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克服药物配方挑战

如果在加工过程中药物成分难以溶解或不稳定,药品制造商往往采用锥形双螺杆挤出机来混合药物分子与生物活性聚合物。挤出机亦可用于制备肠衣剂型、缓释剂型、掩味包衣剂型并开发膜剂等剂型。

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为何使用热熔挤出?

热熔挤出(HME)是在高于玻璃转化温度(Tg)的条件下加工聚合物材料的技术,使热塑性结合剂和/或聚合物和活性化合物实现分子级混合。HME 将熔化和机械能结合,改善连续加工过程,便于对材料进行可重现分析、减尘和在线监测,广泛用于多个行业。

在制药行业,HME 被用于在分子级将 API分散到基质中,制成固溶体。其能够让药物输送系统输送难以溶解的药物或专用药品制剂(如皮肤药贴所用的膜剂)。

 

Polymers

聚合物

将足量聚合物选作制成稳定固溶体的基质对 HME 至关重要。具有较高增溶能力的聚合物能够溶解大量药物,尤其适用于此。热熔挤出实验所用聚合物基于不同单体和化学结构,如均聚物、共聚物、两亲性共聚物以及增溶剂和增塑剂。就每种材料而言,须考虑聚合物在溶剂中的溶解度(从高亲油性到高亲水性)。需通过喷雾干燥技术,让聚合物和药物溶解在挥发性溶剂中,选择合适溶剂制备固溶体。

热熔挤出用聚合物须具有热塑性并在挤出温度下保持热稳定性。在 HME 药品系统的开发过程中,玻璃转化和熔化温度是关键因素。聚合物的可挤出性主要取决于 Tg 或Tm 和熔体粘度。多数聚合物表现出触变性行为,粘度随剪切应力增加而减小。

 

药用活性成分

当前药物开发方法所生产的候选药物具有不断增加的分子尺寸和亲油性,导致溶解性和渗透性不良。少于10% 的新型候选药物具有高溶解性和渗透性。同时,据报告,世界卫生组织基本药物目录中 30-40% 的药物水溶性或亲脂性差。HME 通过制成固体溶液在分子级将药物分散到基质中。

HME 适用于多种应用,包括无定形固体分散、控释系统、晶型生成、新型共结晶(无溶剂连续共结晶)、多孔聚合物系统和过程分析技术(PAT)。

 

Processing parameters

工艺参数

在热熔挤出工艺中,API 和赋形剂被送入挤出机。所有成分均经过剪切、加热、塑化、混合、分散并最终通过模具孔成形。开发 HME 制造项目需要对一系列的工艺参数进行控制,如停留时间分布,机械能耗率(SMEC),熔体在口模的温度和压力,以及挤出机扭矩。

请查看“研究通过 HME 达到分子分散效果的决定性参数(海报)”


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