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PLGA微球制备的关键因素与优化策略

PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)微球因其优异的生物相容性和可控的药物释放性能,在药物递送系统中备受关注。然而,其制备过程中多种因素会影响微球的形貌、粒径及分布,进而影响其应用效果。本文基于《PLGA微球的制备与表征》的研究成果,总结了制备过程中的关键影响因素及优化策略,为相关研究提供参考。


1. 溶剂选择:形貌与粒径的调控关键

溶剂类型对微球的形貌和粒径具有显著影响。实验发现,乙酸乙酯(EA)和二氯甲烷(DCM)是两种常用的溶剂,但它们的特性不同:

EA:与水相界面张力较低,更易形成小尺寸液滴,适合制备粒径较小的微球(如纯EA制备的微球粒径仅为417.7 nm)。

DCM:溶剂挥发速率快,但易导致微球形貌不规则,需通过二次萃取(再萃取液体积30 mL)加快溶剂提取速率,改善微球圆整度。
此外,混合溶剂比例也会影响粒径,EA占比越高,微球粒径越小,分布越窄。


2. 工艺参数的优化:能量输入的平衡

乳化时间和乳化速度是影响微球粒径分布的重要工艺参数。研究发现:

乳化时间:延长乳化时间(0.5 min至5 min)可减小粒径并缩小分布,但过长(如10 min)可能导致分布略宽。

乳化速度:提高转速(6000 rpm至20000 rpm)可显著减小粒径,但超过20000 rpm后效果趋缓,且可能因能量过高导致分布变宽。
因此,需根据目标粒径选择合适的乳化时间和速度,避免过度输入能量。


3. 配方因素的影响:浓度与比例的调控

PLGA 浓度:浓度增加(5 mg/mL至50 mg/mL)会增大油相粘度,导致粒径增大和分布变宽。

PVA 浓度:提高PVA浓度(0.5%至5%)可增强乳液稳定性,减小粒径并缩小分布,但需注意浓度过高可能增加体系粘度。

油水相体积比:水相比例过高(如1:15)会加速溶剂萃取,导致粒径显著增大(827.1 nm)和分布变宽,推荐比例为1:2至1:5。


4. 溶剂挥发与形貌控制

溶剂挥发阶段的搅拌速度对粒径影响较小,但可通过提高转速(如700 rpm)缩短实验周期。此外,对于EA溶剂体系,向水相附加5%的EA可减缓溶剂提取速率,避免微球表面屈曲,改善形貌。


结语

PLGA 微球的制备是一个多因素协同作用的过程,需根据目标性能(如粒径、形貌)优化溶剂类型、工艺参数和配方比例。通过合理调控溶剂萃取速率、乳化能量和配方浓度,可实现微球的高效制备与精准控制,为药物递送系统的开发奠定基础

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