综述：共喷雾干燥技术制备干粉吸入制剂的最新研究进展

这篇综述系统阐述了共喷雾干燥（co-spray drying）技术在干粉吸入制剂（DPI）开发中的创新应用，重点探讨了其相较于传统喷雾干燥在改善颗粒气溶胶性能（如dae 1-5?μm调控）和理化稳定性方面的优势，并涵盖辅料筛选、表征技术、生物大分子（如蛋白质/基因疗法）递送及人工智能（AI）在配方优化中的前沿进展。

　　

Abstract

共喷雾干燥技术通过将药物与辅料（如L-亮氨酸）在单一溶剂中共溶解并一步干燥，形成多组分颗粒（API-辅料型为主），显著提升干粉吸入制剂（DPI）的肺部沉积率（d_ae
1-5?μm）和稳定性。其核心优势在于：疏水性辅料可降低颗粒粘附力，而氢键作用能抑制药物结晶。该技术已成功应用于小分子（如布地奈德）、蛋白质及基因治疗药物的递送系统开发。

Introduction

肺部给药系统（PDDS）凭借肺泡巨大表面积（70-140?m²
）和低酶活性成为非侵入性递送的理想途径。相较于需协调吸入的MDI/SMI，干粉吸入剂（DPI）因无需抛射剂且稳定性高而备受关注。然而，现有DPI仅10-15%的剂量能抵达深肺，共喷雾干燥通过精准调控颗粒特性（如d_ae
）突破此瓶颈。

Co-spray drying method to prepare DPIs

工艺参数（如雾化气压、进料速率）直接影响颗粒形貌与收率。例如，提高雾化气流速可减小粒径，而添加L-亮氨酸能形成核壳结构以优化分散性。对比传统喷雾干燥，共喷雾干燥的颗粒表面自由能更低，且粒径分布更均一。

Excipients used in co-spray drying

辅料按功能分为三类：

1. 稳定剂：甘露醇通过氢键稳定无定形态；
2. 分散增强剂：L-亮氨酸在颗粒表面形成疏水层；
3. 生物相容性载体：壳聚糖提升黏膜黏附性。

Characterizations

关键评价指标包括：

• 空气动力学粒径（d_ae
  ）：惯性撞击器测定；
• 固态表征：差示扫描量热法（DSC）检测结晶度；
• 体外沉积率：新一代撞击器（NGI）模拟肺部沉积。

Applications

1. 小分子药物：共喷雾干燥布地奈德-亮氨酸体系，生物利用度提升2.3倍；
2. 生物大分子：胰岛素与海藻糖共干燥后，活性保留率达95%；
3. 基因治疗：PLGA载体保护DNA免受肺部酶降解。

AI and ML for DPIs formulation development

机器学习（ML）可高效探索10²⁵
-10³⁰
维配方空间，如随机森林模型预测L-亮氨酸最佳添加量为20%时，细颗粒分数（FPF）达78%。

Conclusions and outlook

共喷雾干燥技术结合AI优化，有望推动下一代DPI的个性化治疗，尤其在结核病和肺癌的靶向递送中潜力显著。未来需解决规模化生产中的工艺重现性问题。