納米混懸制劑在獸藥中的研究進展

毛倩倩，王麗，周祥瑩，趙志宏，路庭歡，張巖

(青島蔚藍生物股份有限公司/青島康地恩動物藥業有限公司，山東 青島 266109)

納米混懸技術(nano-suspension)是20世紀末開始研究并迅速發展起來的一種新型納米給藥技術，基于其開發的納米混懸液是藥物納米粒子借助少量表面活性劑的穩定作用形成的膠體分散體系，也可稱為納米晶體[1]。納米混懸液可以是最終產品，也可以是制劑的中間體，根據給藥途徑(口服給藥、注射給藥、黏膜給藥等)進一步加工成合適的劑型(注射劑、片劑、凝膠劑等)[2]。與普通的混懸制劑相比，納米混懸制劑的最大特點是粒徑小、載藥量高，能顯著提高藥物溶解度、增加溶出速率、提高難溶性藥物的生物利用度，同時混懸制劑中的納米粒還可通過進一步修飾，實現長循環和靶向給藥，降低給藥劑量和不良反應[3-4]。近年來，納米混懸制劑在獸藥領域的研究與應用日益廣泛和深入，有著巨大的發展前景。本文就納米混懸制劑的制備方法及給藥途徑進行概述，以期為納米混懸制劑在獸藥領域的研發提供參考。

1 獸用納米混懸液的制備方法

納米混懸制備技術有3種：“自上而下”(Top-down)技術、“自下而上”(Bottom-up)技術和聯用技術(圖1)[5]?！白陨隙隆奔夹g是通過機械力將原料藥研磨至納米級，主要包括高壓均質法(high-pressure homogenization)和介質碾磨法(media milling method)。“自下而上”(Bottom-up)技術，又稱控制沉淀技術，是通過將藥物溶解于有機相后，分散于水相中，并通過控制相關條件，除去有機溶劑，得到納米級晶體。聯用技術則是將兩種方法聯合使用，主要通過碾磨或高壓均質將沉淀法得到納米混懸劑，然后進一步粉碎，獲得理想的納米級藥物粒子。具體選擇哪一種方法要綜合考慮粒徑大小、納米混懸液的穩定性、成本以及藥物的理化性質等各方面因素，必要時可采用聯用技術[6]。

圖1 納米制劑制備方法流程

1.1 高壓均質法

高壓均質法的原理是，物料以超高流速通過可調縫隙的均質閥中，通過剪切、撞擊和空穴3種效應，將物料粉碎至納米級別，并降低藥物粒徑的多分散性(PDI)。此方法適用范圍廣、制備過程簡單，可避免有機溶劑的加入，并且高壓均質過程會對細菌產生破碎作用，因此特別適用于無菌納米注射混懸劑的制備[7-8]。該法制備的藥物納米晶體的粒徑主要與藥物本身的硬度、穩定劑類型、均質壓力、循環次數等因素有關。其中表面活性劑種類對納米粒粒徑影響程度較小，勻質壓力和循環次數是決定納米粒粒徑的最主要因素。

嚴紅梅等[9]以難溶性藥物黃芩素為模型，以卵磷脂和波洛沙姆-188 聯用作為穩定劑，采用高壓均質法制備BA-NS，所制備的BA-NS粒徑小、分散較均勻并且能顯著提高黃芩素的體外溶出度。Alireza等[10]研究發現，通過高壓均質法對姜黃素進行處理，得到的姜黃素混懸制劑粒徑更小、再分散性更好、具有更高的溶解性和溶解。這為中獸藥產品的開發提供了一定的思路和啟發。

阮祥春等[11]通過改變均質機的壓力及均質的循環次數來進一步控制氟苯尼考納米混懸劑中藥物的粒徑，所得混懸液為乳白色，通針性良好，3 h內的沉降體積比達到96%以上，長時間放置分層后，輕搖即可迅速重新分散均勻，重分散性較好。余鵬靈[12]在制備恩諾沙星納米混懸注射劑過程中，發現在一定范圍內，粒徑變化與均質壓力、均質次數成相關性，隨著壓力、均質次數的增加，粒徑逐漸變小，當壓力超過1 00 MPa，適度增大壓力，粒徑變化不明顯。

