多尺度下超细粉静电沉积构建渗透泵包衣膜机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21808206
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0808.医药化工
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

As the only oral drug delivery system capable achieving constant drug release rate, osmotic pump tablet (OPT) is considered as the ultimate ideal drug delivery system. Presently, only organic solvent coating can be used to prepare OPT due to the high glass transition temperature (Tg) of the coating materials, causing many problems such as toxicity and environmental concerns. Our earlier attempts reported dry powder coated pharmaceutical tablets through an electrostatic deposition of coating powders, which eliminated the shortcomings of solvent coating. But still, it cannot achieve OPT owing to the difficulties in uniformly and precisely controlling the electrostatic deposition of ultrafine powders onto the surface of the OPT cores in a complicated multiscale system. .The present study aims to investigate the mechanism of the electrostatic deposition and deformation of ultrafine coating powders during the preparation of osmotic pump tablets in a multiscale system, analyzing the adhesion and deformation of micro-nano scaled ultrafine powders onto those macro scaled osmotic pump tablet cores. Also to in-depth explore how the motion properties of ultrafine coating powders affect the deposition, deformation and the uniformity of the film, eliminating or reducing the agglomeration of the ultrafine powders. And to quantitatively establish the relationship among the particle size and distribution of the ultrafine powders, the thickness of the coating film and the drug release rate from the osmotic pump tablet, providing theoretical basis for the industrialization of the electrostatic powder coated osmotic pump tablets.
渗透泵制剂是目前最理想的、可实现药物匀速释放的膜控型口服控释制剂,其包衣膜(半透膜)厚度及均匀性是其质量和疗效的关键,目前仅溶剂包衣可制备出合格的包衣膜,但有机溶剂易燃易爆易挥发等问题给其产业化生产造成了极大困难。申请人所在课题组利用粉末静电沉积构建出口服固体制剂,解决了溶剂包衣的诸多缺陷,但仍无法制备出质量合格的渗透泵制剂。本项目将集中探究多尺度下超细粉静电沉积构建渗透泵制剂机制,剖析微纳尺度包衣粉在宏尺度制剂片芯表面的吸附沉积及塑性变形行为,着重研究多尺度下包衣粉的流动、聚集等特性对其均匀沉积和快速成膜的影响,解决微纳尺度下超细粉高表面能、易团聚等关键问题。建立超细包衣粉尺度、渗透泵制剂包衣膜厚度及均匀性、药物释放速率三者之间的量化关系,实现通过调整超细包衣粉的尺度从而精准控制半透膜厚度及均匀性继而精准控制药物释放速率的目标,为规模化制备质量和疗效可控的新型渗透泵制剂提供理论依据。

结项摘要

针对目前高端固体制剂实现缓控释、防潮等功能性的溶剂包衣方法存在包衣膜均一性差、污染重、能耗高、易燃易爆易挥发等诸多问题,项目系统研究了超细粉静电沉积构建高端固体制剂包衣膜,明确了多尺度下超细包衣颗粒在固体制剂表面的沉积行为及其强化机制;通过在包衣处方中加入适量纳米助流剂(0.5%-1%)降低了颗粒间相互作用力,成功解决了微纳尺度下超细包衣粉高表面能、易团聚等关键问题;通过引入静电场力和液体增塑剂的毛细管力,有效增强了动态多尺度下增强宏尺度制剂片芯表面对微纳尺度包衣颗粒的均匀吸附力,从而成功强化了超细颗粒在片芯表面的沉积效率,继而提升了包衣效率和均匀性;系统研究了微纳尺度包衣颗粒沉积于片芯表面之后的塑性变形行为及成膜机制,深入探究了超细包衣颗粒粒径、包衣固化温度和固化时间等参数对沉积后的超细包衣粉快速成膜的影响,确定了沉积后的超细包衣颗粒发生熔接成膜的主要影响因素为平均粒径和包衣固化温度和时间。借助离散元模型计算模拟确定了超细包衣粉在片芯表面静电沉积和成膜的一般性规律:首先静电力强化了微纳尺度超细包衣颗粒与宏尺度片芯表面的相互作用力,有力提升了前者在后者表面的沉积效率和均匀性;同时液体增塑剂在超细包衣颗粒和片芯之间形成了液体桥,也有助于提升包衣颗粒的沉积效率和均一性,同时液体增塑剂降低了包衣成膜高分子材料的玻璃化温度,继而有效强化了沉积包衣粉在片芯表面的快速成膜。 借助所得多尺度下超细包衣粉静电沉积和成膜规律,使用醋酸纤维素、羟丙纤维素、尤特奇类丙烯酸树脂、羟丙甲纤维素酯类等作为包衣材料,分别实现了渗透泵控释制剂半透膜、中药防潮制剂包衣膜及高端肠溶缓释制剂包衣膜的制备调控。该研究对制备高端医药固体制剂包衣膜具有一定的参考价值,对丰富和发展基于静电沉积的其他药物膜剂(如经皮递药贴剂、口腔膜剂等)体系也具有重要的意义。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Recent advances of oral film as platform for drug delivery
口腔膜片作为药物输送平台的最新进展
  • DOI:
    10.1016/j.ijpharm.2021.120759
  • 发表时间:
    2021-06-10
  • 期刊:
    INTERNATIONAL JOURNAL OF PHARMACEUTICS
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    He, Mengning;Zhu, Lingmeng;Yang, Qingliang
  • 通讯作者:
    Yang, Qingliang
静电干法包衣构建复方丹参片防潮包衣膜
  • DOI:
    10.7501/j.issn.0253-2670.2020.20.006
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中草药
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈馨怡;袁凤;史楷岐;杨根生;杨庆良
  • 通讯作者:
    杨庆良
Electrostatic powder coated osmotic pump tablets: Influence factors of coating powder adhesion and film formation
静电粉末包衣渗透泵片:包衣粉末附着力和成膜的影响因素
  • DOI:
    10.1016/j.powtec.2019.10.084
  • 发表时间:
    2020-01
  • 期刊:
    Powder Technology
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Qingliang Yang;Feng Yuan;Yingliang Ma;Kaiqi Shi;Gensheng Yang;Jesse Zhu
  • 通讯作者:
    Jesse Zhu
Moisture barrier films for herbal medicines fabricated by electrostatic dry coating with ultrafine powders
采用超细粉末静电干法涂覆制备的草药防潮膜
  • DOI:
    10.1016/j.powtec.2020.03.023
  • 发表时间:
    2020-04-15
  • 期刊:
    POWDER TECHNOLOGY
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Yang, Qingliang;Yuan, Feng;Zhu, Jesse
  • 通讯作者:
    Zhu, Jesse
Delayed sustained drug release from electrostatic powder coated tablets with ultrafine polymer blends
超细聚合物共混物静电粉末包衣片剂的延迟持续药物释放
  • DOI:
    10.1016/j.powtec.2021.08.088
  • 发表时间:
    2021-08
  • 期刊:
    Powder Technology
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Qingliang Yang;Feng Yuan;Jiale Chen;Hang Zhou;Gensheng Yang;Jesse Zhu
  • 通讯作者:
    Jesse Zhu

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其他文献

涡流空气分级机内三维流场的数值
  • DOI:
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  • 期刊:
    化学工程,已录用待刊出
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  • 作者:
    杨庆良;刘家祥*
  • 通讯作者:
    刘家祥*
微通道法制备姜黄素两亲性星状聚酯纳米粒
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国药学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄冬雪;袁怡琦;朱珊;韩宁;周雨青;郭钫元;杨庆良;杨根生
  • 通讯作者:
    杨根生

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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