刘强（胜利石油管理局胜北医院山东东营257064）
【中图分类号】R944.9【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）43-0067-03
纳米结晶混悬剂（nanosuspension）是20世纪90年代发展起来的一种可解决难溶性药物生物利用度低的新型混悬给药系统，是药物不借任何载体，在稳定剂的存在下通过某种技术直接分散在水中形成的粒径在100—1000nm的一种稳定的混悬给药体系。现在新研制出的大部分化学合成或者天然提取药物普遍存在溶解度低，溶解速率慢的问题，从而影响了生物利用度，限制了临床应用[1]。在纳米混悬剂中，药物的粒径范围在100—1000nm，根据Calvin方程，增加了药物的溶解度；根据Noyes—Whitney方程，由于晶体溶解度（CS）和比表面积（S）的增大，药物的溶解速率也大大增加；药物纳米结晶表现出的生物黏附性，增加了药物在胃肠的滞留时间，这些都促进了药物经口服的吸收，提高了难溶性药物的生物利用度。纳米混悬剂具有良好的物理化学稳定性，还可以经过冻干或喷雾制成固体粉末，或制成片剂、颗粒剂等其他固态制剂。纳米混悬剂可以经口服给药，定位于胃肠道上皮细胞；由于纳米混悬体系粒径<5μm，不会引起毛细血管阻塞，也可以经静脉注射给药，靶向MPS（Mononuclearphagocytesystem）系统或中枢组织；也可以用于肺部或眼部给药等[2]。
1纳米混悬剂的制备
1.1制备方法的研究
1.1.1溶剂扩散法(SolventDiffusionMethod)
此法是将难溶性药物溶解到与水互溶或部分互溶的某种溶剂中，然后将溶液在搅拌下注入到溶有表面活性剂的水中，以某种方法除去有机溶剂后就得到了纳米混悬剂。P.Kocbek[3]等将布洛芬溶解到乙酸中,然后注入到溶有表面活性剂的水中，用UltraTurraxT25(UT)8500rpm下搅拌5分钟，所得乳剂200bar下匀化5次，用适量水稀释后，匀化扩散除去乙酸制得纳米混悬体系。
1.1.2超临界反萃取法（SuperCriticalReextraction）
超临界反萃取法是超临界技术在纳米药物制剂中的又一应用[4]。其原理是：将聚合物或药物溶解在溶有表面活性剂的超临界液中，当该液体通过小孔喷嘴减压雾化时，随着超临界液体的迅速汽化，药物形成纳米结晶析出。因为大多数药物在超临界液中不溶解，可使用所谓的“超临界反溶剂技术”，即将药物溶解在可与超临界液相混溶的“反溶剂”中，同时雾化，在高压下超临界流体可以完全吸收“反溶剂”而析出纳米结晶。
1.1.3熔化乳化法（MeltEmulsificationMethod）
本方法是用来制备固态脂质纳米粒（solidlipidnanoparicles）的方法改良而成。此法制备纳米混悬液先将药物分散到稳定剂的水性溶液中并加热到药物的熔点以上，用高速剪切机搅拌形成乳剂，然后用高压均质机乳化5—10个匀化，整个过程温度都要保持在药物的熔点之上，最后乳剂用冰浴冷却，形成固体纳米混悬体系。P.Kocbek[3]等将2.5g布洛芬加入到500ml0.5%（w/w）的表面活性剂水溶液中，加热至布洛芬的熔点（75℃）以上，UltraTurraxT25(UT)于8000rpm均化5min，然后APV-2000于1000bar匀化5次，整个过程温度保持不变。最后用冰浴冷却，制得布洛芬的固体纳米混悬剂。
球磨法
球磨法是物理粉碎法的一种，是第一代制备纳米结晶粉碎技术。把药物分散到表面活性剂水溶液中，然后用球磨粉碎几个小时至几天，形成纳米级的混悬分散体系，所得粒径大小由应力强度和接触点数目决定。这项技术于1990年由Liversidge申请获得专利，并归属Nanosystems公司[5]。王晓波[6]等对复方黄黛片的君药雄黄进行纳米级微粒粉末化研究，采用高能球磨法，所得粉末中80%颗粒粒径在200nm以下。还可在微粒粉碎机中进行湿碾磨[7～9]，即将药物溶于含有表面活性剂的水溶液中在应力和剪切力的作用下粉碎至纳米级。
