基于喷雾制粒技术的吸入药物粉体制剂研发

中国粉体网迅  干粉吸入剂又称吸入粉雾剂（drypowderinhalation，DPI），是指固体微粉化原料药物单独或与合适载体混合后，以胶囊、泡囊或多剂量贮库形式，采用特制的干粉吸入装置，由患者吸入雾化药物至肺部的制剂。DPI不含抛射剂，多为呼吸驱动，即“被动式”。DPI具有众多优势，如：不含氢氟烷烃类抛射剂，避免环境污染；对于多肽和蛋白质药物，干粉的室温稳定性好且吸入的效率高，不易被微生物污染等。

目前，已上市的DPI大多都是纯微粉化药物或者药物与辅料的混合物。药物粉末的粒径分布是影响干粉吸入剂吸入效率的关键因素，理想的空气动力学粒径范围为0.5~5.0um，大于此范围的粒子大多沉积在上呼吸道，小于此范围的粒子则很容易被呼出或粘附在口腔。

由于DPI中的药物颗粒非常细小，药物微粒和载体颗粒的物理化学性质是决定雾化性能的主要因素。通过改善药物微粒的物化性质，能够显著提高粉雾剂的雾化性能。

DPI新型制备工艺主要有喷雾干燥法、喷雾冷冻干燥法、微流控方法、模板打印技术等。

喷雾干燥法是指将药物、辅料经溶解（或混悬、乳化）形成液体，经喷雾干燥仪喷雾、热空气干燥、收集所得粉体的制备方法。喷雾干燥法制备粉雾剂是有效的、灵活的、规模化的技术，适合制备药物-辅料复合颗粒，用于肺部给药。

喷雾冷冻干燥最早研究于1991年，将药物溶液喷入到含有低温介质（通常为液氮）的容器中，使液滴快速冷冻，然后冷冻干燥，得到具有良好流动性的、适于吸入的多孔球形颗粒。此方法已经成功应用于生产蛋白质颗粒。

微流控方法汲取喷雾冷冻干燥法的特点，采用微流控与喷雾干燥相结合的方法来制备吸入颗粒。

模板打印技术是一种新型粒子制备方法，通过采用粒子工程非湿润模板（打印）技术中的复制功能来适用于生产生物大分子的吸入粉雾剂。

目前喷雾技术已经从单纯的干燥去除水分转为定向粒子设计，即在质量源于设计（QbD）理念指导下，根据物料特性，通过添加辅料改变处方组成和优化喷雾干燥工艺参数，以实现获得满足需要的粉体性质的目标。

喷雾制粒包含了原料液的浓缩、干燥、制粒等环节，在药品生产中的应用较多。生产方法是先将原辅料与黏合剂混合，然后进行持续搅拌，形成均匀的混悬液，混悬液中固体量为50%~60%，随后通过泵送设备将这些混悬液通过高压泵嘴或甩盘输入到特殊的雾化器中雾化形成细微液滴，进而形成了近似球形的细小颗粒。在药品生产中，常会用雾化的方式，将药物溶液或混悬液喷洒在干燥室内的热气流中，这样较高的温度会使得水分快速蒸发，继而直接形成球状干燥颗粒药品。

2024年10月29-31日在上海跨国采购会展中心，由北京粉体技术协会与柏德英思展览(上海)有限公司联合主办2024药用粉体技术研讨会。届时来自苏州大学化工与环境工程学院执行院长吴铎将为大家带来《基于喷雾制粒技术的吸入药物粉体制剂研发》的主题报告。

报告人介绍

吴铎教授、博士生导师，苏州大学材化部化工与环境工程学院执行院长。2001-2010年间分别于中南大学、澳大利亚墨尔本大学、莫纳什大学获得冶金工程学士、生物医学工程硕士和化学工程博士学位。2010-2013年于莫纳什大学从事博士后研究工作；2013年初加入苏州大学，先后获评江苏省“双创博士（境外世界名校类）”引进人才，欧美同学会·中国留学人员联谊会第七届常务理事，入选哈佛大学“高等教育领导者培训计划”（亚洲20位入选者之一）、“中国-新西兰科学家交流计划”（中方10位入选者之一）、江苏省“青年科技人才托举工程计划”，江苏省“优秀青年”人才项目支持等。

现任美国化学工程师协会会员，中国颗粒学会理事、生物颗粒专委会、吸入颗粒专委会委员，江苏高校化学工程与技术学科联盟理事会副理事长。主要研究方向包括喷雾制粒微纳介观动态结构的调控机理研究、吸入药物粉剂研发、新型喷雾制粒装备设计与放大工艺优化等。至今发表SCI论文80余篇，获授权美国专利3件、中国发明专利9件；近五年主持国家级项目3项、省部级重点项目3项，以及多项产学研合作及高技术成果转化项目。

资料来源：

1、朱万辉，吴闻哲.干粉吸入制剂中粉末特性及处方模式

2、马银玲，刘红星等.吸入粉雾剂的喷雾工艺及表征研究进展

3、中国粉体网：基于喷雾制粒技术的吸入粉雾剂新型制备工艺

（中国粉体网编辑整理/青黎）

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