1.2 介質研磨法

介質研磨法，又稱球磨法、珍珠碾磨法等，其原理是藥物在研磨室內與研磨介質(玻璃、氧化鋯或聚苯乙烯樹脂等球狀物)快速轉動，相互碰撞，被研磨成納米級粒子[13]。該方法制備過程中溫度可控，特別適合熱不穩定的藥物，但研磨過程中，研磨介質可能會脫落，因此不太適宜注射用納米混懸液的制備[14]。該方法制備的藥物納米粒徑主要與研磨介質的種類和大小、機械轉速、表面活性劑種類、藥物濃度及研磨時間有關[15]。

徐林林等[16]采用微型化介質研磨法使塞來昔布原料藥納米化，能夠增加其體外溶出度。連王權等[17]采用研磨介質體積10 mL,轉速1 600 r/min,研磨時間4 h的工藝條件制備的延胡索乙素納米混懸劑，體外溶出效果明顯優于藥物的粗混懸液，能更快、更有效、更穩定地發揮其鎮痛作用。王鏡等[18]采用微型化介質研磨制備的銀杏內酯B納米混懸劑(GB-NS)，平均粒徑(PS)為(180±7)nm，多分散指數(PDI)為0.196±0.036；掃描電鏡(SEM)顯示GB-NS呈棒狀或不規則的顆粒狀，結晶度較銀杏內酯B原料藥(GB)明顯減弱；體外溶出試驗結果顯示GB-NS在30 min內累積溶出度接近90%，顯著優于GB原料藥。

1.3 沉淀法

沉淀法是先將藥物溶于溶劑(通常為可與水互溶的有機溶劑)中，后將藥液加入相關其他溶劑中，此過程藥物因局部過飽和，迅速析出形成納米結晶。該方法，操作簡單，易于工業生產[19]，但形成的納米晶體粒徑較難控制，且多處于無定型狀態，易結團形成大顆粒，并存在有機溶劑殘留的風險[20]。該制備方法的控制條件：表面活性劑種類及濃度、藥物濃度、油水比、攪拌速度、溫度等[21]。

劉錦妮等[22]研制的穿心蓮內酯納米混懸劑，是將F68和吐溫-80作為穩定劑，反溶劑和溶劑體積比20∶1，藥物濃度40 mg/mL，攪拌速率1 400 r/min，攪拌時間80 min，所制得的穿心蓮內酯納米混懸液粒徑為(568.51±13.74)nm，藥物呈大小均一的球形顆粒，分布均勻。連王權等[23]采用pH值依賴的溶解/沉淀法制備美洛昔康納米混懸劑，使用泊洛沙姆407與吐溫-80比例為1∶1，作為穩定劑，其用量與主藥比例為1∶2；以13 000 r/min的速率高速剪切2 min，所得產品的平均粒徑均在200 nm以內，PDI值約0.2，并可顯著改善體外溶出度。王一安等[24]通過反沉淀法制備舒林酸納米混懸劑，并通過乳腺癌MCF-7細胞、4T1細胞腫瘤模型進行體外藥效評價，其抑制效果較游離藥有了顯著的提升(P<0.01)，拓寬了舒林酸的給藥途徑，并為其他非甾體類抗炎藥納米制劑的開發提供了借鑒作用。

1.4 乳化法

乳化法是先將難溶性藥物溶于有機溶劑中，形成O/W型乳劑，后采用不同(減壓蒸餾、超聲破碎、勻質化、微流化、對流勻質等)方法控制藥物在乳滴中的大小，形成納米混懸制劑[25]。該方法適合用于能溶解于有機溶解性的藥物，無法用于水溶性藥物和有機溶劑溶解性較差的藥物，并且此生產方法可能會造成有機溶劑殘留等問題，對環境也有一定的污染[26]。該制備方法屬于Bottom-up法，影響納米粒徑的因素與沉淀法相似，其中最重要的因素是有機溶劑的選擇。

