微反应器技术可控制备药物纳米颗粒的应用基础研究

本项目以有机药物溶析沉淀过程为研究背景，针对药效显著但水溶性差、生物利用度低有机药物的高效利用问题，提出利用微反应器技术强化溶析沉淀过程传质，制备粒径可控、尺寸均匀的纳米药物颗粒，以显著提高有机药物生物利用度，实现药物精确靶向给药的思想。应用先进的无干扰微流场测试技术和高速显微技术，在微米尺度空间分辨率下精细研究微反应器内液－液快速混合过程和有机药物溶析沉淀过程，揭示流体混合方式、稳定剂及其种类和浓度变化对纳米药物颗粒粒径、均匀分散性的影响。通过基于微通道内液－液快速混合过程和有机药物溶析沉淀过程的数值模拟，以实验结果验证数值模拟，揭示有机药物溶析沉淀机理，建立纳米颗粒粒径、均匀分散性的预测模型。以天然有机药物姜黄素作为研究对象，实现粒径可控、尺寸均匀姜黄素纳米颗粒的制备，并将研究结果推广应用于其它水溶性差的有机药物。

本项目以有机药物溶析沉淀过程为研究背景，针对药效显著但水溶性差、生物利用度低有机药物的高效利用问题，提出利用微反应器强化溶析沉淀过程传质，制备粒径可控、尺寸均匀的纳米药物颗粒，以显著提高有机药物生物利用度，实现药物精确靶向给药的思想。通过先进的无干扰微流场测试技术（Micro-LIF）和高速显微技术实现微米空间分辨率下微尺度通道内液－液快速混合过程和姜黄素溶析沉淀过程的可视化和定量化研究，并通过数值模拟手段，研究了微通道内多种强化混合过程的方式，在对混合过程的研究基础上，采用微反应器内溶析沉淀与高压静电喷雾干燥一体化的方法实现了粒径可控、尺度均匀的姜黄素纳米颗粒的制备。同时，利用溶析沉淀法实现了以分子间二硫键交联的人血清白蛋白纳米颗粒的制备。在对单分子溶析沉淀研究的基础上，进一步研究了姜黄素与白蛋白双组份溶析沉淀的过程，并实现了姜黄素与人血清白蛋白的复合纳米颗粒的可控制备。所制得的姜黄素-白蛋白复合纳米颗粒不但在稀释条件下具有良好的稳定性，同时也在还原型环境中具有氧化还原响应。这种特性使得药物颗粒可以稳定存在于生物体内血液循环系统中，并在细胞中在还原型谷胱甘肽的作用下降解并释放出所包裹的药物。本研究为纳米药物的制备指出了新的方法与方向，研究成果在难溶性药物的纳米药物递送体系中有着良好的应用前景。