2021, 44(7):1441-1448.
摘要:
目的 研究不同分散機(jī)制的粉霧劑裝置氣流阻力與載體型制劑粉末分散行為間的關(guān)系。方法 以Lactohale 206®與馬來(lái)酸氯苯那敏(CPM)混合粉末為制劑模型,4款不同阻力的吸入器為吸入裝置: RS01-L、RS01-M、RS01-H、Handihaler®(HD),借助計(jì)算流體力學(xué)(CFD)、離散相(DPM)、離散元(DEM)方法,探討在30、60 L/min 2種體積流量下,制劑載體顆粒在不同阻力裝置內(nèi)的運(yùn)動(dòng)、分散情況;同時(shí),運(yùn)用新一代撞擊器(NGI)研究模型制劑在2種體積流量下、通過(guò)不同裝置后的體外沉積表現(xiàn),并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行比較、分析。結(jié)果 CFD結(jié)果表明,裝置氣流阻力及氣流流量均對(duì)裝置內(nèi)流場(chǎng)強(qiáng)度有影響,當(dāng)裝置內(nèi)體積流量提高時(shí),結(jié)構(gòu)類似的RS01-L、RS01-H的裝置湍流動(dòng)能變化集中于旋轉(zhuǎn)腔及格柵處區(qū)域,可能會(huì)影響膠囊從裝置中的遞送;而HD裝置膠囊倉(cāng)吸嘴等部件流場(chǎng)紊亂程度均提高。DPM結(jié)果表明,載體顆粒在裝置內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度隨裝置阻力及流量提高而增加,對(duì)RS01-L、RS01-H類結(jié)構(gòu)而言,流量提高主要促進(jìn)載體在分散腔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度,增加顆粒與裝置的碰撞次數(shù);HD裝置內(nèi)載體顆粒流量雖提高,但顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡差異不明顯;DEM結(jié)果表明,相同體積流量下,RS01系列的L、H裝置氣流-顆粒相對(duì)速度平方值遠(yuǎn)低于HD裝置,HD裝置中氣流剪切作用強(qiáng)于同等體積流量下RS01裝置,HD裝置總碰撞能量損失遠(yuǎn)低于RS01。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,RS01系列的L、M、H裝置遞送劑量(DD)受體積流量影響較?。籋D裝置內(nèi)體積流量越高,裝置殘留和膠囊殘留越低,DD越大;裝置殘留RS01系列明顯高于HD,且隨氣流體積流量的升高,L、M裝置殘留降低顯著(P<0.05、0.001);HD裝置體積流量提高后,預(yù)分離器藥物殘留顯著降低(P<0.001),但顆粒在慣性作用下在喉管的殘留則顯著增加(P<0.001);RS01系列裝置在2種體積流量下喉部沉積無(wú)顯著性差異,高流量下H裝置預(yù)分離器沉積較低流速顯著增加(P<0.001);2種體積流量下,微細(xì)粒子劑量(FPD)均隨RS01系列裝置阻力增加而顯著提高(P<0.05、0.01、0.001),質(zhì)量中值空氣動(dòng)力學(xué)粒徑(MMAD)均隨裝置阻力增加呈下降趨勢(shì);RS01系列裝置分散藥物能力隨體積流量增高而顯著提高(P<0.001);而對(duì)HD裝置而言,體積流量增加后,MMAD雖降低,分散能力有所提升,但FPD變化不明顯。結(jié)論 裝置氣流阻力是調(diào)節(jié)裝置分散性能的一種可行的方式,體積流量一致時(shí),裝置阻力增加(通常由截面積變小造成),氣流流速提高,制劑粉末顆粒運(yùn)動(dòng)速度升高,顆粒與裝置壁面的碰撞作用增強(qiáng),粉末分散效果得到提升,從而改善了藥物分散、沉積表現(xiàn)。