在生物醫藥研發領域,高效制備粒徑均一、穩定性強的脂質體及納米藥物一直是行業痛點。傳統制備方法因粒徑分布廣、批間差異大等問題,難以滿足產業化需求。上海凈信推出的GSL系列高壓均質機,通過其超高壓設計與精準控溫系統,為這一難題提供了創新性的解決方案,成為突破行業瓶頸的關鍵力量。
上海凈信GSL系列高壓均質機,通過其2000bar的超高壓能力和智能化溫控系統,實現了脂質體與納米藥物的高效、穩定制備,為生物制藥研發與生產提供了強有力的工具。
01 技術原理:三重效應協同實現納米級分散
高壓均質機的工作原理基于剪切效應、空穴效應和碰撞效應的協同作用。物料通過高壓泵加壓后,以較高的速度通過均質閥的狹窄縫隙,在這個過程中:高壓泵頭組件將物料經過單向閥吸入泵腔,流體物料在柱塞的作用力下,在泵腔和均質閥座之間形成較高的壓力。當高壓物料通過均質閥組件時,會產生三種效應:
一是 剪切作用:均質閥座與閥芯間的縫隙很小,對物料顆粒產生剪切;
二是 空穴效應:高速擠出的物料瞬間失壓,最終達到使物料均勻分布的目的;
三是 碰撞作用:高速擠出的物料以較高的速度撞擊到碰撞環上,產生撞擊粉碎。
這三種效應的協同作用,能夠將脂質體顆粒細化至納米級別(通常可控制在50-200nm),并顯著改善顆粒的均勻性。
02 性能優勢:超高壓設計結合精準溫控保護
高壓均質機采用了陶瓷柱塞驅動和氧化鋯/鎢鋼均質閥組件,能夠承受高達2000bar(200MPa)的設計壓力,使用壓力可達1800bar。這種超高壓設計不僅確保了納米級別的分散效果,還使設備能夠處理粘度≤2000cp的高粘度物料。
均質設備內置的冷卻循環系統直接冷卻均質頭,避免了樣品在高溫下的停留,有效保護了藥物活性成分的穩定性。對于熱敏感型藥物(如蛋白類制劑、核酸藥物),這一特性尤為重要。
03 應用成果:提升藥物質量與治療效果
根據實驗研究表明,采用高壓均質法制備的槲皮素納米脂質體,在150Mpa壓力下處理一次,即可獲得粒徑69.3±0.8nm、多分散指數(PDI)0.282±0.007的優秀成果,包封率達到42%。與傳統方法相比,高壓均質制備的脂質體具有更好的粒徑均一性和穩定性。
在體外細胞實驗中,負載槲皮素的脂質體對結腸癌細胞(HCT-116 p53+/+細胞)表現出顯著增強的抑制效果,當劑量大于或等于50μM時,癌細胞代謝活性抑制率明顯高于游離槲皮素。
這證明了高壓均質技術不僅能改善藥物制劑物理性能,還能增強其生物學功效。
04 行業價值:推動納米藥物產業化進程
高壓均質機的技術突破,為納米藥物產業化提供了關鍵支持。設備可應用于:
1.脂質體制備:包括傳統脂質體、固體脂質納米粒(SLNPs)以及納米結構脂質載體(NLCs)等;
2.納米混懸劑與微膠囊制備:提高難溶性藥物的生物利用度;
3.細胞破碎與胞內物質提取:針對大腸桿菌、酵母菌等微生物,有效提取胞內蛋白質、核酸等活性物質;
4.生物材料分散:如碳納米管、石墨烯、導電漿料的納米級分散。
與傳統制備方法相比,高壓均質技術具有良好的可放大性和批間一致性,能夠更好地滿足cGMP生產要求。
此外,上海凈信GSL系列高壓均質機采用觸摸屏控制、壓力傳感器實時監測和數據導出功能,為過程控制和數據追溯提供了便利。這些特性滿足了制藥行業對工藝驗證和質量源于設計(QbD)的要求。同時,高壓均質技術能夠實現更精準的粒徑控制和更高的生產效率,為納米藥物研發與生產提供了強大的技術支持。
綜上,上海凈信GSL系列高壓均質機通過其超高壓能力和精準控溫系統,成功解決了脂質體與納米藥物制備中的多個技術瓶頸。這不僅提高了藥物制劑的質量與穩定性,還為生物制藥行業的產業化發展提供了有力支持。