综述:热熔挤出技术在掩味中的应用

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:AAPS PharmSciTech 3.4

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  这篇综述系统阐述了热熔挤出(HME)技术在药物掩味中的创新应用,重点分析了其通过聚合物基质包裹苦味活性药物成分(API)的机制,以及该技术在儿科、老年和兽用制剂中的临床价值。文章详细探讨了工艺参数优化(如挤出温度、螺杆转速)、聚合物选择(如Eudragit? E PO、Kollidon? VA 64)和评估方法(电子舌、动物味觉厌恶实验),为开发患者友好型口服制剂提供了绿色高效的解决方案。

  

热熔挤出技术在掩味中的应用

引言
口服给药因其便利性成为最常用的给药途径,但药物苦味严重影响患者依从性。约60%的API具有苦味,传统掩味技术如微囊化、包衣等存在工艺复杂或溶剂残留问题。热熔挤出(HME)作为一种连续化、无溶剂的"绿色"技术,通过形成固体分散体实现高效掩味,尤其适用于儿科和老年制剂开发。

HME掩味机制
HME通过以下途径掩盖苦味:

  1. 物理屏障:将API分子级分散于聚合物(如Eudragit? E PO)中,形成非晶态固体分散体,抑制药物在唾液(pH 6.8-7.4)中的溶出。
  2. 化学相互作用:API与聚合物(如Kollidon? VA 64)通过氢键或疏水作用结合,稳定非晶态结构。实验证明,含20% Eudragit? E PO的配方在人工唾液中2分钟药物释放<5%。

关键材料

  • pH敏感聚合物:Eudragit? E PO(pKa≈7.6)在口腔不溶,在胃酸中快速释放,实现"口腔掩味-胃部释放"双重功能。
  • 增塑剂:聚乙二醇(PEG 6000)可降低加工温度至120-150°C,保护热敏感药物如克拉霉素。
  • 离子交换树脂:通过电荷相互作用持久掩味,适用于离子型药物如双氯芬酸。

工艺优化
通过质量源于设计(QbD)方法优化关键参数:

  • 螺杆构型:反向螺纹元件增强混合,使API分布均匀性达98%
  • 温度控制:分段加热(进料区100°C→挤出区160°C)避免药物降解
  • 停留时间:60-90秒确保充分熔融但不超过API热稳定性极限

评估技术

  • 电子舌:ASTREE电子舌传感器可量化苦味强度,与人类味觉面板相关性达r=0.92
  • 动物模型:大鼠短暂接触测试(BATA)显示,HME处理的替米考星制剂舔食次数较原料药提高8倍
  • 分子模拟:马尔代夫糖与奥司他韦的分子动力学模拟显示结合能达-6.45 kcal/mol,证实包合作用

应用案例

  • 阿奇霉素:与Eudragit? RL PO共挤出后,溶出度提高3倍,儿童接受度达90%
  • 3D打印咀嚼片:含双苯海拉明的水果味咀嚼片通过FDA认证,感官评分4.2/5分

挑战与展望
当前局限包括热敏感药物加工窗口窄(如蛋白质类药物),以及放大生产时传热效率差异。未来可通过:

  1. 开发低熔点共聚物(如Soluplus?)拓展适用药物范围
  2. 结合过程分析技术(PAT)实现实时质量监控
  3. 与3D打印联产个性化剂量制剂

该技术正推动口服制剂向"精准掩味-控释给药"一体化方向发展,为改善特殊人群用药体验提供新范式。

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