CN101617990B - 脂质体制备装置以及使用该装置制备脂质体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脂质体制备装置以及使用该装置制备脂质体的方法，所述装置包括氮气瓶、带有恒温装置的乳化瓶、反应器、对反应器进行加热的循环加热装置和超滤装置，其中，乳化瓶顶端密封并设置加样孔，反应器顶端密封并设置超滤孔，氮气瓶与乳化瓶连通，反应器与乳化瓶通过进样管连通，进样管位于反应器内的一端端部设置激光打孔的喷头，反应器顶端还对应设置搅拌桨和数控调速电机，数控调速电机的输出轴与搅拌桨固定连接；本装置通过控制反应的搅拌速度与药物添加速度以使类脂材料的分散速度控制在理想水平，使脂质体产品药物包封率高，粒径分布窄，脂质体药物的临床应用好；使用本发明装置制备脂质体的方法，工艺可控，重现性优良。
Description
技术领域
本发明涉及脂质体制备领域，特别涉及一种脂质体制备装置以及使用该装置制备脂质体的方法。
背景技术
脂质体是磷脂及其它两亲性物质分散于水中后，形成一层或多层同心的脂质双分子膜并包封成为同心的空心球状结构。脂质体既可吸收和载送水溶性物质，又可吸收和载送脂溶性物质，因此无论是水溶性药物还是脂溶性药物均可以其作为载体。脂质体无毒，其双分子层与生物膜有较大的相似性和组织相溶性，因此，当其通过各种途径进入血液循环，然后被网状皮内系统吞噬后，所携带的药物即在肝、脾、肺和骨髓等富含吞噬细胞的组织器官内蓄积。
靶向性是脂质体作为药物载体最突出的优点。当脂溶性药物随载体进入人体，通过载体的释放系统改变其动力学，使其只作用于病变部位的靶组织而避免作用于正常细胞，通过不同的给药方式在人体内不同的位置产生靶向性，因此，脂质体被广泛用作抗肿瘤药物、激素类药物、酶、解毒剂、抗菌药物及透皮给药的载体，从而帮助提高药物治疗指数、降低药物毒性并减小药剂用量。
现有技术的脂质体制备方法主要包括如下几种：
1、机械分散法，使类脂与脂溶性药物混合溶解于有机溶剂中，通过氮气或者减压除去有机溶剂，容器底壁形成类脂薄膜，然后将溶有药物的水溶液加入到类脂薄膜上，通过机械分散法使薄膜分散于水相中，类脂薄膜吸水膨胀，弯曲封闭形成脂质体，而药物在脂质体形成的同时即被包裹于脂质体内；此方法的缺点在于，脂质薄膜的形成受有机溶剂去除方式影响，薄膜质地不均匀，且难以形成规模化生产。
2、表面活性剂增溶法，让表面活性剂与类脂分子相连，蔽去类脂分子中的疏水部分，类脂通过表面活性剂介导与水相密切接触形成混合微团。此方法的缺点是脂质体形成过程中容易发生药物漏出与稀释，并且脂质体形成后，表面活性剂的去除难以彻底。
3、两相分散法，通过将类脂材料溶解于有机溶剂中，然后加入含有待包封药物的水溶液使有机相与无机相充分接触，同时将溶剂蒸发最终得到脂质体药物。采用此方法制备脂质体药物时，如果反应装置对搅拌速率及药物滴加速度控制不佳，就会导致药物的分散速度难以达到理想水平，进而使形成的脂质体粒度大小不均，应用于临床治疗时，药物难以通过毛细血管穿透组织，而仅仅大量被单核吞噬细胞系统吸收；同时，由于制备过程中类脂质在溶剂中的溶解度较低，脂质体粒径大小也因此受到影响，采用此方法大规模制备脂质体时，制备效果常常不佳。
因此，需要一种脂质体制备装置以及使用该装置制备脂质体的方法，不仅可以规模化制备脂质体，并且类脂质在溶剂中扩散形成的浓度梯度不影响脂质体粒径分布，制备的脂质体粒度分布窄，药物包封率高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种脂质体制备装置，在脂制体制备过程中，能够良好控制反应的搅拌速度与药物添加速度，进而将类脂材料的分散速度控制在较理想的水平，同时制备过程中，采用激光打孔的喷头，有效减小类脂质在溶剂中的浓度梯度对形成脂质体粒径大小的影响，使制得的脂质体产品药物包封率高，粒径分布窄，符合脂质体药物的临床应用。
