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行業(yè)應(yīng)用
復(fù)雜制劑
白蛋白納米粒創(chuàng)新工藝—ATS J-nano Mixer
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1、實(shí)驗(yàn)背景

■ 什么是白蛋白:

白蛋白(Albumin)又稱血清蛋白,其來源廣泛,常見的有卵白蛋白、牛血清白蛋白、人血清白蛋白和基因重組型人血清白蛋白。血清白蛋白是血漿中含量最多的蛋白質(zhì),是一種酸性蛋白質(zhì),易溶于水,相對(duì)分子質(zhì)量約為66.5kD,體內(nèi)半衰期為19d。白蛋白具有多種藥物結(jié)合位點(diǎn),并且其結(jié)構(gòu)域上含有疏水域,可以較好地包載疏水性的藥物;此外,白蛋白上還存在著大量的游離氨基和羧基,可利用這些基團(tuán)進(jìn)行共價(jià)或非共價(jià)修飾;多種藥物可以通過共價(jià)連接、靜電吸附和疏水作用等方式與白蛋白結(jié)合,并且可以通過溫和、簡便的方法制備不同粒徑的白蛋白納米粒。由于具備上述功能,白蛋白作為優(yōu)異的藥物遞送載體,在納米遞送系統(tǒng)中有著重要的地位。


← 白蛋白獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),有助于它與物質(zhì)發(fā)生結(jié)合。 


人血清白蛋白是含有三個(gè)同源的α-螺旋結(jié)構(gòu)域的螺旋狀蛋白,三個(gè)結(jié)構(gòu)域聚集在一起形成不對(duì)稱的心形結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)域是由疏水性和帶正電荷的基團(tuán)所形成的袋狀結(jié)構(gòu),每個(gè)結(jié)構(gòu)域中包含兩個(gè)亞級(jí)結(jié)構(gòu)域,每個(gè)亞級(jí)結(jié)構(gòu)域

又由6個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)所組成的。


■ 傳統(tǒng)制備工藝

白蛋白納米粒的制備方法有:去溶劑法、乳化法、自組裝法、凝膠法、噴霧法和NabTM技術(shù)。目前廣泛應(yīng)用的為乳化法。

乳化法(Emulsification)的實(shí)質(zhì)是將兩種或者兩種以上不可混溶的溶劑混在一起,乳化后分散到另一種溶劑中。 主要使用的設(shè)備是微射流均質(zhì)機(jī),乳化法適用于疏水性的藥物,但是乳化過程中高壓設(shè)備產(chǎn)生的剪切力會(huì)破壞白蛋白的穩(wěn)定性,并且納米粒的微觀形態(tài)很難控制,使得該法可重復(fù)性較差,批間差異大。


2、ATS  J-nano Mixer  

微流控技術(shù)放大升級(jí)

可實(shí)現(xiàn)微流控的聯(lián)接放大生產(chǎn)

cGMP生產(chǎn)
>14.4L/h


特點(diǎn):

1.設(shè)備符合cGMP生產(chǎn)要求,軟件符合GLP/GMP法規(guī)要求及 FDA 
2.可使用多種流體模型,適合多種載體類型

3.完善的CIP/SIP控制策略
4.連續(xù)化生產(chǎn),批次可重復(fù)
5.后端工藝可無縫整合


為了解決大規(guī)模生產(chǎn)問題:

創(chuàng)新的設(shè)計(jì)了沖擊式射流混合法,利用兩股射流在一個(gè)腔體內(nèi)進(jìn)行碰撞,同時(shí)以一個(gè)較高的速度進(jìn)行快速對(duì)沖,從而迅速增強(qiáng)其湍流效應(yīng),這種效應(yīng)使得腔體中多種成份快速混合,形成納米級(jí)包載顆粒。

沖擊式射流混合芯片

3、實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)對(duì)象:白蛋白、API

實(shí)驗(yàn)機(jī)器:ATS J-nano Mixer

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:白蛋白包載API一類新藥實(shí)驗(yàn)測(cè)試


(1)樣本配比及儀器準(zhǔn)備  

  a. 將API加入一定體積無水乙醇中,充分溶解,待用,作為油相;

  b. 將白蛋白和水氯化鈉溶解,水浴一定時(shí)間,作為水相;

  c. ATS J-nano Mixer;


 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

   a. 將準(zhǔn)備好的油相和水相使用ATS J-nano Mixer 混合,保持一定溫度;

   b. 使用ATS J-nano Mixer調(diào)節(jié)不同流速,比例制備;


流速比 總流速
工藝一(流速比1,總流速1)
工藝二(流速比2,總流速2)
工藝三(流速比3,總流速3)


? 對(duì)制備工藝感興趣的可以后臺(tái)聯(lián)系小編獲取更全信息

?(不同工藝制備后取樣)

?(稀釋一倍)


? 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(1)相同功率和相同樣品配比下,水相和油相流速比越小,載藥量越小、粒徑 越小

  (2)  相同功率和相同流速下樣品不同配比,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也有一定影響  

經(jīng)過這次的工藝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論載藥量越高,顆粒粒徑越大。后續(xù)可以根據(jù)客戶的需求調(diào)整工藝,制備出相應(yīng)不同規(guī)格粒徑的載藥顆粒。

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