近日,卓尔实验室成功完成一项超临界浸渍测试服务,通过超临界流体技术将药物均匀浸渍到多孔材料载体中,载药量及药物在多孔材料中的均匀分布度均远超客户预期目标。这项历时4个月的技术攻关项目,充分体现了卓尔从工艺研发到装置研制的全方位技术实力。
接受挑战:量身定制技术方案
在医药研发领域,新型药物递送系统的开发一直是前沿且极具挑战的课题。传统的药物负载方法始终无法突破技术瓶颈,难以同时实现高载药量和均匀分布这两个关键目标,导致药物递送系统的性能无法满足后续应用需求。这不仅限制了药物的疗效,也可能影响整个药物研发项目的推进。本次研发任务源于一个客户的新型药物递送系统开发需求。客户希望将一种高价值药物均匀负载到多孔材料中,对载药量和药物在多孔材料中的均匀分布提出了极高要求,其中,载药量需达到一定标准,均匀分布度也要尽可能高 。

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接到研发任务后,卓尔立即组建了专项技术团队。团队首先对客户提供的多孔材料进行了详尽表征,包括孔径分布、比表面积、孔隙率等关键参数的分析。并基于这些数据,技术团队经过多次研讨,精心设计了三套不同的实验方案进行初步验证。
“我们不仅考虑了技术实现的可行性,确保每个方案在现有技术条件下都具备可操作性,还特别关注了工艺的稳定性和可放大性。”项目负责人表示:“每一套方案都针对不同的技术路径,分别从不同角度尝试解决高载药量与均匀分布的难题。”
精心设计:从设备改造到工艺优化
面对客户特殊的工艺要求,技术团队对现有的超临界浸渍设备进行了针对性改造。
首先,研发团队重新设计了核心的浸渍釜结构,增设了特殊工装,确保超临界流体能够均匀地通过多孔材料。其次,针对载入药物的特性,对整个工艺控制系统的深度优化。
“这套设备的改造花费了我们近8周时间,”首席工程师介绍,“我们不仅优化了硬件系统,还升级了数据采集与控制系统,实现了工艺参数的实时监控和精确调节。”
在工艺路线设计方面,团队基于近40年的技术积累,设计了独特的升压-浸渍-降压工艺曲线。这种独特的工艺曲线设计,充分利用了超临界流体对温度和压力变化敏感的特性,实现了药物分子在多孔材料中的高效负载和均匀分布。通过精确控制超临界流体在不同阶段的状态变化,实现了药物分子在多孔材料中的定向析出,为项目的成功奠定了坚实的技术基础 。
严谨执行:一丝不苟的实验操作
在实验执行阶段,技术团队展现了极高的专业素养和严谨态度。每个实验环节都严格执行标准操作规程,确保数据的可靠性和重现性。实验过程中,技术人员需要连续监控超过20个工艺参数,包括压力、温度、流体流速、系统压降等。关键工艺参数的采样频率达到每秒10次,确保了工艺过程的精确控制。

“我们进行了超过50次的预备实验,”实验主管表示,“每一次实验后,我们都会对样品进行详细分析,包括载药量、分布均匀度、药物晶型等多个指标。这些数据为我们优化工艺参数提供了重要依据。”
技术突破:原理与创新点的完美结合
超临界浸渍技术利用超临界流体的独特性质将活性物质负载到多孔材料中。超临界流体是介于气体和液体之间的物质状态,具有接近气体的扩散性和接近液体的溶解能力。这种独特的性质为药物负载提供了新的途径,能够实现传统方法难以达到的高载药量和均匀分布效果。
本次技术攻关中,团队成功解决了三个关键难题:
- 药物分布均匀性控制:通过优化超临界流体的流速和分布,实现药物在多孔材料中的均匀分布;高均匀度确保了药物在载体中能够均匀分散,避免了药物局部浓度过高或过低的问题。在药物释放过程中,均匀的分布使得药物能够持续、稳定地释放,维持体内药物浓度的稳定,提高药物的疗效和安全性,为患者提供更可靠的治疗保障。
- 载药量最大化控制:通过精确控制析出动力学,实现载药量的提高。这一成果意味着在相同的载体材料用量下,能够负载更多的药物,有效提高了药物递送系统的效率。更高的载药量不仅有助于减少载体材料的使用量,降低生产成本,还能增强药物的治疗效果,为后续产品的商业化生产提供了更广阔的利润空间。
- 药物活性保护控制:通过优化工艺条件,确保了药物在加工过程中保持其化学结构和生物活性。优化后的工艺条件对药物结构无明显损害。这对于生物活性药物尤为重要,确保了药物在加工过程中能够保持其原有的化学结构和生物活性,有效保证了药物的有效性和安全性,为药物的临床应用奠定了坚实基础。
- 工艺重现性良好:连续 7 批次实验的载药量偏差小于 1.5% ,表明该工艺具有高度的稳定性和可靠性。良好的工艺重现性是实现工业化生产的关键因素之一,这意味着在大规模生产过程中,能够稳定地生产出质量一致的产品,降低生产过程中的不确定性和风险,提高生产效率和产品质量的稳定性。

客户对测试结果表示非常满意,认为该技术的成功将为他们的产品开发提供强有力的技术支持,极大地加速产品研发进程,提升产品竞争力,为未来的市场推广和临床应用奠定坚实基础 。
技术传承:四十载积淀铸就卓越
大连卓尔高科技有限公司作为中国超临界流体技术领域的领军企业,技术团队的前身是中国超临界流体技术的原研团队,在超临界流体技术领域有近40年的经验。
自1986年起,团队就从超临界流体工艺机理研究起步,逐步发展到应用研究、新工艺开发、参数优化和成套装置研制,涵盖超过19个超临界技术应用领域,持续推动中国超临界流体技术的发展与应用创新。
“这次项目的成功,再次证明了我们团队在超临界流体技术领域的深厚积累,”公司技术总监黄宓兰表示,“从工艺研发到装置研制,我们能够为客户提供完整的解决方案。”
未来,卓尔将继续深化超临界浸渍技术的研究,拓展该技术在医药、食品、化妆品等领域的应用,为更多行业客户提供优质的技术服务和解决方案。公司计划在未来一年内,建设完成专门的超临界浸渍技术验证平台,为行业客户提供更加完善的技术开发服务。