粉霧劑最核心的技術(shù)是如何應對高要求粉體工程的挑戰。粒徑小于5微米的顆粒，對肺部沉積而言最理想，然而此種顆粒易粘結，難處理，難分散。將活性成分有效地分散至可吸入的尺寸是處方開(kāi)發(fā)者的首要目標。然而，解決初期的生產(chǎn)問(wèn)題也是有利的。對于穩定的藥物遞送而言，準確和可靠的生產(chǎn)是很重要的，其中關(guān)鍵的步驟是取出極少劑量注入膠囊或泡罩。研發(fā)吸入過(guò)程中能有效分散的處方，并設計相關(guān)加工過(guò)程是一項艱巨的任務(wù)，但現已有工具可以輔助。其中一種就是結合整體、剪切和動(dòng)態(tài)測試于一體的粉體流變儀，它能夠更全面地探究粉霧劑(DPI)處方的本質(zhì)。
微細顆粒劑量（FPD）指基于粒徑、滲透到肺部的活性物質(zhì)的量，通常使用體外實(shí)驗檢測遞送的有效性。對于絕大多數DPI而言，藥物所需的霧化能量?jì)H由患者自身提供。因此研發(fā)易于有效分散的處方對于取得較高的FPD而言十分關(guān)鍵。許多DPI處方中均使用載體改善流動(dòng)特性，因此分散的過(guò)程變得十分復雜，還包括了如何將活性物質(zhì)從輔料大顆粒表面剝離的過(guò)程。
DPI的分散機理目前尚未完全理解，但已知需要通過(guò)流化過(guò)程完成分散，因此粉體對于空氣的響應就變得極其相關(guān)。動(dòng)態(tài)粉體表征的特性之一--粉體流動(dòng)性，可以測量處于充氣或流化的狀態(tài)下的粉體。對于非粘性的粉體，氣流自下而上穿過(guò)整個(gè)樣品，分離并潤滑單個(gè)顆粒。因此隨著(zhù)充氣氣流速率的增加，動(dòng)態(tài)參數--流動(dòng)能急劇下降。而粘性的粉體，會(huì )對氣流產(chǎn)生阻力，最終形成貫穿粉體的氣流通道，而非均勻地流化。
近來(lái)研究表明，充氣流動(dòng)能與DPI的FPD具有直接的相關(guān)性。充氣時(shí)流動(dòng)阻力相對較大的處方，較充氣流動(dòng)能較低的處方，會(huì )產(chǎn)生更高的FPD?？梢暬难芯恳步忉屃肆鲃?dòng)阻力較大的處方，最終需要一個(gè)高能活動(dòng)使其流化，而非逐增的風(fēng)化作用使其緩慢分散。
由此可見(jiàn)，充氣流動(dòng)能可充分描述粉體分散行為，研究也證明DPI的生產(chǎn)中，定量要求越精確，流動(dòng)性和壓縮性越能反應加工性能。而劑量一致性取決于如何將恒定密度的粉體裝填于一定的容積內，例如注入沖模，定量器中。流動(dòng)性較差的粉體易于造成不完全充填，而這些粉體本身相對可壓，在壓緊到一定的密度后易于形成堵塞。
上述分析也表明研發(fā)、優(yōu)化DPI處方時(shí)，使用多元粉體測試的必要性。由于處方的不同，以及需要從一開(kāi)始就滿(mǎn)足建立穩定的產(chǎn)品性能，因此產(chǎn)品的使用和生產(chǎn)場(chǎng)所也會(huì )有所差異。通用的粉體測試儀器，例如FT4粉體流變儀，量化各個(gè)方面的粉體性能，得到可重復、省時(shí)、高效的數據?？梢?jiàn)FT4對于特殊要求的應用，例如粉霧劑方面，是十分有效的解決方案。
作者簡(jiǎn)介：
Tim Freeman，富瑞曼科技有限公司總經(jīng)理
自20世紀90年代末，Tim Freeman作為粉體表征公司富瑞曼科技有限公司的總經(jīng)理，在FT4粉體流變儀®和通用型粉體測試儀的設計和持續發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。Tim與各專(zhuān)業(yè)機構合作并參與行業(yè)活動(dòng)，對促進(jìn)粉體加工領(lǐng)域的發(fā)展做出了杰出貢獻。
Tim擁有英國薩塞克斯大學(xué)的機電一體化學(xué)位。他是美國結構化有機微粒系統工程研究中心 (Engineering Research Center for Structured Organic Particulate Systems) 許多項目組的導師，并經(jīng)常組織粉體表征和加工領(lǐng)域的行業(yè)會(huì )議。作為美國藥學(xué)科學(xué)家協(xié)會(huì ) (AAPS) 的"過(guò)程分析技術(shù)"焦點(diǎn)小組的前任主席，Tim是制藥技術(shù)編輯顧問(wèn)委員會(huì )的成員，以及《歐洲藥物評論》雜志的行業(yè)專(zhuān)家組成員。Tim還是化學(xué)工程師學(xué)會(huì )"顆粒技術(shù)"特別興趣小組的委員會(huì )成員、ASTM負責粉體和松裝固體的特性和處理的D18.24小組委員會(huì )副主席，以及美國藥典 (USP) 通論 - 物理分析專(zhuān)家委員會(huì ) (GC-PA EC) 的成員。
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