喷雾干燥作为一种颗粒工程技术，具有能制备粒径可控的精细粉末的独特优势，是新型药物制剂研发中不可或缺的重要技术手段。本文将详细讲解喷雾干燥在DPI中的应用，为创新药物递送系统提供新灵感。
什么是喷雾干燥？
喷雾干燥通过雾化料液，再干燥雾化后的雾滴，就能将液体制备成干燥的固态粉末。并且喷雾干燥还能能处理悬浮液、乳浊液等液态原料，通过优化工艺与配方生产具有特定粒径的粉末，在有效提升药物的稳定性、溶解性、流动性上优势明显。
什么是DPI？
DPI是一种将微粉化的药物与载体混合后，采用特制的干粉吸入装置，通过患者吸气产生的气流，使粉末气溶胶化，有效沉积到肺部，对于哮喘和慢性阻塞性肺病（COPD）效果明显。
DPI制剂用于肺部给药是药物递送系统中比较有应用前景的一种方法，因为肺部给药是非侵入性给药，且见效快、副作用小。
喷雾干燥DPI制剂的工作原理
DPI制剂的核心目标是将微粉药物沉降至肺部，主要依靠吸气产生的气流动力和粉体的分散两个方面来实现。
传统DPI制剂依靠机械粉碎来制备微分颗粒，不适合不耐颗粒铣削或需要高剂量、与载体配方不兼容的API，而喷雾干燥采用湿法制粒，可对混合API与赋性剂制成的溶液进行干燥，从而得到粒径在1–5 µm的药物干粉，而无需额外的微粉化与混合步骤。并且喷雾干燥技术高效、可拓展性强，因此是目前制备工程化微粉药物颗粒的平台技术。
喷雾干燥DPI制剂工艺流程
确定需制备的原料药与适配赋性剂的比例，在水或挥发性溶剂中制成均一的溶液或混悬液➡泵入喷嘴，雾化成微米级雾滴➡喷入干燥室，表面水分/溶剂蒸发，药物颗粒溶出➡收集药物干粉，并进行筛分或与载体混合（制备载体混合型DPI时）等后处理过程，得到DPI制剂所需的可吸入药物微粉➡按照剂量灌装至胶囊内进行储存
喷雾干燥DPI制剂的难点及解决方案
粉末易吸湿
添加低吸湿性的辅料，或对辅料进行疏水化改性（如乳糖的硅烷化处理）
优化DPI制剂的包装，采用铝箔复合膜、防潮瓶等进行密封包装，控制储存环境湿度
优化雾化及干燥参数，降低粉末最终含水量，避免粉末二次吸潮。
粉末团聚
添加抗结剂、优化载体与原料药的比例
使用颗粒表面改性技术，在微粉颗粒表面包覆疏水材料（如硬脂酸镁）
优化吸入装置的气流通道设计，增强气流对团聚粉末的剪切分散作用。
肺部递送效率低
一是精准控制药物粒径分布，确保微粒粒径范围在1–5 µm；
二是结合纳米化技术，制备纳米粒聚集体，提升微粒药物的肺部沉积率；
三是研发智能吸入装置，监测患者的吸气行为，引导患者吸气，提升药物递送效率。
喷雾干燥在DPI中的应用
用于高载量小分子药物的肺部给药，如抗炎药和靶向肺部的小分子，采用喷雾干燥法制备多孔微粒，提高可吸入分数并减少载体用量。
通过喷雾干燥制备无载流子颗粒或新型“复合波纹颗粒”，使粉末气溶胶化，分布更加均匀、扩散性更高，提高深肺沉积率。
喷雾干燥DPI的应用趋势
喷雾干燥法制备的DPI制剂如今已不限于在慢性肺部疾病上的治疗，正为长效注射制剂、RNA疫苗甚至肿瘤治疗的系统性递送提供可行指南。
生物大分子与疫苗DPI
利用喷雾干燥技术制备蛋白、肽、抗体和mRNA相关制剂的药物，将其变成低密度的中空结构的微粉颗粒，用于系统递送至全身并提高其稳定性和常温储存性。如将mRNA疫苗经喷雾干燥制成适合肺部或鼻腔递送的具有热稳定性的粉末，延长运储时间。
纳米喷雾干燥
融合纳米技术与制药工程，利用喷雾干燥法将纳米悬浮液制成纳米级颗粒，再嵌入微粒基质中，促进肺部沉积。
共喷雾干燥
共喷雾干燥与传统喷雾干燥不同，共喷雾干燥可以干燥在单一溶剂或多种溶剂中溶解多种化合物的溶液，通过共形成剂制备出更具理化稳定性的气溶胶化微粉。并且在共喷雾干燥过程中添加赋形剂可以与API形成化学键，降低颗粒内聚力，抑制API的重结晶，从而提升DPI制剂的稳定性和空气动力性能。
智能喷雾干燥
借助AI＋数字孪生、CFD模型模拟干燥过程，实现对微粒形貌和收率的实时优化。
结论
DPI制剂是肺部给药治疗慢性呼吸系统疾病的重要方式，而喷雾干燥为DPI制剂研发与应用提供了更多可能性。未来，随着喷雾干燥技术的进一步发展，DPI制剂等新型药物制剂也将迎来创新性变革。
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FAQ
DPI制剂的给药效果是否受患者吸气能力影响？
是，DPI用于肺部给药，除了粉体要求外，最重要的就是需要患者吸气产生的气流分散药物粉末，使微粉药物沉降至肺部靶位。吸气太慢会导致粉末分散不充分，使肺部沉积率下降，给药效果不及预期。
喷雾干燥法制备的DPI粉末，储存过程中是否更易吸潮？
是的，喷雾干燥法制备的DPI粉末往往是无定形颗粒，具有较高的表面张力和吸湿性，稳定性较差，容易重结晶，需要控制粉末的最终含水量。
