PhD脂质体挤出器动力系统

       脂质体挤出技术充分利用了脂质体膜材的结构和性能特点，在略高于磷脂相变温度的条件下，通过一定的动力驱动，来减小脂质体粒径，控制其分布。脂质体挤出器的动力源比较多样，有氮气瓶、电动泵、高压均质机、气泵、高压柱塞泵、卫生级隔膜泵、空气压缩机等。动力执行单元按目前市售产品来看主要有三种：高压气体、高压输液泵、高压均质机

▶︎ 高压气体

       高压气体作为动力源时最大的特点是压力恒定，无脉冲波动，可以确保全挤出过程中的压力恒定，其波动范围基本可以忽略不计，这就能最有效的保证所有脂质体粒子都经过了同样压力的挤出，所挤出的脂质体样品均一性非常好，能比较好的符合所需的粒径分布要求。但此方式的缺点在于气压所能提供的压力较低（一般不超过1000psi），这就导致很多原始粒径较大的脂质体样品，或浓度较高的脂质体样品不容易挤出，挤出速度缓慢，且达不到所需的粒径范围；对于产能要求较高的项目（如中试、生产型）往往不能实现。单这类挤出设备多以罐体作为容器，气体直压式挤出为主，也有部分以使用气缸对气体增压活塞推进的方式进行挤出，实验室使用时基本可以比较完美的覆盖所有脂质体样品的挤出要求。

▶︎ 高压输液泵

       另一种方式是通过高压动力泵作为动力来实现脂质体的挤出，如高压活塞泵或高压隔膜泵。高压泵作为挤出设备动力源时其特点是：可提供的挤出压力高（最高压力一般在300~500bar），可满足浓度比较高或者原始粒径较大的脂质体样品的挤出；能实现产能大（高压泵最大流速可以到1000L/H或者更高），对于需要多次挤出的生产型项目能大大提高挤出效率。但高压动力泵作为动力源时也有其弊端：动力泵存在一定幅度脉冲，这就使得挤出过程的压力处于波动状态，往往不利于提高脂质体的粒径均一性。目前多采用压力反控调节泵速以维持压力恒定的模式来消除此影响，但由于压力感应器存在一定的感应误差及感应时间，且泵的变频调节执行动作也需要时间，所以高压动力泵作为挤出动力源时在实际挤出过程中压力是一个波动的状态，产能越大其误差就越大，所以在使用时需对此多加关注；高压动力泵由于其压力高，所以往往存在一些非标准卫生级结构（如单向阀、活塞密封、高压输出单元等），这就会造成两方面的影响，一是样品消耗量相对较大，二是存在一定的卫生级风险，对清洗和灭菌验证造成困难（一般难以实现CIP/SIP）。当然，市售也有高压卫生级隔膜泵（最高压力一般到100bar），但此类设备压力属于折中范围，且价格高，选择时需综合考虑。

▶︎ 高压均质机

       高压均质机也可作为动力来实现脂质体的挤出。高压均质机作为挤出设备动力源时其特点是：可提供的挤出压力高，可满足浓度比较高或者原始粒径较大的脂质体样品的挤出；能实现产能大，对于需要多次挤出的生产型项目能大大提高挤出效率。高压均质机作为挤出动力源时压力稳定，流量稳定，标准卫生级结构，可实现CIP和SIP，是生产型的理想选择。