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摘要:
復(fù)雜注射劑的粒徑控制是其制備中的關(guān)鍵一環(huán),注射劑的平均粒徑、不溶性顆粒以及尾端大顆粒是其質(zhì)量控制的重要內(nèi)容。Entegris(PSS)公司利用Nicomp系列儀器進(jìn)行平均粒徑與粒徑分布檢測(cè),利用AccuSizer系列儀器進(jìn)行不溶性顆粒與尾端大顆粒檢測(cè),將兩者結(jié)合起來(lái)可以對(duì)復(fù)雜注射劑進(jìn)行整體粒度表征。
關(guān)鍵詞:
復(fù)雜注射劑;平均粒徑;不溶性微粒;尾端大顆粒
一、
引言
復(fù)雜注射劑是以注射途徑給藥的非均相體系,如微乳/亞微乳、脂質(zhì)體、微球、納米乳、蛋白、膠束、環(huán)糊精包合物等。國(guó)內(nèi)往往也將復(fù)雜注射劑稱為特殊注射劑。
復(fù)雜注射劑的粒徑控制是其制備中的關(guān)鍵一環(huán),很大程度上影響了復(fù)雜注射劑質(zhì)量。藥物粒度大小可以直接影響藥物溶解度、溶解速度,進(jìn)而影響到臨床療效,降低粒徑可以降低難溶性藥物的生物利用度、增強(qiáng)藥物療效和實(shí)現(xiàn)藥物的靶向作用等作用。同樣關(guān)注粒徑變化也是對(duì)于制劑穩(wěn)定性分析中重要的參考指標(biāo)。另外原輔料及相關(guān)制劑的粒徑大小對(duì)于藥物性能和一致性評(píng)價(jià)至關(guān)重要[1]。
二、
粒徑控制的關(guān)鍵點(diǎn)
復(fù)雜注射劑的平均粒徑、不溶性微粒以及尾端大顆粒通常是粒徑控制的關(guān)鍵點(diǎn)。
2.1 平均粒徑
平均粒徑是目前是最常見(jiàn)的檢測(cè)指標(biāo),例如對(duì)于靜脈注射乳劑而言,平均粒徑多在100-500nm之間,若平均粒徑過(guò)小則會(huì)降低藥物在體內(nèi)的有效濃度和持續(xù)時(shí)間,增加毒副作用的風(fēng)險(xiǎn),過(guò)大則易發(fā)生血管堵塞與局部組織損傷。另外相關(guān)指標(biāo)還有D10,D50,D90等。復(fù)雜注射劑一般都是納米及亞微米劑型(微球一般在微米級(jí)別),一般采用動(dòng)態(tài)光散射法儀器進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)平均粒徑、D90、PI、Span等值作為質(zhì)量控制指標(biāo)。
2.2 不溶性微粒
不溶性微粒往往是造成不良反應(yīng)的重要原因,各國(guó)藥典針對(duì)靜脈注射明確要求控制10μm及25μm以上不溶性微粒的范圍,中國(guó)藥典CP0903《不溶性微粒檢測(cè)法》指出“標(biāo)示裝量為100ml或100ml以上的靜脈用注射液除另有規(guī)定外,每1ml中含有10μm及10μm以上的微粒數(shù)不得超過(guò)25粒,含25μm及25μm以上的微粒數(shù)不得過(guò)3粒;標(biāo)示裝量為100ml以下的靜脈用注射液、靜脈注射用無(wú)菌粉末、注射用濃溶液及供注射用無(wú)菌原料藥,除另有規(guī)定外,每個(gè)供試品容器(份)中含有10μm及10μm以上的微粒數(shù)不得超過(guò)6000粒,含25μm及25μm以上的微粒數(shù)不得過(guò)600粒"。但是區(qū)別普通注射劑,復(fù)雜注射劑往往需要根據(jù)本身特色來(lái)制定檢測(cè)方案。例如對(duì)于蛋白注射劑中的不溶性微粒,美國(guó)藥典要求更關(guān)注小于10μm的粒子,并建議將小于10μm的粒子分為2-5μm和5-10μm兩組,表明對(duì)于蛋白注射劑而言,小于10μm的顆粒會(huì)對(duì)藥物的安全性和有效性產(chǎn)生重要影響。
2.3 尾端大顆粒(LPC)
穩(wěn)定性研究一直是制劑里面重要的一項(xiàng),引起不穩(wěn)定的因素有很多,異常顆粒或者說(shuō)尾端大顆粒往往受到忽視,以脂肪乳注射劑為例,平均粒徑一般在100nm-300nm,但是5μm以上的乳粒往往大量存在,而這些尾端大顆粒的存在一方面會(huì)吸附小顆粒,變成更大的顆粒,導(dǎo)致穩(wěn)定性差,造成破乳、油相分離等現(xiàn)象,出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題;另一方面,尾端大顆粒進(jìn)入人體后,很容易造成靜脈炎、栓塞等不良反應(yīng),甚至導(dǎo)致患者死亡。傳統(tǒng)粒度檢測(cè)方法很難精準(zhǔn)檢測(cè)到尾端大顆粒的存在,從而造成研發(fā)人員的忽略。因此,對(duì)于脂肪乳而言,藥典建議通過(guò)光阻法來(lái)檢測(cè)>5 μm的大乳粒,即PFAT5值。但是現(xiàn)在隨著研發(fā)的深入,尤其是制備的制劑粒徑越來(lái)越小,很多廠家已經(jīng)開(kāi)始主動(dòng)關(guān)注更小尺寸的尾端大顆粒。
三、
粒度檢測(cè)方法
3.1 平均粒徑
(1)納米及亞微米劑型
