优化喷雾干燥脂质体的肺输送:脂质组成和干燥参数的影响,使用实验设计
Laure-Anne Bya1, Tuan Nghia Dinh1, Noémie Penoy1
1University of Liege, Laboratory of Pharmaceutical Technology and Biopharmacy, Center for Interdisciplinary Research on Medicines (CIRM), Avenue Hippocrate 15, 4000 Liege, Belgium.
这项研究开发了一种可扩展的方法,用于创建稳定的脂质体干粉用于吸入,保持脂质体结构并改善呼吸道疾病 (如喘和COPD) 的药物输送.
科学领域:
- 制药科学 制药科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 脂质体提供受控的肺药物递送,但在水性悬浮液中稳定性不佳.
- 将脂质体转化为吸入干粉 (DPI) 提高了稳定性和治疗效率.
- 喷雾干燥 (SD) 是DPI生产的可扩展技术,但它对脂质体完整性的影响需要进一步了解.
研究的目的:
- 开发一个系统的框架,用于生产稳定的脂质体DPI,使用超临界流体技术和喷雾干燥.
- 为了优化干燥参数,辅助剂的选择 (三糖与基-β-环氧) 和配方成分.
- 研究API疏水性,脂质组成和碳水化合物与脂质体比对脂质体完整性和粉末性质的影响.
主要方法:
- 综合实验设计 (DOE) 与面向扩大规模的处理,结合超临界流体技术 (PGSS) 来形成脂质体和喷雾干燥.
- 应用了两个DOE方法 (DOEA和DOEB) 来优化参数和评估配方变量.
- 描述了脂质体结构,空气动力学特性,剩余水分和产生的粉末的干燥产量.
主要成果:
- 优化喷雾干燥的脂质体粉末保持了结构完整性 (直径<200nm,窄PdI,中性ZP) 并表现出有利的空气动力学特性 (MMD ∼3μm,FPF>60%).
- 在喷雾干燥过程中,基基-β-环德 (HPβCD) 显著保护了脂质体.
- 通过优化PEGylated脂质含量,脂质与碳水化合物比率和API疏水性来实现高药物保留率,具有高干燥产量 (>75%) 和低残留水分 (<5%).
结论:
- 建立了一个强大的,可扩展和可重复的方法来设计适合工业翻译的脂质体DPI.
- 证明了针对性肺部治疗,包括喘和COPD的药物组合联合封装的潜力.
- 成功调和了脂质体干粉的结构稳定性,空气动力学性能和可制造性.
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