纽约大学坦顿工程学院的研究人员开发出一种新的方法来制造微观药物递送胶囊，解决了制药制造中的一个基本挑战。
这种技术被称为顺序纳米沉淀（Sequential NanoPrecipitation，简称SNaP），旨在解决工业化规模上制造均匀、精确尺寸药物递送颗粒的长期难题。目前的方法要么能提供出色的控制，但只能生产小批量；要么能生产大量产品，但精度较低——这种权衡限制了先进药物递送系统的发展。
这项研究发表在《ACS Engineering Au》上，代表了Nathalie Pinkerton持续致力于开发通用药物递送系统的重要进展。该论文被选为ACS编辑精选（ACS Editors' Choice），凸显其具有广泛的公众兴趣潜力。
Pinkerton曾在辉瑞（Pfizer）肿瘤研究部工作，研发针对实体瘤的新型纳米药物，如今她是纽约大学坦顿分校化学与生物分子工程（Chemical and Biomolecular Engineering, CBE）系的助理教授，专注于开发可“从实验室转化到病人床边”的可扩展解决方案。
这项新研究通过提供系统控制粒子特性的基础理解，使SNaP从一个有前景的概念验证转变为可预测的制造工艺。
“这就像要始终如一地做出完美的饼干，”论文的资深作者Pinkerton说。“你可以在厨房里一次做一打一致的饼干，但当你试图一次做一千块饼干时，就会遇到挑战。面团混合不均匀，有些饼干烤焦了，有些则没烤熟。你需要重新思考整个流程，才能在更大规模上做出同样美味的饼干。”
药物递送微粒（大小约为人类头发宽度的千分之一）已经用于多种美国食品药品监督管理局（FDA）批准的治疗中，包括用于阿片类药物成瘾、精神分裂症和心脏疾病的长效制剂。这些微小载体可以封装药物，并缓慢释放，从而减少注射频率，提高患者的依从性。
研究人员展示了对1.6至3.0微米粒子尺寸的精确控制，他们指出这非常适用于吸入给药。粒子的尺寸是一个关键质量属性，影响其在体内的行为和药物释放方式。
SNaP过程通过在毫米级腔室中进行精心调控的混合来实现。第一步，将含有溶解药物和核心聚合物材料的流体迅速与水混合，使材料沉淀并形成微小核心。在第二步中，在经过精确控制的延迟时间后，加入稳定剂以停止生长并锁定所需尺寸。
“可以把它想象成使用一个启动-停止计时器，”研究第一作者、纽约大学坦顿分校博士生Parker Lewis说。“第一个混合器启动粒子生长，第二个混合器通过在其表面涂上一层不粘涂层，在精确的尺寸上停止生长。”
通过调整两次混合步骤之间的延迟时间（以毫秒为单位），研究人员可以控制粒子的最终大小。
SNaP之所以特别重要，是因为它具有可扩展的潜力。传统的高精度方法如微流控技术只能生产少量粒子——大约每小时6克。工业方法如喷雾干燥虽然可以生产大量粒子，但尺寸控制较差。SNaP在连续流动模式下运行，在实验室条件下实现了每小时144至360克微粒的生产率，并且有潜力通过使用更大的混合设备进一步扩大规模。
研究人员通过成功封装抗真菌药物伊曲康唑（itraconazole）验证了他们的方法，达到了83-85%的包封效率，意味着在过程中几乎没有药物浪费。
对于制药行业而言，这种方法特别有价值，因为它解决了药物开发中的一个众所周知的瓶颈。许多有前景的药物递送概念因无法在商业规模上一致制造而无法惠及患者。
对于患者而言，这项技术的最终好处可能是更有效、副作用更少的药物，并通过更方便的治疗时间表进行给药。不过，该技术还需在更大规模的测试中验证，并最终通过临床试验，这一过程可能需要数年时间。
除了Pinkerton和Lewis之外，论文的其他作者还包括纽约大学坦顿分校CBE系的Nouha El Amri和Erica E. Burnham，以及机械与航空航天工程（Mechanical and Aerospace Engineering）系的Natalia Arruz。
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