干粉吸入制剂功能性载体材料的应用及表征


来源:中国粉体网   青黎

[导读]  主讲人将探讨功能性载体材料在吸入制剂中的新型应用前景与评价技术。

中国粉体网讯  吸入制剂可直达肺部病灶、快速起效,是呼吸系统疾病治疗的首选疗法。干粉吸入剂(DPI)是唯一以固态形式存在的吸入剂型,在药物稳定性、肺部药物递送效率和患者顺应性上具有明显优势。载体是干粉吸入制剂的基础,在处方中占比高达95%,除了提供剂量稀释的作用外,还承担递送药物、改善流动性及提高稳定性的功能。


DPI由载体颗粒(辅料)和API颗粒组成,载体颗粒起到输运API的作用。在吸入给药时,药物载体结合体借助吸气气流获得足够的动能进入上呼吸道,随后呼吸道变窄,气流加快,使得载体与药物分离,分离后的药物微粉在高速气流作用下进入肺部。因此,吸入制剂中适宜载体的选择对药物输送到作用部位起决定性作用。用作吸入粉雾剂的载体和辅料有严格的要求,必须是可被呼吸道、肺部细胞吸收或对其无影响的材料。目前国内外已批准可用于吸入粉雾剂的载体种类较少,常用的载体种类有乳糖、甘露醇等。


乳糖是目前吸入干粉制剂中最常用的载体材料,安全稳定、易于获得,可有效增加药物颗粒的流动性,是美国食品药品监督管理局(FDA)唯一批准使用的吸入粉雾剂载体。但其使用存在局限性,乳糖过敏患者以及糖尿病患者不可使用;乳糖为还原糖,易与蛋白质或多肽官能团发生美拉德反应,不可用做含有蛋白质或多肽药物的载体。相比于乳糖,甘露醇为非还原糖,不与蛋白质和多肽发生反应; 且甘露醇不易吸湿。近年来,FDA和欧洲药品管理局(EMA)已批准甘露醇作为肺部吸入制剂的辅料所使用, 使用D-甘露醇作为载体的吸入干粉制剂AridolTM与Bronchitol TM已经在一些国家上市销售。


载体的种类、 粒径、 表面形态、用量等均是影响吸入粉雾剂的吸入性能的处方因素。除此之外,粉体间复杂的相互作用力是药物有效输运的关键,其中包括内聚力(API-API)和黏附力(API-载体颗粒)。过高的内聚力会导致API颗粒尺寸过大,从而无法进入肺部深处。


显微分析是理解颗粒特征(尺寸、形貌)、颗粒相互作用的重要手段。显微分析被美国FDA列为《干粉吸入剂开发指南:化学、制造和控制》的关键技术要求:“在开发过程中,应在显微镜下检查配方和装置各组成部分”。 


颗粒尺寸的常用分析工具为干法激光衍射仪,但其检测过程需要使用气流将粉体分散开,其工作条件破坏了API颗粒的内聚性,无法真实体现API的状态。在欧洲药典六部中提出,“对于激光衍射粒度分析不能区分的团聚体和分散颗粒,需要通过显微镜技术进行适当补充”。美国、欧洲及日本药典中均提出:“激光衍射程序设置前,需借助显微表征待分析样品,评估颗粒大小范围和颗粒形状”。对于DPI,API颗粒尺寸较小,往往需要用到扫描电子显微镜(SEM)才能获得准确的表征结果。 


由于高分辨率、高景深、高放大倍数的特点,SEM在DPI的颗粒表征、表面形貌分析、制剂特性表征方面有着广泛的应用潜力。能谱仪(EDS),是SEM的常见选配件。EDS能谱分析可在微观区域对具有特征元素的API进行标定,从而有效确认API的分布情况。 


以“从粉体技术,论制药工艺”为主题,2026年4月9-10日中国粉体网将在江苏苏州白金汉爵酒店举办“2026第八届全国医药粉体制备及物性表征技术高峰论坛”。暨南大学副研究员&博士生导师张雪娟将为大家带来《干粉吸入制剂功能性载体材料的应用及表征》的主题报告。报告主讲人将主要介绍载体在干粉吸入制剂中的相关应用案例,并探讨功能性载体材料在吸入制剂中的新型应用前景与评价技术,为干粉吸入制剂开发提供理论依据和技术支撑。



报告人介绍


张雪娟,博士,副研究员,博士研究生导师。暨南大学“暨南杰青”、“青蓝学者”、学科建设优秀青年人才,广东省重点实验室骨干人员。研究专业方向为工业药剂学,主要从事新型药物制剂的基础和应用转化研究,长期开展吸入制剂的新技术与新理论研究。近年来主持国家自然科学基金等科研项目7项,在J Control Rel、Sci Bull、Acta Pharm Sin等著名SCI期刊上发表论文50余篇,参编著作2部,获授权发明专利16项。通过产学研合作,完成了7项创新吸入制剂开发,其中3项已进入II期临床试验,荣获全国服务业科技创新一等奖,并担任多本SCI期刊编委、青年编委和客座主编。


资料来源:

1、张传杰,夏星辉等.扫描电子显微镜-能谱仪在吸入式干粉制剂表征中的应用进展 

2、林佳丽,张建伟等.吸入粉雾剂制剂处方组成的研究进展


(中国粉体网编辑整理/青黎)


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作者:青黎

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