球磨法最大的缺点是由球磨带来的金属污染严重，需要进行污染考察[10]。
高压均质法
高压均质法制备纳米结晶混悬剂最早是由Muller于1994年首次提出[5]，并申请了专利（Dissocubes,归属于Drugdeliveryservices）,是第二代制备纳米结晶的粉碎技术，也是目前最有发展前景的纳米混悬液制备技术。这是因为，由于一些难溶药物既不溶于水性溶液，也难溶于非水溶液，所以难以应用溶剂扩散法；一些难溶性药物熔点很高或者在温度高时容易分解，这时熔化乳化法的应用也受到限制。高压均质法分为冷匀法和热匀法两种[11～13]，可根据药物的性质选择合适的方法。高温均质有利于降低粒径大小，因为高温可使混悬液的黏度降低。冷匀法所得粒子粒径较大，分布范围广。高压均质法制备纳米混悬剂是直接将药物粉末分散到表面活性剂的水性溶液中，用高速剪切机在转速为9000rpm时搅拌约1分钟，然后用高压均质机匀化15—20次而形成的纳米结晶分散体系。
这种方法采用的设备为高压均质机，其工作原理为：在高压状态下（1500bar）将微粉化药物—表面活性剂水溶液通过极其微小的孔隙（25μm），由于被挤入流体在孔隙内动压瞬间增大，在挤出时静压迅速减小，使得室温条件下流体沸点急剧降低，流体急剧沸腾产生气泡并瞬间爆破，这种爆破力使得药物微粉进一步崩碎，如此循环15—20次，测可以获得药物的纳米结晶。
MullerR.H.[14]等将RMKP22溶于含有表面活性剂Tween80的水溶液中，经Ultra-Turrax9500rpm下搅拌1分钟，然后注入高压均质机中，150bar匀化2次，500bar匀化2次，1500bar匀化10次得到纳米混悬液粒径范围486—508nm。
此法的优点主要有：①适用于大多数难溶性药物；②所得产品粒径小，且分布均匀；③没有用到有机溶剂；④几乎不存在球磨法中的金属污染作用[10]；⑤工艺简单，条件易控制；⑥容易实现大规模工业生产；笔者在本文中主要综述了以高压均质机制备纳米混悬剂的方法的文献。
1.2制备材料
1.2.1药物的选择
生物药剂学药物分类系统（biopharmaceuticalclassificationsystem，BCS）把药物分为四类，高压均质法适用于其中的第二类，即溶解度低但渗透性高的药物。这类药物由于溶解度低而带来的生物利用度低极大限制了临床应用。制成纳米混悬剂后，由于提高了药物溶解度和溶出速率，极大提高了药物的生物利用度。如文献报道danazole纳米混悬剂的生物利用度与其微米级混悬剂相比，由5%提高到82%[5]。就药理作用而言，目前研究主要集中在抗菌药和抗癌药，国内外文献报道过得有紫杉醇、布帕代醌、阿托代醌、两性霉素B、布洛芬、阿菲迪霉素和他折派特等。
1.2.2表面活性剂的选择
制备纳米混悬剂时，为了防止纳米结晶的聚集长大，需要在处方中加入表面活性剂。表面活性剂种类及浓度的选择是影响纳米混悬剂稳定性的关键因素。表面活性剂用量应足以包裹体系中的粒子，但过量的表面活性剂会带来一些毒性。文献报道的纳米混悬剂中应用的表面活性剂有Tween80、Poloxamer188、油酸钾、卵磷脂等。
1.2.3其他添加剂
有些给药途径需要加入其他添加剂，以满足某种治疗目的。如：Muller在制备的他折派特纳米混悬静脉注射剂中添加了渗透压调节剂丙三醇，并考察验证丙三醇的加入没有影响体系的粒径分布[15]。O.Kayser等为了增加布帕代醌在胃肠道的黏附性，克服由于隐孢子虫病引起的腹泻带来的药物损失而在体系中加入了生物黏附性材料壳聚糖，大大增加了在胃肠道的滞留时间[16]。
2纳米混悬剂的给药途径及药效学特型
2.1口服纳米混悬剂
口服是纳米混悬剂最常用的给药途径，作用于胃肠道，常用于抗胃肠道感染。由于纳米混悬液大大提高了药物的溶解度和溶出速率，所以也大大增加了口服的吸收度，使得过去一些疗效良好但是溶解度差的药物又重新得到利用。纳米结晶在胃肠道所表现出的对肠壁的黏附型增加了在肠道的作用时间，也提高了药物的生物利用度。抗利什曼虫药阿托代醌在过去口服吸收度仅为10%—15%，为达到疗效每天需给药三次，每次给药量达750mg。O.Kayser[17]等以阿托代醌口服纳米混悬剂与微粉化相比较，对感染利什曼虫病的小鼠口服给药，感染评分（IS）由40%降到15%，在等负荷剂量下用药浓度由22.5mg/kg减少到7.5mg/kg。体内活性实验表明，两性霉素B口服纳米混悬剂与口服脂质体相比，感染评分由40%降到了25%[18]。
