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粒徑控制對(duì)脂質(zhì)體載藥的重要作用及相關(guān)檢測(cè)方法

粒徑控制對(duì)脂質(zhì)體載藥的重要作用及相關(guān)檢測(cè)方法
上海奧法美嘉生物科技有限公司  2021-04-25  |  閱讀:6269

粒徑控制對(duì)脂質(zhì)體載藥的重要作用及相關(guān)檢測(cè)方法

摘要:脂質(zhì)體作為藥物載體,控制其粒徑大小是必要的,。動(dòng)態(tài)光散射法和單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)可分別對(duì)亞微米、微米級(jí)別的粒徑進(jìn)行分析,,美國(guó)藥典中對(duì)粒徑分布有明確的規(guī)定。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了美國(guó)PSS公司的Nicomp 380/ZLS激光粒徑檢測(cè)儀,、AccuSizer 780A光學(xué)粒徑檢測(cè)儀的結(jié)合使用,可以對(duì)粒徑進(jìn)行更全面科學(xué)的質(zhì)量控制,。

關(guān)鍵詞:脂質(zhì)體;粒徑分布,;檢測(cè)方法,;USP729,;PFAT5

 

一、脂質(zhì)體的簡(jiǎn)介

脂質(zhì)體 (liposome)的藥劑學(xué)定義,,是指將藥物包封于類脂質(zhì)雙分子層內(nèi)而形成的微型泡囊體。脂質(zhì)體的主要類型有單層小泡(SUV)、小多層小泡(SMV),、多層小泡(MLV)、大單層小泡(LUV)和巨型多層小泡(GMV),。脂質(zhì)體是首個(gè)被成功應(yīng)用于臨床的納米藥物輸送系統(tǒng),脂質(zhì)體的大小和載藥量在藥物的藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)參數(shù)中起著關(guān)鍵作用,。因此,,準(zhǔn)確和快速的測(cè)量脂質(zhì)體的大小是必不可少的新型和有效的給藥系統(tǒng),。

 

二、脂質(zhì)體粒徑的檢測(cè)方法

脂質(zhì)體的粒徑通常采用動(dòng)態(tài)光光散射法(Dynamic Light Scattering, DLS)及單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)(Single Particle Optical Sensing, SPOS),。動(dòng)態(tài)光散射法是測(cè)定亞微米脂質(zhì)體大小最常用的分析技術(shù),,單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)(SPOS)用于測(cè)量大于1μm的脂質(zhì)體的大小。

 

三,、脂質(zhì)體粒徑的控制

Maryam Amidi, Markus de Raad等人[1]進(jìn)行了抗原表達(dá)免疫刺激脂質(zhì)體的相關(guān)研究,該研究使用脂質(zhì)體作為人工接種微生物,,這些人工微生物可以通過基因編程隨心所欲地產(chǎn)生特定的抗原。將細(xì)菌體外轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)以及編碼模型抗原b-半乳糖苷酶的基因構(gòu)建包埋在多層脂質(zhì)體中,。脂質(zhì)體的體積加權(quán)平均直徑和大小分布由單顆粒光學(xué)傳感(AccusizerTM 780, Santa Barbara, California, USA)測(cè)定,。β-半乳糖苷酶脂質(zhì)體和AnExIL(表達(dá)抗原的免疫刺激脂質(zhì)體)制劑的體積加權(quán)平均粒徑約為1.5 μm。研究表明[2],,粒徑在20~200nm之間的脂質(zhì)體是局部應(yīng)用藥物通過細(xì)胞間滲透途徑進(jìn)入活表皮的活性載體。

楊艷芳,、謝向陽(yáng)等人[3]對(duì)于粒徑與表面電荷影響脂質(zhì)體體內(nèi)藥物靶向遞送進(jìn)行了相關(guān)的探討,粒子大小100nm以內(nèi)具有高透膜性,,100~200nm具有較高的透膜性。納米粒子的透膜性隨其粒徑的增加而減少,,被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)膜的粒徑臨界值為500nm,大于500nm的粒子很難跨越極性上皮細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。粒徑為500nm~10μm的固體顆粒均可被吞噬性細(xì)胞所攝取,,且細(xì)胞吞噬作用隨其粒徑的增大而增強(qiáng)[4,5]

