导读：
近期，有研究人员通过微流控技术实现了铂类药物负载的透明质酸-聚精氨酸纳米颗粒（HA-PArg NPs）的连续规模化制备，并结合体外猪膀胱模型验证了其用于加压腹腔内气溶胶化疗（PIPAC）的可行性。该研究优化了雾化参数，证实小粒径液滴可显著提升药物在仿生腹腔内的均匀分布，且纳米颗粒经雾化后仍保持稳定的理化性质与抗癌活性。相关研究以“Generation of continuous production of polymeric nanoparticles via microfluidics for aerosolised localised drug delivery”为题目，发表在期刊《International Journal of Pharmaceutics》上。
本文要点：
1、本研究成功将透明质酸和聚精氨酸基纳米颗粒的生产从传统批量方法转变为微流控连续生产，提高了生产效率和批次一致性。
2、研究团队开发了一种基于微流控技术的药物递送系统，用于封装铂衍生物二氯（1,2-二氨基环己烷）铂（II），并测试了其在腹腔内加压气雾化疗（PIPAC）中的适用性。
3、在临床前模型中，使用CapnoPen®和TOPOL®两种雾化设备，结合注射泵实现了临床最佳雾滴尺寸范围（25-50微米），CapnoPen®在14.7 bar压力和0.4 mL/s流速下产生38微米的雾滴，而TOPOL®在7.4 bar压力和1.1 mL/s流速下产生64微米的雾滴。
4、通过倒置猪膀胱模型模拟腹膜腔环境，发现CapnoPen®产生的较小雾滴尺寸能够更均匀地分布于膀胱腔内，这对于最大化腹膜腔内的治疗覆盖至关重要。
5、稳定性研究表明，纳米颗粒在雾化后保持了其物理化学性质和抗癌活性，证明了该药物递送系统在PIPAC中的可行性和稳定性。
6、本研究为铂衍生物负载的聚合物纳米颗粒的规模化生产提供了一种可扩展的方法，并为未来的临床前和临床应用奠定了基础。
微流控技术相较于传统批量生产方法，在纳米颗粒制备中具有以下显著优势：
1、精准的尺寸控制与均一性
微流控技术通过层流剪切力和精确的流体混合比例调控纳米颗粒的自组装过程。例如，通过调整HA与PArg的流速比为1:2，可生成更小（112 nm）且单分散（PDI <0.2）的纳米颗粒，而传统离子凝胶法因宏观搅拌效率低，颗粒尺寸更大（195 nm）且分散性较差。
2、可扩展的连续生产模式
传统批量法受限于小规模生产（如1.5 mL），而微流控技术支持连续化生产，通过并行化芯片设计或优化流速、压力等流体参数，可扩展至临床需求规模（如从3 mL扩展至12 mL），同时保持颗粒特性（尺寸、PDI、ζ电位）的稳定。
3、工艺重复性与稳定性
微流控的自动化参数控制（如流速、压力）减少了人为操作误差，确保不同批次颗粒的理化性质（如EE%、DL%）高度一致。传统方法因混合不均易导致批次间差异，需频繁优化条件。
4、动态参数优化能力
微流控允许实时调控流速、压力及两相混合比例，灵活优化工艺。例如，通过调整FRR（1:1、1:2、2:1），筛选出1:2为最佳比例（粒径最小112 nm），而传统方法需反复实验试错，效率低且难以精准控制。
5、高效药物封装与适应性
尽管两种方法的EE%相近（微流控66% vs 传统75%），微流控技术可通过调整芯片结构或优化两相接触时间，进一步提升药物负载率。此外，微流控技术对多组分体系的兼容性更强，支持个性化纳米载体的开发。
6、温和条件与绿色生产
微流控技术依赖水相反应和室温操作，避免了传统乳化法中常见的有机溶剂或高温处理，更符合绿色化学原则。
图1.传统离子凝胶化方法和微流控技术制备负载DACHPt的NPs。
图2.冻干和再悬浮前后DACHPt-HA-PArg NPs的稳定性研究：（A）流体动力学直径（nm）和PDI，以及（B）ζ电位。
图3.DACHPt-HA-PArg NPs的热稳定性研究。（A）DACHPt-HA-PArg NPs在37℃和42℃孵育1h和4h时的尺寸（z-average）和PDI，（B）ζ电位。
图4.使用与哈佛PHD ULTRA™注射泵连接的CapnoPen®和TOPOL®气雾剂装置雾化10mL水的参数。
图5.气溶胶液滴尺寸。（A）使用各喷雾装置与注射器组合在最高流速和上游压力（确保完全雾化）下获得的气溶胶液滴尺寸。（B）在优化参数下，空白纳米颗粒（NPs）与纯水的气溶胶液滴尺寸对比。统计分析采用双向方差分析（ANOVA）进行多重比较：*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001。
图6.仿生腔内气溶胶分布。（A）CO2充气管、雾化装置及倒置猪膀胱的实验设置示意图。（B）使用CapnoPen®和（C）TOPOL®气雾剂装置在膀胱上段、中段和下段获得的染色溶液分布百分比。
图7.ID8细胞系的细胞活力研究。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2025.125532