Ahmed等[27]對降血脂藥物阿托伐他汀/依折麥布(ATV/EZT)復方制劑進行研究發現，與純藥物混懸液相比，通過乳化法負載的ATV/EZT可提高口服生物利用度，并更有效地控制血清膽固醇水平。Moataz等[28]采用乳化法通過篩選不同的油、表面活性劑和助表面活性劑，得到的最終樣品，能有效提高坎地沙坦酯/氫氯噻嗪(CAN/HCTZ)的溶解性和溶解度，從而提高其口服生物利用度和生物活性。陳胡羚[29]采用乳化法研制的氟苯尼考納米晶，有機相與水相體積比為1∶2，泊洛沙姆188的濃度為5%，勻漿速度和時間分別為7 000 r/min和5 min，勻質壓力和次數分別為300 bar和3次，得到的氟苯尼考納米晶粒徑分布平均，粒徑為(226.1±11.3)nm，PDI平均值為0.29±0.03。

1.5 聯用技術

將“自下而上”技術和“自上而下”技術聯用，可避免單獨使用帶來的弊端，得到的納米晶體粒徑更小、分布更窄。一般情況下，高壓均質技術為聯用技術的技術核心，先通過沉淀法等Bottom-up技術得的基礎納米混懸制劑，后用高壓均質法獲得粒徑更均勻的納米混懸制劑。目前常用的方法有：沉淀—均質、噴霧干燥—均質、冷凍干燥—均質等[30-31]。

王卉[32]采用溶劑反溶劑-高壓均質法制備大豆苷元、 沙棘黃酮的納米混懸劑，可有效地提高它們的溶解度、口服生物利用度；表明納米混懸劑技術是改善難溶性中藥黃酮類成分口服吸收的有效、可行手段，為中藥黃酮類成分相關制劑的研究開發提供參考。曾艷玲等[33]采用超聲輔助沉淀法制備鹽酸齊拉西酮納米混懸劑，該方法中超聲波在液體里的分散作用主要依賴于液體的超聲空化作用，采用冷凍干燥法對納米混懸劑進行了固化研究及對固化后的粉末進行了表征。 固化后納米混懸劑粉末外觀良好，粒徑、多分 散性指數復溶后變化不大。葸慧榮等[34]通過反溶劑沉淀-高剪切法制備淫羊藿苷納米微粒，經單因素試驗法考察了不同穩定劑對納米微粒的影響，逐步優化處方，最終獲得粒徑較小、載藥量較高且相對穩定的淫羊藿苷納米混懸液。

2 給藥途徑

納米混懸制劑，能增加難溶性藥物的生物利用度，提高藥效，可應用于多種給藥途徑，包括口服給藥、注射給藥、眼部給藥、肺部給藥、吸入給藥、皮膚給藥等[35]。本文將重點介紹納米混懸制劑在口服給藥、注射給藥、吸入給藥以及皮膚給藥等方面的應用。

2.1 口服給藥

口服給藥是獸用制劑最常見的給藥方式，使用方便、安全，目前市售獸用納米混懸制劑大部分產品為口服給藥[36]。口服給藥時，因部分藥物首過效應代謝失效，導致生物利用率低，納米混懸制劑，藥物包裹于內部，可介導藥物的腸道淋巴途徑轉運，從而克服首過效應。此外，納米混懸制劑，藥物粒徑小，表面積大，對腸道黏膜有一定的黏附作用，可延長藥物在腸道內的滯留時間，增加吸收比例，提高藥物的生物利用度[37]。陳胡羚[29]以氟苯尼考計，按20 mg/kg劑量給雞灌胃給藥氟苯尼考原粉和氟苯尼考納米晶，發現與氟苯尼考原粉組相比，氟苯尼考納米晶組的達峰時間(Tmax)縮短，藥時曲線下面積(AUC0-∞)和峰濃度(Cmax)均明顯提高，氟苯尼考納米晶組的相對生物利用度是氟苯尼考原粉組的3.6倍。

