微射流均質機在納米藥物中的應用

微射流均質機簡介

微射流均質機的核心部件是耐受超高壓力的均質模塊，最高可承受30000psi壓力。其核心部件的構造根據其設計通過可分為Y型腔和Z型腔，以及不同孔徑的噴嘴，是物料在高壓作用下受剪切力、對撞、空穴效應等多種物理作用的核心位置，能達到物料分散或者粒徑控制以及縫寬大小的改進

圖1 微射流均質機核心部件

微射流均質機的部件構成

微射流均質機主要由進料杯、單向閥、液壓泵、耐高壓壓力表、Y型/Z型均質腔、熱交換器和出料口構成。其中微射流均質腔對物料粒徑的縮小起到了關鍵作用。其材質根據不同的物料適配不同的材料，有金剛石、陶瓷等適用于高硬度、耐磨耐腐蝕的材料。液壓泵內的增壓柱塞采用氧化鋯陶瓷，具有耐磨損、耐腐蝕且不易產生靜電。

圖2 微射流均質機的結構示意圖

微射流均質機的工作原理

微射流均質機（High Pressure Microfluidization Homogenizer）的工作原理是：物料經過單向閥，在高壓腔泵里加壓，通過微射流均質Y腔模塊，在交互容腔內的微孔道（75μm或100um）中，流體被分散成兩股進行強烈的高速撞擊、高速剪切。通過微射流均質Z腔模塊的微孔道（200μm），在射流撞擊過程中瞬間轉化其大部分能量，伴隨巨大的壓力降，整個處理過程中包含高速撞擊、高剪切力、空穴作用、高頻振動等綜合作用，來達到粉碎的目的，使得液滴或者晶體粒徑降低。 微射流金剛石交互容腔的固定不變幾何結構，保證預處理和使用壓力次數一致的條件下，每一毫升物料經過金剛石交互容腔受到的物理作用力相同，從而保證了極好的結果重復性和穩定性，單通道微射流金剛石交互容腔到多通道微射流金剛石交互容腔的并列復制，保證處理效果的同時處理流量倍增，確保了實驗研發的工藝被線性放大到工業化生產當中。

微射流均質機在納米藥物中的應用

微射流均質技術是一種新型的納米制劑制備技術，其主要的影響因素為處理壓力、循環次數、藥物本身性質以及表面活性劑或者穩定劑的選擇有關。可應用到納米乳、LNP納米脂質體和納米混懸液等納米藥物的制備中。

納米乳

納米乳是非平衡體系，形成需要外加能量，通常來自機械設備或化學制劑的結構潛能，粒徑通常20~200nm。表面活性劑的種類和用量是納米乳穩定性的關鍵，常見的表面活性劑有泊洛沙姆、吐溫80、卵磷脂等。

微射流均質機能在最短時間內提供所需能量并獲得粒徑最小的均勻乳液。有文獻表明[1]：維生素E乳膏，利用微射流均質機處理后的納米乳的平均粒徑為65nm，而用傳統方法制得的微米乳的平均粒徑為2788nm。

脂質體

脂質體即單層或多層雙脂膜結構的球形脂質類生物膜微球。脂質體的制備方法很多，但是多數不適合大規模、連續化生產。微射流均質機在工業化應用上有較好的適配能力，且效果良好。文獻表明：[2]用薄膜分散-微射流均質機制備的雄黃納米脂質體平均粒徑為102.3nm，藥物包封率為82.28%，分散穩定性好。

納米混懸液

納米混懸液是指用少量表面活性劑為穩定劑將難溶性固體純藥物以微粒狀態分散于分散介質中形成的非均相膠體分散體系的液體制劑。制備納米乳的藥物要具有較大的脂溶性，納米混懸劑則適用于大多數藥物。文獻表明：[3]利用高壓微射流設備在1500bar下循環處理40次制備胃酸分泌抑制劑奧美拉唑納米混懸劑，在0℃下儲存一個月仍具有良好的穩定性。

參考文獻

[1] Huang L . Preparation and Quality Control of Pearl and Vitamin E Cream[J]. China Pharmaceuticals, 2007.

[2] Jiao Y ,  Chang Y ,  Wang Y , et al. Stability of corn yellow pigment nanoliposomes modified by polyethylene glycol[J]. Food Science and Technology, 2016.

[3] Majed E . DEVELOPMENT, OPTIMIZATION AND EVALUATION OF NANOSUSPENSION TO IMPROVE ORAL BIOAVAILABILITY OF OMEPRAZOLE.  2018.