实验 超临界流体技术制备药物纳米颗粒

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1、实验超临界流体技术制备药物纳米颗粒超临界流体(SCF)指温度和压力处在临界点以上的流体，具有与液体相近的密度，与气体相近的黏度。SCF的温度、压力稍有变化,其密度会有显著变化。致使溶质在其中的溶解度发生明显变化。SCF抗溶剂技术应用于药物微粉化，有着独特的优势，它能够克服传统制备方法如研磨、喷雾干燥法等技术缺陷，具有绿色环保、处理过程温和、操作条件易于控制，无有机溶剂残留等优点，有利于药物的稳定，尤其适用于温敏性药物。制备出的药物粒子粒径小、粒径分布窄、粒子均一及表面圆整，现已越来越多地应用到药物的微细化和药物－聚合物复合载体的制备等领域。超临界流体强制溶液分散法(solutionenhan

2、ceddispersionbysupercriticalfluids,SEDS)原理是：利用同轴通路的特制双层喷嘴，高速流动性的SCF把同时导入的活性物质溶液分散成小液滴并喷入沉淀槽，在减小液滴粒径的同时加快分散和膨胀速度，使雾化液滴和迅速混合同步操作，从而减小成核粒径，加速微粒的形成。粒子尺寸和形态与Reynolds数、溶液和SC-CO2流速、喷嘴结构等参数有关。经由喷嘴的高速SC-CO2向流出喷嘴的溶液提供动能，以使其散裂成非常细小的雾滴，并加剧雾滴与SC-CO2的混合，同时SC-CO2作为抗溶剂向雾滴内部扩散造成溶液过饱和而沉淀出更为细小的微粒。在这一过程中，利用SCF的化学性质和机械

3、特性达到“增强喷雾”的效果，最终达到将微粒化的目的。该方法在药用聚合物微粒、药物缓释微粒的制备方面已有了一定的应用。一、实验目的1）了解使用超临界流体技术原理。2）掌握超临界抗溶剂技术在药物微细化领域的应用。3）熟悉超临界设备的构造。二、实验内容1）超临界实验装置的安装和拆卸；2）甲氨蝶呤的微细化；3）微细化颗粒的观察。三、实验时间步骤所需时间/h配制试剂、了解仪器、安装装置2调节系统平衡2药物微细化过程4收集样品、清洗仪器2药物颗粒形貌观察、粒度及其分布测试3四、实验原理超临界抗溶剂技术是以超临界流体作为反萃取剂，溶质与溶剂互溶，溶质在SCF中的溶解度很小；而溶剂在SCF中溶解度很大。当S

4、CF进入到溶液中时，使溶液稀释膨胀，降低原溶剂对溶质的溶解能力，在短时间内形成较大的过饱和度，使溶质结晶析出。该过程称为SAS(SupercriticalAnti-solvent)过程。作为SAS的改进方法即SEDS，高速流动性的SCF把同时导入的活性物质溶液分散成小液滴并喷入沉淀槽，在减小液滴粒径的同时加快分散和膨胀速度，使雾化液滴和迅速混合同步操作，从而减小成核粒径，加速微粒的形成。五、实验材料1.实验设备与仪器超临界造粒装置：江苏南通华安超临界萃取有限公司高压恒流泵：美国SSIⅢ2.实验材料与试剂：甲氨蝶呤、丙酮、二甲亚砜、CO2为食品级六、实验步骤1、配制终浓度为0.3%甲氨蝶呤溶液

5、：准确称取0.09g的甲氨蝶呤于磁力搅拌下加入10mL的二甲亚砜，再缓慢加入20mL的丙酮，磁力搅拌使之溶解。2、实验流程：钢瓶中的CO2经制冷系统液化后，由高压柱塞泵加压，再由管路中的恒温水浴升温后，泵入体积为500mL的高压釜中，待釜内达到要求的压力，维持CO2泵入速率，开启放气阀以一定速率放气，并调节高压釜外部干燥箱，以保持釜内压力、温度恒定；达到实验所需温度后，SC-CO2通过高压釜顶部同轴喷嘴外侧通道，药物溶液由高压输液泵通过喷嘴内侧通道，同时泵入高压釜。结束泵样后，维持压力及温度不变，继续通入CO2淋洗30min，缓慢卸压，待釜内压力降为常压时，收集样品。实验参数：温度35℃，压

6、力12MPa，药液流速1.0mL/min，放气速率：1900L/h3、仪器开启过程1）先安装超临界造粒装置，各个阀门管路依次拧紧。插入恒温箱传感器、喷嘴传感器、打开喷嘴加热、水浴加热等。2）依次打开钢瓶，钢瓶出口阀，结晶釜阀门（萃取阀常开、放气处大阀全开小阀全关）、开启泵，以一定频率泵入CO2气体。3）待釜内压力和温度达到所需实验条件后（调节泵频率和放气阀，以一定速率放气，以维持釜内压力稳定），高压输液泵以一定速率泵入药液，待高压泵压力稍稍超过结晶釜压力时，打开结晶釜上方的阀门，使药液喷入结晶釜中，经CO2强制分散成细小液滴，溶质过饱和，抗溶剂重结晶出来。4）泵样结束后，关闭高压输液泵，关闭

7、结晶釜上阀门，维持结晶釜压力和温度，继续通入CO2淋洗30min，缓慢卸压，待釜内压力为0时，拆卸仪器，收集样品。5）实验结束后依次关掉泵，结晶釜阀门，萃取阀门，钢瓶出口阀，钢瓶。6）每次实验前后都要以所配溶液的溶剂清洗泵（注意区别非溶剂）Fig1.SchematicdiagramoftheapparatusfortheSEDSprocess图1SEDS装置示意图4、显微镜观察药物颗粒形貌。将样品分散在载玻片