2.2 注射給藥

注射給藥能夠達到某些治療效果，例如：起效快速、緩釋作用、靶向作用、降低過敏反應、降低毒性、避免首過效應，具有一定的治療優勢[37]。納米混懸制劑注射給藥，通過界面擴散進入血液，延緩藥物釋放，起到緩釋作用[38]。納米混懸制劑中的藥物溶出非瞬時完成，可以達到靜注貯庫效應，避免了藥物瞬間濃度過高而引起的毒性，此外藥用輔料少，不但能降低毒性，還可降低過敏反應及阻塞毛細管的風險[39]。納米混懸制劑，注射給藥，具有被動靶向作用，從而增強了藥效。Duong等[8]研制的用于治療預防放射治療和細胞毒性藥物化療引起的惡心嘔吐的鹽酸昂丹司瓊注射液，在大鼠皮下注射給藥后，與溶液制劑相比，優化后的鹽酸昂丹司瓊混懸注射液，藥物釋放可達到96 h，延長了平均駐留時間。余鵬靈[12]按恩諾沙星計2.5 mg/kg單劑量分別給豬肌注2.5%自制恩諾沙星納米混懸注射劑和拜有利注射劑，通過對主要藥動學參數進行比較，Tmax、消除半衰期(t1/2β)、駐留時間(MRT)統計學差異顯著，表明恩諾沙星納米混懸注射劑在豬體內具有一定的緩釋作用、且消除緩慢；自制恩諾沙星納米混懸注射劑的AUC0-last稍高于拜有利注射劑，相對生物利用度為105.2%，表明用高壓均質技術制備得恩諾沙星納米混懸注射劑具有相對較好的吸收程度。

2.3 吸入給藥

通常吸入給藥的氣霧劑粒子在0.5～5 μm范圍內最為適宜。納米混懸制劑能夠改善藥物在載體藥分布不均勻的狀況，顯著增加呼吸道的藥物吸收，減少全身性吸收[40]。有研究表明，將納米混懸制劑的粒徑從4.4 μm減小至0.73 μm，吸入量可從227 μg升至421 μg。納米混懸制劑對肺泡巨噬細胞的靶向給藥，也是目前的研究重點：能夠提高靶細胞內的藥物濃度，降低全身性藥物濃度，從而減少用藥次數，降低藥物的潛在毒性。畜禽呼吸系統疾病是我國許多規模化養殖場和農村養殖大戶十分關注的問題之一，如繁殖與呼吸綜合征、豬傳染性胸膜肺炎、豬傳染性萎縮性鼻炎、禽流感、雞傳染性支氣管炎、新城疫等。畜禽呼吸道疾病的藥物治療療效一般，生物利用度低[41]。如果利用納米混懸劑的肺靶向優勢，將藥物制作成納米混懸劑，可為我們研究治療呼吸系統疾病的新獸藥提供新的思路和途徑。

2.4 其他給藥方式

納米混懸技術還可以制成透皮制劑用于寵物醫療領域，將恩諾沙星制成納米混懸制劑[42]，可對皮膚角質層的結構產生改變，對膠原纖維原有的排列造成影響，從而提高藥物在皮膚的滲透吸收。蘭瑩[43]研制的復方酮康唑納米乳，藥效比原料藥有所提高，殺菌時間短，可能因為復方酮康唑納米乳粒徑較小，容易透過真菌的細胞膜，并且能與細胞膜上的甾醇化合物反應，從而使抑菌的效果得到了很大程度提高。復方酮康唑納米乳具有緩釋作用，當藥物進入菌體后便慢慢釋放，延長了藥物在菌體內停留的時間，抑菌、殺螨效果都很理想。

3 結語

納米混懸制劑，不僅能解決藥物溶解性和溶出度問題，還能改變藥物在體內藥代動力學特征，提高生物利用度，提高藥物的安全性和有效性。目前，獸用納米混懸制劑重點開發劑型為口服制劑，主要優勢為增加藥物的溶解度和溶出度。相信隨著納米混懸技術在基礎理論研究方面的不斷深入以及無毒、無刺激性、生物相容性好的新材料的開發，其在給藥系統中的應用前景將會更加廣闊，未來將有更多基于納米混懸技術開發的產品上市。