,从而筛选配方,节省研发时间。此外还可搭配PSI微射流均质机、AccuSizer颗粒计数器、LUM稳定性分析仪,为脂质体的研发、生产和质量控制提供整套解决方案。

 

PSI 微射流高压均质机

Nicomp 3000 纳米粒度仪

AccuSizer A7000系列

Lum稳定性分析仪

PSI-20高压微射流均质机(小试兼中试型)采用固定结构的均质腔,通过电液传动的增压器使物料在高压作用下以极大的速度流经交互容腔的微管通道,物料流在此过程中受到高剪切力、高碰撞力、空穴效应等物理作用,使得平均粒径降低、体系均一稳定,由此获得理想的均质、分散或乳化结果。用于分析浆料整体粒径分布情况(包括平均粒径、PI值、D90、D10等等),判断配方及工艺制备后粒径大小是否符合要求,陶瓷浆料由不同尺寸的颗粒组成,浆料并不均一,Nicomp系列对体系不均一的样品可以提供多峰分布图对样品进行进一步分析。定量分析0.5μm以上颗粒浓度,弥补粒度分布仪器针对尾端少量颗粒不敏感性,从而判断研磨工艺是否有效将尾端大颗粒进行控制。针对MLCC陶瓷浆料在制备过程中,颗粒计数设备的作用:1)优化研磨工艺,用于确认不同研磨工艺条件下尾端颗粒的去除情况,及颗粒浓度分布的变化(由大颗粒转变成小颗粒)。用于分析整体稳定性(包括不稳定性指数、指纹图谱、迁移速率、界面追踪,预估有效期等等),判断配方及工艺制备后体系稳定性是否符合预期要求。在研发阶段,快速分析不同配方稳定性,可加速筛选及优化配方体系,加快研发进度。此外,物理加速及温控可有效预估长期稳定性。

 

 

 

7.  结论

 

 

参考资料

 

[1] 李爽,刘阳,何海冰,朴洪宇,唐星.卡巴他赛脂质微球注射液容器内残氧量对制剂稳定性影响[J].沈阳药科大学学报,2016,33(12):932-937+944