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脂質(zhì)體作為一種廣泛應(yīng)用于藥物遞送、基因治療和疫苗開發(fā)的納米載體，其粒徑大小及分布均勻性直接影響到載藥效率、體內(nèi)循環(huán)時間及靶向性能。因此，在脂質(zhì)體制備過程中，如何實現(xiàn)粒徑可控且分布均一是研究的關(guān)鍵問題之一。脂質(zhì)體擠出器作為當(dāng)前主流的粒徑調(diào)控設(shè)備之一，其在提升粒徑分布均勻性方面發(fā)揮著重要作用。
一、脂質(zhì)體擠出器的基本原理
脂質(zhì)體擠出器通過將預(yù)形成的多層或小單層脂質(zhì)體懸浮液在高壓作用下反復(fù)通過具有特定孔徑的聚碳酸酯膜或多孔不銹鋼膜，使脂質(zhì)體在剪切力和擠壓作用下重組成尺寸更小、結(jié)構(gòu)更均一的新粒子。這一過程有效減少了原始脂質(zhì)體中因制備方法(如薄膜水化、超聲或逆向蒸發(fā))所導(dǎo)致的粒徑差異。
二、影響粒徑分布均勻性的關(guān)鍵因素
1.膜孔徑選擇
擠出膜的孔徑?jīng)Q定了較終脂質(zhì)體的較大粒徑上限。通常使用的膜孔徑有50 nm、100 nm、200 nm等，選擇合適的膜孔徑可精確控制目標(biāo)粒徑范圍。孔徑越小，所得脂質(zhì)體粒徑越均一，但同時也會增加操作難度和損耗率。
2.擠出壓力與次數(shù)
擠出過程中施加的壓力越大，脂質(zhì)體通過膜的速度越快，粒子重塑效果越明顯。然而過高的壓力可能導(dǎo)致脂質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞。通常建議采用適中壓力，并多次循環(huán)擠出(一般3～5次)，以逐步改善粒徑分布。
3.溫度控制
脂質(zhì)體在相變溫度附近流動性增強，更容易發(fā)生形變和重組。因此，在擠出過程中維持適當(dāng)?shù)臏囟?如40–60℃)有助于提高粒徑一致性和包封效率。
4.脂質(zhì)成分與濃度
不同種類的磷脂(如DPPC、DSPC、膽固醇等)對剪切力的響應(yīng)不同，也會影響擠出后的粒徑穩(wěn)定性。此外，脂質(zhì)濃度過高可能造成堵塞，而過低則不利于形成穩(wěn)定的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)。
三、提升粒徑分布均勻性的機制分析
脂質(zhì)體擠出器通過物理篩分與動態(tài)重構(gòu)雙重機制提升粒徑均勻性：一方面，膜孔徑起到“篩選”作用，較大粒子被截留并重新分配；另一方面，剪切力促使脂質(zhì)體破裂重組，形成更小、更規(guī)則的新粒子。這種雙重作用使得原本粒徑分布寬泛的脂質(zhì)體經(jīng)過數(shù)輪擠出后，其PDI(多分散系數(shù))顯著降低，粒徑分布趨于集中。
脂質(zhì)體擠出器在調(diào)控粒徑及其分布均勻性方面具有明顯優(yōu)勢，已成為科研和工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備。通過優(yōu)化膜孔徑、操作參數(shù)及工藝條件，可以進一步提升脂質(zhì)體的均一性，為新型納米藥物和mRNA疫苗的研發(fā)提供有力支持。
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