
多糖是由多個單糖通過糖苷鍵連接形成的天然高分子化合物,廣泛存在于植物、動物及微生物體內。其中醫用級多糖特指經精制加工后,純度、生物相容性、安全性等指標符合藥典標準或醫療器械相關規范,可直接應用于醫療健康領域的多糖類材料。其核心特性包括良好的生物可降解性、低免疫原性,部分還具備免疫調節、促創面愈合、防粘連等生物活性,是生物醫藥與醫療器械領域的關鍵材料之一。
一、醫用級多糖的主要應用行業 基于其優異的生物特性,醫用級多糖已滲透到醫療健康多個細分領域,核心應用行業包括以下三類:
1. 生物醫藥與醫療器械行業 這是醫用級多糖最核心的應用領域。在外科手術中,羧氨基葡聚多糖鈉等多糖可制成防粘連沖洗液,用于清潔術野、減少術中出血與組織滲出,預防術后器官粘連,廣泛適配婦科、骨科、神經外科、胸外科等多科室手術;在藥物遞送領域,殼聚糖、透明質酸等可構建納米粒或水凝膠載體,提高化療藥等小分子藥物的靶向性和生物利用度,延長藥物體內滯留時間;此外,海藻酸鹽、透明質酸等還可用于組織工程支架、眼科手術填充材料、關節潤滑劑等,其生物力學特性與人體結締組織高度匹配,已獲FDA等權威機構批準臨床應用。
2. 功能性食品與保健品行業 部分醫用級多糖因具備明確的生理活性,可作為功能性食品原料。例如香菇多糖、海帶多糖等植物多糖,經噴霧干燥制成速溶粉劑后,可直接添加至飲料、乳制品中,發揮免疫調節、抗氧化等保健功效;微生物來源的右旋糖酐等多糖,還可作為食品添加劑改善產品質地,同時兼具一定的生理調節作用。
3. 高端化妝品行業 醫用級多糖的保濕、抗氧化及修復特性使其成為高端化妝品的核心原料。褐藻酸、透明質酸等多糖經精制后,可用于精華液、面膜基料等產品,能快速滲透皮膚表層,補充水分并形成保護膜,同時緩解皮膚刺激、促進表皮修復,且因符合醫用級安全標準,對敏感肌具有更高的適用性。
二、噴霧干燥機制備醫用級多糖的核心優勢 噴霧干燥技術是醫用級多糖工業化生產的關鍵工藝之一,其核心原理是通過高壓泵將液態多糖物料霧化成微小液滴,與熱空氣快速接觸實現瞬間干燥,最終形成粉末狀產品。該技術適配醫用級多糖的制備需求,優勢顯著:一是低溫干燥特性可最大限度保留多糖的生物活性,避免高溫導致的結構破壞;二是干燥效率高,能實現連續化生產,適配規模化市場需求;三是可通過調控工藝參數控制產品粒度分布,獲得流動性好、純度高的粉末產品,且設備接觸面多采用316L不銹鋼材質,易于清潔,符合GMP生產要求。
那艾儀器噴霧干燥機制備醫用級多糖典型案例
一:植物多糖(香菇多糖)專用噴霧干燥制備
? 制備原料與目的:以香菇提取的粗多糖溶液為原料,通過噴霧干燥實現精制干燥,獲得符合醫用級標準的速溶型香菇多糖粉劑,用于功能性食品及藥物輔料。 ? 設備與工藝特點:采用上排風壓力噴霧制粒干燥塔,設備具備低溫干燥功能,可精準控制熱風溫度避免多糖活性流失;采用上進上排風設計,防止熱風循環污染物料,保障產品純凈度;配備PLC自動化控制系統,實現進料速度、霧化效果、熱風分布的精準調控,降低人工干預帶來的質量波動。 ? 產品優勢:制備的香菇多糖粉劑粒度均勻、溶解速度快,純度符合醫用級輔料標準,可直接添加至飲料、膠囊制劑中,生物活性保留率達90%以上,且設備易拆卸清潔,滿足GMP生產規范。
二:吸入級海藻糖(BioHale? Trehalose Dihydrate)
? 制備原料與目的:以高純度海藻糖溶液為原料,通過噴霧干燥制備吸入級海藻糖二水合物,作為肺部給藥制劑的輔料,用于改善藥物顆粒的霧化特性與流動性,同時保護治療性蛋白質的天然構象。 ? 設備與工藝特點:采用專用噴霧干燥設備,針對吸入制劑的嚴格要求,精準控制霧化液滴直徑,使最終產品顆粒直徑適配肺部給藥需求;干燥過程嚴格控制玻璃化溫度(約107℃),避免海藻糖結晶形態改變,保障其非還原糖特性,提升與氨基酸、蛋白質的相容性。 ? 產品優勢:產品純度符合美國藥典、歐洲藥典及日本藥典標準,被列入GRAS(一般公認安全)清單,可安全用于肺部和鼻腔給藥;噴霧干燥后產品表面特性優化,流動性優異,能顯著改進藥物釋放特性,同時兼具冷凍保護功能,可用于治療性蛋白質的凍干保護。
三:殼聚糖低聚糖微球噴霧干燥制備(適配藥物遞送系統)
? 應用場景:藥物遞送系統研發(Taylor & Francis Group相關研究成果轉化) ? 制備原料與目的:以殼聚糖低聚糖與聚乙烯醇分散液為原料,先通過離子凝膠法形成前驅體,再經噴霧干燥制備微球顆粒,用于改善難溶性藥物吉非替尼(Gefitinib)的溶解度,構建長效緩釋藥物遞送系統。 ? 設備與工藝特點:采用實驗室級噴霧干燥設備,精準調控進料濃度、霧化壓力及熱風溫度,使微球顆粒形成均勻的多孔結構;通過工藝優化控制微球粒徑,最終產品平均直徑達3.18±0.5微米,適配靜脈或局部給藥需求。 ? 產品優勢:噴霧干燥制備的殼聚糖低聚糖微球載藥量顯著提升,從傳統納米粒的63.25±2.1%提升至78.15±2.6%,zeta電位達41±3.5 mV,具備良好的膠體穩定性;體外藥物釋放試驗顯示,藥物釋放率達92±2.1%,且實現長效緩釋效果,為難溶性藥物的遞送提供了高效解決方案。
醫用級多糖憑借其獨特的生物特性,在生物醫藥、功能性食品、高端化妝品等行業展現出廣闊應用前景。噴霧干燥技術以其高效、低溫、可規?;膬瀯?,成為醫用級多糖制備的核心工藝,能精準匹配不同多糖產品的純度、活性及形態要求。上述三個案例覆蓋了植物多糖、動物/微生物多糖等不同來源,適配輔料、吸入制劑、藥物載體等不同應用場景,為相關企業的工藝選型與產品研發提供了實用參考。隨著生物醫藥技術的發展,噴霧干燥設備的自動化水平與工藝精準度將持續提升,進一步推動醫用級多糖的產業化應用與功能創新。