Các phương pháp sản xuất thuốc theo công nghệ nano

Phương pháp kết tập

Kết tập ( agglomeration ) – còn gọi là kỹ thuật từ dưới lên ( bottom-up ), đi từ kích cỡ nhỏ đến size lớn là quy trình link những thành phần kích cỡ nhỏ ( ion, nguyên tử, phân tử hoặc tiểu phân nhỏ ) thành những tiểu phân size lớn hơn trong môi trường tự nhiên phân tán nhờ những link hóa lý. Phương pháp kết tập có những kỹ thuật thường sử dụng như khuếch tán dung môi, nhũ hoá bay hơi dung môi, sử dụng CO2 lỏng siêu tới hạn .
Khuếch tán dung môi : Kỹ thuật khuếch tán dung môi tạo nên thuốc nano nhờ biến hóa thực chất của môi trường tự nhiên phân tán. Phương pháp thuận tiện thực thi, không cần sử dụng nguồn nguồn năng lượng cao, nhưng hạn chế của giải pháp là sử dụng những dung môi hữu cơ và việc vô hiệu trọn vẹn những dung môi hữu cơ cũng gây cản trở cho việc nâng cỡ lô trên quy mô sản xuất .

Vận hành tiến trình sản xuất nanocurcumin .
Nhũ hóa bay hơi dung môi : Sử dụng quy trình nhũ hóa tạo nhũ tương, sau đó bốc hơi pha dung môi hữu cơ tạo hệ tiểu phân nano. Phương pháp đơn thuần, không cần sử dụng nguồn nguồn năng lượng cao, tuy nhiên hạn chế của chiêu thức là sử dụng những dung môi hữu cơ ô nhiễm so với thiên nhiên và môi trường và con người, việc vô hiệu trọn vẹn những dung môi hữu cơ cũng gây cản trở cho việc nâng cỡ lô trên quy mô sản xuất .
Kỹ thuật sử dụng CO2 lỏng siêu tới hạn : Kỹ thuật kháng dung môi siêu tới hạn ( supercritical antisolvent, SAS ) : Dùng dung môi hoàn toàn có thể hỗn hòa với CO2 lỏng siêu tới hạn để hòa tan những thành phần. Do không tan trong CO2 lỏng siêu tới hạn nên khi CO2 lỏng siêu tới hạn ly trích vào dung môi khiến chất tan lập tức kết tập hình thành tiểu phân nano .
Kỹ thuật khuếch trương nhanh từ dung dịch siêu tới hạn ( rapid expansion from supercritical solutions, RESS ), những thành phần được hòa tan vào CO2 lỏng siêu tới hạn, sau đó, hỗn hợp đi vào vùng có áp suất thấp hơn. Sự biến hóa áp suất bất thần làm giảm năng lực hòa tan của những thành phần trong CO2 và lập tức bị kết tập tạo hệ tiểu phân nano .
Phương pháp hạn chế được việc sử dụng những dung môi hữu cơ nhưng để thực thi được cần có thiết bị tạo CO2 lỏng siêu tới hạn .
Ngoài những kỹ thuật kết tập trên, hệ tiểu phân nano còn được tạo thành từ những kỹ thuật kết tập khác : Kỹ thuật tạo hệ tiểu phân từ phản ứng hóa học, từ quy trình polymer hóa, gel hóa, kỹ thuật tạo phức tạp nano nhờ tương tác tĩnh điện học, kỹ thuật tạo hệ tiểu phân nhờ sự đổi khác những điều kiện kèm theo vật lý như biến hóa nhiệt độ, áp suất, dung môi, pH .

Phương pháp phân tán

Phân tán ( dispersion ) còn gọi là kỹ thuật từ trên xuống ( top-down ) đi từ size lớn đến size nhỏ, là quy trình chia nhỏ những tiểu phân size lớn thành tiểu phân kích cỡ nhỏ hơn trong môi trường tự nhiên phân tán. Phương pháp này có những kỹ thuật thường sử dụng như khuấy vận tốc cao, như nhau hoá dưới áp suất cao, đùn ép, nghiền bi .

Khuấy tốc độ cao (rotor-stator): Kỹ thuật thường sử dụng nhất để tạo thuốc nano nhờ thiết bị khuấy rotor-stator với tốc độ cao từ 10.000 – 24.000 vòng/phút. Kỹ thuật đơn giản, dễ thực hiện và hiện nay đã có thiết bị nâng cỡ lô trên quy mô 50kg.