本发明的脂质体制备装置，包括氮气瓶、带有恒温装置的乳化瓶、反应器、对反应器进行加热的循环加热装置和超滤装置，所述乳化瓶顶端密封并设置加样孔，所述反应器顶端密封并设置超滤孔，所述反应器与乳化瓶通过进样管连通，所述进样管位于反应器内的一端端部设置激光打孔的喷头，所述喷头喷孔孔径为0.01-0.05mm、孔间距为0.02mm-0.06mm，所述氮气瓶与乳化瓶连通，所述超滤装置通过超滤孔与反应器连通，所述反应器顶端还对应设置搅拌桨和数控调速电机，所述数控调速电机的输出轴与搅拌桨固定连接并沿圆周方向转动配合。
进一步，所述恒温装置为恒温器，所述乳化瓶置于恒温器内，所述循环加热装置为恒温水浴装置并设置加热管，所述加热管管体置于反应器内，加热管的两个端部与水浴区域连通；
进一步，所述搅拌桨包括中心搅拌桨及与中心搅拌桨并列设置的旋转方向相反的阻力桨，所述中心搅拌桨的搅拌端横向设置桨片；
进一步，所述进样管为不锈钢管，所述桨片为至少三片并沿轴向并列设置。
本发明的目的之二是提供一种采用所述脂质体制备装置制备脂质体的方法，包括如下步骤：
a.将类脂质材料加入有机溶剂中形成有机相溶液并注入乳化瓶，再启动恒温器对有机相溶液加热直至类脂材料充分溶解后进行保温；
b.将脂溶性药物加入步骤a中的乳化瓶中；
c.将氮气瓶中的氮气通入乳化瓶，同时脂溶性药物在有机相溶液中充分溶解并形成乳化液；
d.向反应器中加入水，再通过恒温水浴装置的加热管对反应器中的水进行循环加热，待反应器中水的温度达到类脂项相变温度以上后保温；
e.启动搅拌桨，升高乳化瓶内氮气的压力，将乳化液匀速推入反应器中；
f.持续搅拌至乳化瓶中类脂项完全推入反应器后，将反应器中反应液的温度降至室温；
g.通过超滤器对步骤f中的反应液进行定量超滤，直至获得所需浓度的脂质体产品。
本发明的有益效果是：本发明的脂质体制备装置包括氮气瓶、带有恒温装置的乳化瓶、反应器、对反应器进行加热的循环加热装置和超滤装置，所述乳化瓶顶端密封并设置加样孔，所述反应器顶端密封并设置超滤孔，所述反应器与乳化瓶通过进样管连通，所述进样管位于反应器内的一端端部设置激光打孔的喷头，所述激光打孔的喷头孔径为0.01-0.05mm、孔间距为0.02mm-0.06mm，所述氮气瓶与乳化瓶连通，所述超滤装置通过超滤孔与反应器连通，所述反应器顶端还对应设置搅拌桨和数控调速电机，所述数控调速电机的输出轴与搅拌桨固定连接并沿圆周方向转动配合；本发明结构的脂质体制备装置，能够较好地控制反应的搅拌速度与药物添加速度，进而将类脂材料的分散速度控制在较理想的水平，同时制备过程中，采用激光打孔的喷头，有效减小类脂质在溶剂中的浓度梯度对形成脂质体粒径大小的影响，使制得的脂质体产品药物包封率高，粒径分布窄，符合脂质体药物的临床应用；使用本发明装置制备脂质体的方法，工艺可控、生产周期短，制备重现性优良。
附图说明
下面结合附图和实施例对发明作进一步描述。
附图为本发明装置的结构示意图，如图所示：本发明的脂质体制备装置，包括氮气瓶1、带有恒温装置4的乳化瓶3、反应器6对反应器6进行加热的循环加热装置10和超滤装置15，恒温装置4为恒温器，乳化瓶3置于恒温装置4内，循环加热装置10为恒温水浴装置并带有加热管11；其中，氮气瓶1与乳化瓶3连通，反应器6与乳化瓶3通过进样管5连通，进样管5位于反应器内的一端端部设置激光打孔的喷头13，激光打孔喷头13的孔径为0.01-0.05mm、孔间距为0.02mm-0.06mm，而加热管11的两个端部与循环加热装置10的水浴区域连通，加热管11的管体置于反应器6中，反应器6的顶端还对应设置搅拌桨和数控调速电机9，数控调速电机9的输出轴与搅拌桨固定连接并沿圆周方向转动配合，本实施例中，乳化瓶3顶端密封并设置加样孔，反应器6顶端密封并设置超滤孔14；操作时，首先将类脂质与脂溶性药物溶于有机相并注入乳化瓶中，然后通过氮气瓶向乳化瓶中通入氮气并升高乳化液温度，恒温保持一定时间后，升高乳化瓶中的氮气压力并将乳化液以一定速度压入反应器，反应器中预先加入恒温在类脂相变温度以上的水，乳化液向水中注入的过程中，搅拌桨持续搅拌，带加热管的循环加热装置对反应液进行恒温保持，乳匀得到的脂质体溶液再通过与超滤孔14连接的超滤装置15进行超滤浓缩，最终得到脂质体药物产品；本装置通过数控电机调整搅拌桨的旋转速度以控制类脂材料与脂溶性药物在反应液中的分散速度，采用激光打孔的喷头，实现乳化液的均匀微量出样，有效减小类脂质在溶剂中的浓度梯度对形成脂质体粒径大小的影响，使得制备的脂质体粒径分布窄，药物包封率好，同时操作周期短。
