布比卡因多泡脂质体的制备与表征: 配方与工艺对其关键质量属性影响的QbD研究

本研究将QbD原理扩展到含有亲水性活性药物成分(API)的脂质体产品。论证了多囊脂质体体系中QbD概念的可行性和优势。文章选择局麻药布比卡因作为模型化合物。定义并评价了多囊脂质体药物产品的三个关键属性，即粒径、形态和药物包封效率。脂质体制备工艺对脂质体粒径和药物包封效率均有显著影响。在本研究中，采用显微镜和粒度分析仪详细研究了制备脂质体过程中材料属性和工艺参数的影响。使用风险评估来监测几个影响包封率和颗粒大小的因素。

图一 文章首页

1. 不同脂质体之间的区别

图二 A 单层脂质体  B 多层脂质体  C 多囊脂质体

2. 布比卡因多囊脂质体制备

2.1材料

布比卡因、DPPG、胆固醇、DEPC、三辛酸甘油酯、L-赖氨酸、二氯甲烷、无水葡萄糖、磷酸(85%)和氯化钠

2.2布比卡因多囊脂质体制备

多囊脂质体的制备步骤如下:将5.27 mg/ml的脂质称重到一个120ml的有盖烧瓶中，加入约120ml的二氯甲烷溶解脂质。同样，在85%磷酸溶液中加入13.3 mg/ml的布比卡因和20 mM的L -赖氨酸作为内水相。两种溶液通过两台蠕动泵注入乳化分散机。随着溶液的不断注入，混合溶液在乳化分散机中20℃均质，收集第一乳(保存在5℃)。然后，使用带注射针的蠕动泵将第一种乳剂注射到外部水溶液中。搅拌一段时间后，第二种乳剂在冰浴中冷却至8℃。用带孔环的氮气去除第二乳液中残留的二氯甲烷。溶剂完全去除后，多囊泡形成MVL。最后，采用多级离心，用0.9%氯化钠溶液代替外水相，浓缩至所需体积。

图三 制备过程中关键质量属性（CQAs）和关键工艺参数（CPPs）

3. 结果和讨论

3.1处方对粒径和多囊形态的影响

本研究考察了布比卡因多囊脂质体的以下影响因素(布比卡因浓度、脂质浓度和L -赖氨酸浓度)。单因素实验中每个因子设计的三个水平。

图四 脂质浓度、布比卡因浓度和L -赖氨酸浓度等影响因素

3.2一次乳化时工艺参数的影响

对剪切速度、剪切时间、剪切温度、油/水相输入速度等工艺参数进行了研究。单因素实验中每个因子设计三个水平

 图五 考察因素：剪切速度、剪切时间、油/水相输入速度

图六 油/水相输入速度、剪切速度、剪切时间对粒径的影响

为了获得粒径尽可能小的脂质体，选择油/水相输入速度50ml/min、剪切速度14000rpm、剪切时间5min。

3.3二次乳化过程中工艺参数的影响

二次乳化对MVL的形成至关重要。为了考察加工参数对二次乳的影响，考察了搅拌温度、搅拌速度、外水相体积、注射器针头孔径四个参数

图七 考察因素：搅拌温度、搅拌速度、外水相体积、注射器针头孔径

图八 不同温度制备的第二种乳剂的显微照片：(A)温度为10℃;(B)温度为20℃;(C)温度为30℃。

不同混合速度制备的第二种乳剂显微图：(D)搅拌速度为300转/分;(E)搅拌速度为500转/分;(F)搅拌速度为700转/分。

第一乳与外水相不同比例的显微照片：(G)第一乳与外水相的比例为1:4;(H)第一乳与外水相的比例为1:6;(1)第一乳与外水相的比例为1:8。

综合显微照片和实验数据，选择20℃、搅拌速度500rpm、第一乳与外水相的比例为1:4进行下一步试验。

3.4溶剂去除过程中工艺参数的影响

混合均匀后，将溶液完全转移到稀释剂(0.9% NaCl溶液)中。通过氮气吹制装置从底部除去有机溶剂。溶剂完全除去后，制备布比卡因MVL。为了更好地了解残余溶剂，研究了去除时间的影响

图九 不同去除时间点的多泡形态显微照片

(A) 0 min;(B) 75分钟;(C) 180分钟;(D) 320分钟;(E) 500分钟;(F)最终产品。

(B) 去除时间对残余溶剂(G)和包封效率(H)的影响。氮气流速0.3 mL/min，温度8◦C。

  考虑包封效率和有机溶剂残余，选择500min用于后续研究。

3.5离心过程工艺参数的影响

样品用多级法离心。将上清液与0.9% NaCl溶液混合，离心三次。最后一次离心后，用少量0.9% NaCl溶液收集脂质体。离心对颗粒大小影响不大，但会影响包封效率。如果游离布比卡因不完全分离后，可能导致包封效率降低。因此，需要对离心转速进行研究。在此过程中，研究了离心转速的变化对封装效率的影响。

图十 布比卡因多泡脂质体在不同离心速度下的显微照片：

(A)离心前的布比卡因多囊脂质体;(B)离心速度4000rpm;(C)离心速度为6000 rpm;(D)离心转速为7000 rpm。(E)不同离心速度的包封效率。

随着离心速度的增加，布比卡因多囊脂质体的包封效率从72.17%增加到90.20%。然而，当离心速度达到7000 rpm时，可以观察到一些“黑色区域”，如图8D所示，这可能是由于多囊脂质体破裂造成的。虽然由于多囊脂质体的破裂使游离药物浓度增加，但由于脂质体在7000rpm下离心，总药物浓度也增加得更多。这就解释了为什么在7000转时药物的包封效率比在6000转时低。

高压微射流均质机

ZB 20240914