Đồng nhất hóa dưới áp suất cao : Sử dụng thiết bị đồng nhất hóa dưới áp suất cao, hệ phân tán thô khi đi qua buồng tạo áp suất cao, những tiểu phân trương phồng va chạm sẽ vỡ ra tạo nên hệ tiểu phân nano .
Kỹ thuật đơn thuần, dễ thực thi tạo hệ tiểu phân nano như nhau, thuận tiện nâng cỡ lô trên quy mô sản xuất và lúc bấy giờ đã có thiết bị nâng cỡ lô trên quy mô 2 nghìn lít / giờ. Tuy nhiên, hệ thống thiết bị tạo áp suất cao khá đắt tiền .
Đùn ép : Kỹ thuật chia nhỏ tiểu phân thô khi nén qua mạng lưới hệ thống màng lọc theo kiểu lọc tuyến tính tạo thuốc nano. Kỹ thuật đơn thuần, thuận tiện đạt được sự như nhau về kích cỡ và dãy phân bổ kích cỡ tiểu phân nano, nhưng khó khăn vất vả khi nâng cỡ lô trên quy mô sản xuất lớn do kỹ thuật lọc theo kiểu tuyến tính khá phức tạp .
Nghiền bi : Pha phân tán, môi trường tự nhiên phân tán, chất không thay đổi và khoảng chừng 40 % bi được cho vào thùng quay. Quay thùng theo một chiều, trong quy trình hoạt động, những thành phần trộn lẫn vào nhau tích hợp tạo hệ tiểu phân. Khi hoạt động quay của thùng, dưới ảnh hưởng tác động của lực ma sát và sự va đập lên nhau giữa những thành phần với bi làm giảm kích cỡ tiểu phân giúp hình thành hệ tiểu phân nano .
Kỹ thuật đơn thuần, thuận tiện nâng cỡ lô trên quy mô sản xuất lớn. Tuy nhiên, size hệ tiểu phân nano khó đạt được sự giống hệt về dãy phân bổ kích cỡ .
Ngoài những kỹ thuật thường gặp trên, một số ít công nghệ cũng được nghiên cứu và điều tra sản xuất thuốc nano như kỹ thuật siêu âm, chiếu xạ, hồ quang điện, vi hóa lỏng …

Kết hợp kết tập và phân tán

Trong thực tế, điều chế hệ tiểu phân nano thường kết hợp giữa kỹ thuật kết tập và phân tán. Kết tập tạo hệ tiểu phân thô, sau đó phân tán giảm kích thước để thu được hệ tiểu phân nano. Chẳng hạn, điều chế hệ tiểu phân liposome bằng kỹ thuật tạo lớp màng phim lipid kép rồi hydrat hóa tạo hệ liposome MLV hoặc LUV kích thước ở hàng micromet. Để giảm kích thước xuống hàng nanomet, sử dụng các kỹ thuật phân tán như siêu âm, đùn ép, đồng nhất hóa.

Kỹ thuật làm khô thu tiểu phân nano

Sau khi điều chế hệ phân tán nano, làm khô hệ tiểu phân nano giúp tăng độ bền hóa lý của thuốc nano do hạn chế tác động ảnh hưởng của những tác động ảnh hưởng thiên nhiên và môi trường dữ gìn và bảo vệ, tránh rủi ro tiềm ẩn nhiễm khuẩn và thuận tiện cho quy trình luân chuyển .
Kỹ thuật đông khô và phun sấy là hai kỹ thuật tân tiến được sử dụng để làm khô những loại sản phẩm thuốc nano. Kỹ thuật phun sấy tiết kiệm chi phí ngân sách hơn so với đông khô nhưng cần dùng thành phần pha phân tán có nhiệt độ tan chảy trên 70 oC và loại sản phẩm thu được hoàn toàn có thể bị kết tụ hoặc tan chảy. Chính vì vậy, kỹ thuật đông khô được sử dụng thoáng đãng hơn khi điều tra và nghiên cứu sản xuất thuốc nano. Đông khô là quy trình loại nước ra khỏi vật tư ở điều kiện kèm theo ướp lạnh nhờ đổi khác tiến trình nhiệt độ và áp suất để nước từ trạng thái rắn chuyển trực tiếp sang trạng thái hơi ( thăng hoa ) .
Tóm lại, có rất nhiều công nghệ sản xuất thuốc nano, tuỳ vào điều kiện kèm theo đơn cử, loại sản phẩm đơn cử mà nhà phân phối lựa chọn giải pháp sản xuất tương thích .

Source: https://dvn.com.vn
Category: Công Nghệ