本实施例中，搅拌桨包括中心搅拌桨7和阻力桨12，中心搅拌桨7和阻力桨12旋转方向相反，中心搅拌桨7的搅拌端横向设置桨片8；操作时，中心搅拌桨7与阻力桨12的旋向相反并将阻力桨12的旋转速度控制在不能使反应液起涡流即可，此结构可帮助控制反应液内类脂材料的分散速度，使得脂质双分子膜的弯曲球化过程能够达到较理想的水平，形成的脂质体粒径分布均匀。
本实施例中，进样管5采用不锈钢材料制成，使用寿命长；桨片8为三片并沿轴向并列设置，操作时，三片桨片同时转动，反应液上下左右均可被搅动，避免出现搅拌死角，让搅拌更加充分。当然，本实施例中，桨片设置为三片以上同样可以实现本发明的目的。
以下是采用本发明结构的脂质体制备装置制备脂质体的方法的实施例，应当理解，以下实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制。
实施例一：
将以乙醇为溶剂的浓度为100mg/ml的卵磷脂和100mg/ml胆固醇以1∶1的摩尔比混合，取500ml溶解于46℃的1000ml的乙醇中形成有机相溶液，并将该有机相溶液注入到乳化瓶3中；将多肽药物乙肝核心抗原HBcAg18-27 2.5g用46℃的浓度为50％的乙醇500ml溶解形成浓度为5mg/ml的药物溶液，再按照2∶1的体积比将有机相溶液与药物溶液在乳化瓶3中混合，混合的同时，向乳化瓶中通入压力为1mpa的氮气，通过恒温器4对乳化液在46℃温度下恒温维持20mins；20mins后，升高氮气压力，按照1ml/s的速度将乳化液压入反应器6中，反应器6中预先添加10L温度为46℃的灭菌制药用水，乳化液注入反应器的过程中，搅拌桨7以1000转/min的速度进行搅拌，搅拌桨12以100转/min的速度反向搅拌，通过带有水浴管的恒温水浴装置10对反应器中液体在46℃保温，待乳化瓶中的乳化液全部进入反应器6后，降低反应器内液体温度至25℃，再通过与超滤孔连接的超滤装置对反应液进行超滤透析，并通过高效液相色谱定量监测药物浓度，直至所要求浓度的脂质体产品。
采用本实施例方法制得的脂质体为粒径均匀的球形，粒径分布范围从150nm至200nm，药物包封率为99.1±0.8％。
实施例2
将以乙醇为溶剂的浓度为100mg/ml的卵磷脂与100mg/ml胆固醇以1∶1的摩尔比混合，取500ml溶解于40℃的1000ml的乙醇中形成有机相溶液，并将该有机相溶液注入到乳化瓶3中；将维生素B125g用25℃的浓度为50％的乙醇500ml溶解形成浓度为5mg/ml的药物溶液，再按照2∶1的体积比将有机相溶液与药物溶液在乳化瓶3中混合，混合的同时，向乳化瓶中通入压力为1mpa的氮气，通过恒温器4对乳化液在46℃温度下恒温维持20mins；20mins后，升高氮气压力，按照1ml/s的速度将乳化液压入反应器6中，反应器6中预先添加10L温度为46℃的灭菌制药用水，乳化液注入反应器的过程中，搅拌桨7以1000转/min的速度进行搅拌，搅拌桨12以100转/min的速度反向搅拌，通过带有水浴管的恒温水浴装置10对反应器中液体在46℃保温，待乳化瓶中的乳化液全部进入反应器6后，降低反应器内液体温度至25℃，再通过与超滤孔连接的超滤装置对反应液进行超滤透析并通过高效液相色谱定量监测药物浓度，直至所要求浓度的脂质体产品。
采用本实施例方法制得的脂质体为粒径均匀的球形，粒径分布范围从150nm至200nm，药物包封率为97.3±1.6％。
实施例3
将以乙醇为溶剂的浓度为100mg/ml的卵磷脂与100mg/ml胆固醇以1∶1的摩尔比混合，取500ml溶解于40℃的1000ml的乙醇中形成有机相溶液，并将该有机相溶液注入到乳化瓶3中；将胰岛素2g用25℃的浓度为50％的乙醇500ml溶解形成浓度为5mg/ml的药物溶液，再按照2∶1的体积比将有机相溶液与药物溶液在乳化瓶3中混合，混合的同时，向乳化瓶中通入压力为1mpa的氮气，通过恒温器4对乳化液在46℃温度下恒温维持20mins；20mins后，升高氮气压力，按照1ml/s的速度将乳化液压入反应器6中，反应器6中预先添加10L温度为46℃的灭菌制药水，乳化液注入反应器的过程中，搅拌桨7以1000转/min的速度进行搅拌，搅拌桨12以100转/min的速度反向搅拌，通过带有水浴管的恒温水浴装置10对反应器中液体在46℃保温，待乳化瓶中的乳化液全部进入反应器6后，降低反应器内液体温度至25℃，再通过与超滤孔连接的超滤装置对反应液进行超滤透析，并通过高效液相色谱定量监测药物浓度，直至所要求浓度的脂质体产品。