口服纳米混悬液还可以与生物黏附性材料结合制成黏膜黏附性纳米混悬液，增加药物的表面黏附而延长其在胃肠道的保留时间，提高吸收率，改善其生物利用度。C.Jacobs[16]等建立了一种制备生物黏附性纳米混悬剂的新方法，将布帕伐醌微粉分散到表面活性剂水性溶液中，然后加入壳聚糖（0.5%），9000rpm以Ultra—Turrax搅拌1min，然后用APVGaulinMicronLAB40匀化，150bar2次，500bar2次，1500bar15次最终获得。经考察，壳聚糖的加入不影响体系的粒径分布，在盲肠的抗利什曼虫感染评分为0.68，在回肠为0.49，而普通纳米混悬液的感染评分为1.02。
JanMoschwitzer等[19]为了使释药速率更加可控将氢化可的松纳米混悬剂用喷雾方法制成包衣小丸，并考察当包封率为10%时，小丸的释药曲线最为平稳，9h时释药完全。
2.2静脉注射纳米混悬剂
纳米混悬剂静注后，被动地被MPS中的巨噬细胞所识别吞噬，并大部分分布在肝、脾和肺[20]中。由于被吞噬细胞吞噬是自发过程，非常的缓慢，常常使大部分药物在被吞噬前就发生溶解，从而降低了药物的靶向性。因此，常常需要把药物进行表面修饰，加快吞噬细胞的识别。研究表明，纳米混悬剂经Tween80表面修饰后，有良好的脑靶向性，可作用于中枢系统。这是载脂蛋白E介导的过程[21]。
O.Kayser等[22]以高压均质方法制备了阿菲迪霉素的纳米混悬注射剂，体内活性试验表明，与微粉—Tween80混悬液表明，半数有效量（EC50）大大减小。
2.3眼部给药纳米混悬剂
用溶胶聚合物分散了的纳米混悬剂眼部给药表现出了良好的缓释作用，并减少了由于流眼泪带来的药物损失。RosarioPignatello等用乳化溶剂分散法制备了布洛芬—EudragitRS100纳米混悬液滴眼液，体外溶出实验表明，该体系有良好的控释作用，用于兔子的眼部局部给药没有表现出任何毒性和刺激性[23]。
2.4吸入给药
粒径小，溶出快，滞留时间长使得纳米混悬吸入给药成为可能。ClaudiaJacobs等采用高压均质法，经过处方筛选制备了抗哮喘病药布地萘德稳定性良好的纳米混悬喷雾剂，经过PCS粒径分析，平均粒径±500nm，D99在3μm以下，喷雾前后体系粒径未有变化[24]。
3纳米混悬剂的应用前景
综上所述，纳米混悬剂有以下优点：①增加了药物的溶解度和溶出速率，提高了难溶性药物的生物利用度；②药物直接分散在体系中，没有使用载体，生物相容性好；③有良好的稳定性，还可以进一步制成固体制剂；④增加了载药量；⑤便于服用；⑥易实现工业生产；目前，这方面的研究主要在实验室阶段，并表现了良好的重现性[25]。
目前已有很多此类产品上市或正在临床研究，如下：
参考文献
[1]白志华，方晓玲.难溶性药物的口服制剂研究进展[J].中国药学杂志，2005,40(15):1124.
[2]黄胜炎.药物纳米混悬剂释放系统[J].上海医药，2005,26(10):464.
[3]KocbekP,BaumgartnerS,KristlJ.Preparationandevaluationofnanosuspensionsforenhancingthedissolutionofpoorlysolubledrugs（inpress）.[J].IntJPharm.
[4]ShekwnovBY,ChattopadhyayP,SeitzingerJ,etal.NanoparticlesofPoorlyWater-SolubleDrugsPreparedbySupercriticalFluidExtractionofEmulsions[J].PharmRes,2006,23(1):196.