脂質(zhì)體的粒徑同樣也影響脂質(zhì)體對(duì)腫瘤組織的靶向性,。脂質(zhì)體的粒徑必須大于10nm, 以避免腎臟濾過效應(yīng),。脂質(zhì)體可以發(fā)生EPR效應(yīng)(enhanced permeability and retention effect,,增加的滲透性和保留效應(yīng))的最大粒徑由多個(gè)因素決定。作為被動(dòng)靶向, 其完全依賴于擴(kuò)散調(diào)節(jié)的藥物運(yùn)輸機(jī)制,。Dreher[6]報(bào)道, 粒徑為幾百納米的粒子容易在腫瘤組織中累積獲得EPR效應(yīng)的脂質(zhì)體沉積的粒徑上限為400nm,,大于400nm的脂質(zhì)體不能擴(kuò)散通過腫瘤間隙。腫瘤血管開孔的孔徑在50~100nm,,是限制脂質(zhì)體滲透進(jìn)入腫瘤組織的重要途徑。綜合來說,,脂質(zhì)體通過EPR效應(yīng)在腫瘤組織積聚的有效粒徑范圍為10~150nm

 

四,、粒徑控制的重要性

劑的平均粒徑分布和粒度大小與有效性和安全性有直接關(guān)聯(lián)[7]。在醫(yī)藥行業(yè),,注射劑中的大顆粒會(huì)伴隨著注射過程進(jìn)入人體肺部,造成肺部肉芽腫(美國(guó)曾經(jīng)發(fā)生過大粒子引起的醫(yī)療事件,,這是促成美國(guó)藥典委員會(huì)對(duì)大粒子關(guān)注的起因)。且乳劑中大粒子的存在會(huì)加速乳滴的聚集作用,,會(huì)造成乳滴絮凝,凝結(jié),,出現(xiàn)相分離現(xiàn)象。一般來說,,乳劑的粒徑保持在0.2~0.5μm可以保持最好的物理穩(wěn)定性[8],,且易被人體吸收。而人肺部的毛細(xì)血管在4μm~9μm之間,,若脂肪乳含有大于5μm的粒子,或者粒子不夠穩(wěn)定,,在放置過程中有可能合并成為大于5μm的粒子,,就會(huì)在肺部發(fā)生栓塞,,且大粒子對(duì)肝臟產(chǎn)生損傷。因此脂肪乳注射液質(zhì)量控制關(guān)鍵要控制平均粒徑(小于0.5μm)和大于5μm粒子的比例,。

 

五、粒徑的分析

中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)研究總院的潘偉祥,、劉潔等人[9]利用了美國(guó)Particle Sizing Systems公司的Nicomp 380/ZLS激光粒徑檢測(cè)儀、AccuSizer 780A光學(xué)粒徑檢測(cè)儀對(duì)前列地爾注射液配伍實(shí)驗(yàn)中乳粒穩(wěn)定性進(jìn)行了探討,,結(jié)果表明,動(dòng)態(tài)光散射法適用于測(cè)量乳粒的平均粒徑,,而光消減-單粒子光學(xué)傳感法是評(píng)價(jià)大粒子粒徑分布更為有效的方法,,因此建議采用2種方法相結(jié)合,,從而對(duì)乳劑的粒徑進(jìn)行更全面科學(xué)的質(zhì)量控制(包括平均粒徑和大粒子)

 

 

1. Nicomp 380/ZLS對(duì)某乳劑樣品的光強(qiáng)徑高斯分布譜圖

 