采用本实施例方法制得的脂质体为粒径均匀的球形，粒径分布范围从150nm至200nm，药物包封率为98.4±1.0％。
实施例4
将以乙醇为溶剂的浓度为100mg/ml的卵磷脂与100mg/ml胆固醇以1∶1的摩尔比混合，取500ml溶解于40℃的1000ml的乙醇中形成有机相溶液，并将该有机相溶液注入到乳化瓶3中；将环磷酰胺2.5g用25℃的浓度为50％的乙醇500ml溶解形成浓度为5mg/ml的药物溶液，再按照2∶1的体积比将有机相溶液与药物溶液在乳化瓶3中混合，混合的同时，向乳化瓶中通入压力为1mpa的氮气，通过恒温器4对乳化液在46℃温度下恒温维持20mins；20mins后，升高氮气压力，按照1ml/s的速度将乳化液压入反应器6中，反应器6中预先添加10L温度为46℃的灭菌制药用水，乳化液注入反应器的过程中，搅拌桨7以1000转/min的速度进行搅拌，搅拌桨12以100转/min的速度反向搅拌，通过带有水浴管的恒温水浴装置10对反应器中液体在46℃保温，待乳化瓶中的乳化液全部进入反应器6后，降低反应器内液体温度至25℃，再通过与超滤孔连接的超滤装置对反应液进行超滤透析，并通过高效液相色谱定量监测药物浓度，直至所要求浓度的脂质体产品。
采用本实施例方法制得的脂质体为粒径均匀的球形，粒径分布范围从150nm至200nm，药物包封率为97.5±1.7％。
最后说明的是，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种脂质体制备装置，其特征在于：包括氮气瓶、带有恒温装置的乳化瓶、反应器、对反应器进行加热的循环加热装置和超滤装置，所述乳化瓶顶端密封并设置加样孔，所述反应器顶端密封并设置超滤孔，所述反应器与乳化瓶通过进样管连通，所述进样管位于反应器内的一端端部设置激光打孔的喷头，所述喷头喷孔孔径为0.01-0.05mm、孔间距为0.02mm-0.06mm，所述氮气瓶与乳化瓶连通，所述超滤装置通过超滤孔与反应器连通，所述反应器顶端还对应设置搅拌桨和数控调速电机，所述数控调速电机的输出轴与搅拌桨固定连接并沿圆周方向转动配合。
2.根据权利要求1所述的脂质体制备装置，其特征在于：所述恒温装置为恒温器，所述乳化瓶置于恒温器内，所述循环加热装置为恒温水浴装置并设置加热管，所述加热管管体置于反应器内，加热管的两个端部与水浴区域连通。
3.根据权利要求2所述的脂质体制备装置，其特征在于：所述搅拌桨包括中心搅拌桨及与中心搅拌桨并列设置的旋转方向相反的阻力桨，所述中心搅拌桨的搅拌端横向设置桨片。
4.根据权利要求3所述的脂质体制备装置，其特征在于：所述进样管为不锈钢管，所述桨片为至少三片并沿轴向并列设置。
5.使用权利要求2所述的脂质体制备装置制备脂质体的方法，其特征在于：包括如下步骤：
a.将类脂质材料加入有机溶剂中形成有机相溶液并注入乳化瓶，再启动恒温器对有机相溶液加热直至类脂材料充分溶解后进行保温；
b.将脂溶性药物加入步骤a中的乳化瓶中；
c.将氮气瓶中的氮气通入乳化瓶，同时脂溶性药物在有机相溶液中充分溶解并形成乳化液；
d.向反应器中加入水，再通过恒温水浴装置的加热管对反应器中的水进行循环加热，待反应器中水的温度达到类脂项相变温度以上后保温；
e.启动搅拌桨，升高乳化瓶内氮气的压力，将乳化液匀速推入反应器中；
f.持续搅拌至乳化瓶中类脂项完全推入反应器后，将反应器中反应液的温度降至室温；
g.通过超滤装置对步骤f中的反应液进行定量超滤，直至获得所需浓度的脂质体产品。
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