[5]MullerRH,JacobsC,KayserO.NanosuspensionsasparticulatedrugformulationsintherapyRationalefordevelopmentandwhatwecanexpectforthefuture[J].Advancedrugdeliveryreview,2001,3(19):3.
[6]王晓波,袭荣刚,李忠亮.纳米级雄黄粉体的制备[J].解放军药学学报,2002，18（3）：129.
[7]LiversidgeGG.Formulationandantitumoractivityevaluationofanticancerdrugs[J].PharmRes,1996,13(2):272.
[8]Merisko-LiversidgeE,SarpotdarP,BrunoJ,etal.Formulationandantitumoractivityevaluationofnanocrystallinesuspensionofpoorlysolubleanticancerdrugs[J].PharRes,1996,13(2):272.
[9]LiversidgeGG,CundyKC.Particlesizereductionforimprovementoforalbioavailabilityofhydrophobicdrugs:I.Absoluteoralbioavailabilityofnanocrystallinedanazolinbegledogs[J].IntJPharm,1995,125:91.
[10]KrauseKP,KayserO,MaderK,GustR,etal.Heavymetalcontaminationofnanosuspensionsproducedbyhighpressurehomogenization[J]IntJPharm,2000,196:169.
[11]MullerRH,MehnertW,LucksJS，etal.Solidlipidnanoparticles(SLN)-Analternativecolloidalcarriersystemforcontrolleddrugdelivery[J].EurJPharmBiopharm,1995,41:62
[12]ZurMuhlenA,MehnertW,DrugreleaseandreleasemechanismofpredinsoloneloadedsolidLipidnanoparticles[J].Pharmazie1998,53:552.
[13]ZurMuhlenA,SchwarzC,MehnerW.SolidLipidnanoparticlesforcontrolleddrugdelivery-Drugreleaseandreleasemechanism[J].EurJpharmBiopharm,1998,45(2):149.
[14]GrauM.J,KayserO,MullerR.H,Namosuspensionofpoorlysolubledrugs-reproducibilityofsmallscaleproduction,InternationalJournalofPharmaceutics,2000,196:155.
[15]C.Jacobs,O.Kayser,R.H.Muller.Nanosuspensionsasanewapproachfortheformulationforthepoorlysolubledrugtarazepide[J].IntJPharm,2000,196:161.
[16]C.Jacobs,O.Kayser,R.H.Muller.Productionandcharacterisationofmucoadhesivenanosuspensionsfortheformulationofbupravaquone[J].IntJPharm,2001,214:3-7.
[17]O.Kayser.AnewapproachfortargetingtoCryptoSPOridiumparvumusingmucoadhesivenanosuspensions:researchandapplications[J].IntJPharm,2001,214:83.
[18]O.Kayser,C.Olbrich,V.Yardley.etal.FormulationofamphotericinBasnanosuspensionfororaladministration[J].IntJPharm,2003,254:73.
[19]JanMoschwitzer,RainerH.Muller.Spraycoatedpelletsascarriersystemformucoadhesivedrugnanocrystals(inpress)[J].EurJpharmBiopharm.
[20]艾萍,金义光.药物传送中的纳米混悬液[J].国外医学药学分册,2005,32(1):61.
[21]J.Kreuter,V.E.Petrov,D.A.Kharkevich,R.N.Alyautdin.Influenceofthetypeofsurfactantontheanalgesiceffectsinducedbythepeptidedalarginafter1stdeliveryacrosstheblood–brainbarrierusingsurfactantcoatednanoparticles[J].ConRel,199749:81.
[22]O.Kayser.NanosuspensionsfortheformulationofaphidicolintoimprovedrugtargetingeffectsagainstLeishmaniainfectedmacrophages[J].IntJPharm,2000,196:253.
[23]RosarioPignatello,ClaudioBucolo,PieraFerrara,EudragitRS100nanosuspensionsfortheophthalmiccontrolleddeliveryofibuprofen[J].EurJPharmSci,2002,16:53.
[24]ClaudiaJacobs1,RainerHelmutMüller.ProductionandCharacterizationofaBudesonideNanosuspensionforPulmonaryAdministration[J].PharmRes,2002,19,(2):189.
[25]M.J.Grau,O.Kayser,R.H.Muller.Nanosuspensionsofpoorlysolubledrugs—reproducibilityofsmallscaleproduction[J].IntJPharm,2000,196:155.