2. AccuSizer 780對(duì)某乳劑樣品分析的粒徑-數(shù)量分布圖

1顯示的是Nicomp 380/ZLS激光粒徑檢測(cè)儀對(duì)某乳劑樣品分析的光強(qiáng)徑高斯分布譜圖,由圖1可知該乳劑的平均粒徑約為908nm,;圖2顯示的是AccuSizer 780A光學(xué)粒徑檢測(cè)儀對(duì)某乳劑樣品分析的粒徑-數(shù)量圖譜,,可知不同粒徑粒子的分布及其數(shù)量。兩種方法結(jié)合分析,,可以更好的控制顆粒的質(zhì)量,。

 

六、美國(guó)藥典<USP>對(duì)粒徑檢測(cè)要求的變化

200410月,,美國(guó)藥典在全新的USP<729>章節(jié)中公布了脂肪乳粒度測(cè)試要求,方法一采用動(dòng)態(tài)光散射或者米氏散射原理測(cè)試脂肪乳的平均粒徑,,規(guī)定強(qiáng)度值(Int-Weight),;方法二采用光阻法統(tǒng)計(jì)1.8μm-50μm的脂肪乳顆粒體積在油相體積中的比例PFAT5 值不得超過0.05%,有了對(duì)尾端大粒子明確的規(guī)定,。

200711USP<729>在方法一中做了變動(dòng),對(duì)于脂質(zhì)體注射劑中的整體粒徑分布進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,,無論乳劑樣品的濃度如何,,用于注射乳劑的平均光強(qiáng)粒徑要小于500nm0.5μm,。

2010USP<729>在方法二中延長(zhǎng)了測(cè)試時(shí)間,運(yùn)行兩次樣品,,PFAT5值均不得超過0.05%

201311月,,USP<729>的最新內(nèi)容規(guī)定脂肪乳乳滴平均粒徑分布采用動(dòng)態(tài)光散射原理,尾端大于5μm的乳滴(PFAT5)占油相體積比例采用光阻法測(cè)定,,明確規(guī)定了顆粒粒度分布的檢測(cè)方法,。


參考文獻(xiàn)

[1] Maryam Amidi, Markus de Raad, Daan J. A. Crommelin, etal. Antigen-expressing immunostimulatory liposomes as a genetically programmable synthetic vaccine[J]. Syst Synth Biol, 2011, 5:21-31.

[2] Egbaria K, Weiner N. Liposomes as a topical drug delivery system[J]. Adv Drug Del Rev 1990; 5:287–300.

[3] 楊艷芳,,謝向陽(yáng),楊陽(yáng)等,。粒徑與表面電荷影響脂質(zhì)體體內(nèi)藥物靶向遞送的研究進(jìn)展 [J],。藥學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 48(11)1644-1650,。

[4] Groves E, Dart AE, Covarelli V, et al. Molecular mechanisms of phagocytic uptake in mammalian cells[J]. Cell Mol Life Sci, 2008, 65:1957-1976.

[5] Champion JA, Mitragotri S. Role of target geometry in phagocytosis[J]. Proc Natl USA, 2006, 103:4930-4934.

[6] Dreher MR, Liu W, Michelich, CR, et al. Tumor vascular permeability, accumulation, and penetration of macromolecular drug carriers [J]. J Natl Cancer Inst, 2006, 98: 335-344.

[7] Shibata H, Saito H, Yomota C, et al. Pharmaceutical quality evaluation of lipid emulsions containing PGE1: alteration in the number of large particles in infusion solutions [J]. Int J Pharm, 2009, 378(1): 167-176.

[8] CU LLAR I, Bull NJ, Forgarini AM, et al. More efficient preparation of parenteral emulsions or how to improve a pharmaceutical recipe by formulation engineering[J]. Che Eng Sci, 2005, 60 (8-9): 2127 -2134.

[9] 潘偉祥,劉潔,,何軍等,。前列地爾注射液配伍試驗(yàn)中乳粒穩(wěn)定性的探討[J],。Chinese J. of New Drugs, 2013, 22 (18) ,。


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