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吸入式疫苗紧急申请中,粒度在药物设计中是何种角色?

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  • 发布时间:2021-06-04 17:09
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吸入式疫苗紧急申请中,粒度在药物设计中是何种角色?

【概要描述】在昨日浦江创新论坛全体大会上,军事科学院研究员、中国科协副主席、中国工程院院士陈薇表示,正在申请雾化吸入式新冠疫苗紧急使用。

吸入式新冠疫苗的研发初衷是什么?对于吸入药物的设计,粒度扮演了什么样的角色?

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在昨日浦江创新论坛全体大会上,军事科学院研究员、中国科协副主席、中国工程院院士陈薇表示,正在申请雾化吸入式新冠疫苗紧急使用。

吸入式新冠疫苗的研发初衷是什么?对于吸入药物的设计,粒度扮演了什么样的角色?


 

 

一、吸入式新冠疫苗 vs 注射式新冠疫苗

 

据陈院士介绍,吸入式新冠疫苗可以:

 

强化免疫状态

注射式新冠疫苗形成的体液免疫、细胞免疫,吸入式新冠疫苗还可形成黏膜免疫,这三重免疫是最理想的状态。

 

减少药物剂量

雾化吸入式疫苗只需针剂疫苗的五分之一的剂量。

 

解决包装问题

注射式新冠疫苗需要一瓶一瓶装,而雾化吸入式疫苗就可以解决目前疫苗瓶子的瓶颈问题。

 

 

二、吸入式新冠疫苗是如何作用的呢?

 

 

雾化吸入治疗,是应用特制的吸入装置将药物以及溶剂,雾化成液体的微滴,吸入并沉积于各级气管、支气管、肺泡中,从而激发黏膜免疫这种免疫是通过肌肉注射所不能带来的。通常,通过肌肉注射的新冠疫苗只能诱导体液免疫和细胞免疫。此外,使用雾化吸入方式免疫是无痛的,且拥有更高的可及性。

 

该治疗方法是一种方便的局部给药的方式,与其他全身给药方式相比,药物以微滴的形式输送至呼吸道,具有副作用小,起效迅速等优势。

 

 

三、雾化吸入药物的粒度设计要求

 

雾化吸入治疗,药物在肺部沉积的区域主要取决于吸入气雾剂中颗粒(液滴)的空气动力学粒径分布。颗粒的粒径分布须能达到设计要求,从而使药物能有效地沉积在肺部的目标靶位。

 

一般认为粒径 0.5 - 7μm的药物微粒才能到达肺部发挥药效,其中大多数应在 5μm 以下,以确保药物能有效沉积到肺部起效。
 
如下图:
图片
 
目前吸入制剂粒径分布测量方法主要有多级撞击器和激光衍射法两种。因激光衍射法具有测量速度快、粒级分级多,且实验操作简便等优势,是雾化吸入制剂研发和生产过程中进行快速的装置筛选、处方研究质量控制的理想方法。

 

 

四、雾化颗粒的粒度表征技术

 

德国新帕泰克 HELOS & INHALER 激光衍射粒度仪,专门针对干粉吸入剂DPI、定量吸入气雾剂MDI、雾化吸入溶液Nebulizer、柔雾剂Soft mist和喷雾器分析开发的粒径分析仪。能够实现在 0.25 - 1750μm 范围内的粒度测量。

 

采用新帕泰克专业的人工喉管以及泵系统完美连接,确保吸入测试条件符合要求,并且通过适配器可与各种不同的吸入装置适配,广泛应用于气雾剂装置的开发与评估、处方研究的粒度分析等。

 

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HELOS & INHALER 气雾激光粒度仪

 

 

五、HELOS &INHALER 应用实例

 

示例1:输出特性分析 | Nebulizer

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吸入药物雾化过程中,雾滴的量比较稳定,雾滴的粒度大小恒定一致

 

示例2:输出特性分析 | DPI

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吸入过程中粒径的动态变化,0.4 秒后,活性成分API不再释放(红色曲线)

示例3:局部作用吸入剂的粒度分析 | 支气管

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粒径分布结构清楚地将吸入剂的API与载体乳糖区分开。API约占药物体积的25%,平均粒径为 4 µm。

示例4:全身作用吸入剂的粒度分析 | 细支气管

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API成分约占吸入药物体积含量的 15%, API的平均粒径约为 2.5 µm, 这样可以使药物更深地渗透到呼吸道,直至细支气管。

 

德国新帕泰克 HELOS & INHALER,正在助力吸入式新冠疫苗的开发与评估,是加速气雾剂装置的开发与评估、处方研究,医药DPI、MDI以及Nebulizer等产品粒度分析的好帮手!

 

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德国新帕泰克有限公司(苏州代表处)版权所有

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