微乳/亞微乳、脂質(zhì)體、納米乳、納米微泡、注射混懸劑(納米晶、結(jié)合蛋白)等復(fù)雜注射劑的平均粒徑,一般通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射法(納米粒度儀)進(jìn)行平均粒徑的檢測(cè)。利用Nicomp系列儀器對(duì)不同復(fù)雜注射劑進(jìn)行平均粒徑檢測(cè)。
表1 多種劑型的平均粒徑結(jié)果檢測(cè)
脂肪乳注射劑平均粒徑 (Nicomp Z3000 檢測(cè)結(jié)果:≈200nm) |
脂質(zhì)體平均粒徑 (Nicomp Z3000 檢測(cè)結(jié)果:≈189nm) |
納米乳平均粒徑 (Nicomp Z3000 檢測(cè)結(jié)果:≈51nm) |
微泡平均粒徑 (Nicomp Z3000 檢測(cè)結(jié)果:≈ 666nm) |
蛋白注射劑平均粒徑 (Nicomp Z3000 檢測(cè)結(jié)果:≈18nm) |
膠束平均粒徑 (Nicomp Z3000 檢測(cè)結(jié)果:≈13nm) |
(2)微米劑型
微球、微泡等一般通過(guò)單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)的光阻法檢測(cè)平均粒徑,從而獲得真實(shí)粒徑分布,保證質(zhì)量安全。也可以通過(guò)激光衍射儀檢測(cè)平均粒徑,對(duì)比原研制劑,控制粒徑范圍。利用AccuSizer系列儀器對(duì)不同復(fù)雜注射劑進(jìn)行平均粒徑檢測(cè)。
表2 微米級(jí)復(fù)雜注射劑的平均粒徑結(jié)果檢測(cè)
微球平均粒徑 (AccuSizer A7000檢測(cè)結(jié)果:體積徑≈13μm) |
微泡平均粒徑 (AccuSizer A9000檢測(cè)結(jié)果:≈0.51μm) |
3.2 不溶性微粒
目前廣泛應(yīng)用的檢測(cè)不溶性微粒的方法是光阻法(光消減、光遮蔽)。
(1)蛋白類注射劑的不溶性微粒
由于蛋白類注射劑本身粒徑很小,一般直接進(jìn)行檢測(cè),即可獲得不溶性微粒結(jié)果。需要注意的是,蛋白類注射劑往往是小劑量型,可采用微量進(jìn)樣系統(tǒng),AccuSizer A2000USP最小進(jìn)樣量低至180μL,或采用多支混合后檢測(cè)獲得數(shù)據(jù)。FDA指導(dǎo)文件中指出蛋白類注射劑需關(guān)注更小粒徑的不溶性微粒,具體案例可參考后續(xù)內(nèi)容。
(2)微球的不溶性微粒
由于微球本身的粒徑范圍屬于不溶性微粒檢測(cè)范圍,所以微球的檢測(cè)一般通過(guò)特殊溶劑溶解掉微球本身后,檢測(cè)溶劑里的不溶性微粒。
(3)脂肪乳注射劑的不溶性微粒
脂肪乳注射劑中乳粒濃度很高,并且包含大量的大乳粒,屬于一種特殊意義上的不溶性微粒,目前僅檢測(cè)PFAT5,部分藥企在研發(fā)階段會(huì)通過(guò)顯微鏡或者溶掉乳粒的方法進(jìn)行檢測(cè)。
3.3 尾端大顆粒
(1)脂肪乳注射劑PFAT5
脂肪乳注射劑的尾端大顆粒曾造成過(guò)嚴(yán)重的醫(yī)療事故,從而引起了對(duì)尾端大顆粒的關(guān)注,目前藥典要求必須檢測(cè)尾端大于5μm的乳滴占油相體積比例小于0.05%即PFAT5<0.05%。利用AccuSizer系列儀器對(duì)脂肪乳注射劑的PFAT5進(jìn)行檢測(cè)。
表3 脂肪乳注射劑PFAT5檢測(cè)
脂肪乳PFAT5 (AccuSizer A7000 APS檢測(cè)結(jié)果) |
(2)蛋白聚集
蛋白的平均粒徑通常在幾納米至幾十納米左右,但蛋白非常容易團(tuán)聚,其團(tuán)聚體通常在亞微米級(jí)別。對(duì)蛋白聚集檢測(cè)一般通過(guò)帶有多峰分布的納米粒度儀進(jìn)行定性分析,也可以通過(guò)可集聚光束的光阻法進(jìn)行計(jì)數(shù)分析。利用Nicomp與AccuSizer系列進(jìn)行定性檢測(cè)與定量檢測(cè)。
表4 蛋白聚集檢測(cè)
蛋白聚集定性檢測(cè) (Nicomp Z3000檢測(cè)結(jié)果) |
蛋白聚集定量檢測(cè) (AccuSizer A9000 FX-nano-SIS檢測(cè)結(jié)果) |
(3個(gè)蛋白樣品聚集差異) |
(3)注射混懸劑尾端顆粒
對(duì)于混懸劑而言,尾端大顆粒尤其是微米級(jí)別的顆粒含量對(duì)質(zhì)量影響嚴(yán)重。大顆粒的存在會(huì)加速混懸劑的沉降速度,影響其穩(wěn)定性;也會(huì)降低混懸劑的生物利用度和藥效,從而影響治療效果。通過(guò)基于單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)的光阻法,可以定量分析尾端顆粒含量及分布情況。從而達(dá)到對(duì)尾端顆粒進(jìn)行分析,進(jìn)而改善工藝,控制質(zhì)量。AccuSizer系列顆粒計(jì)數(shù)器通過(guò)單顆粒傳感器技術(shù)(SPOS),具有1024數(shù)據(jù)通道,最小可區(qū)分0.01 μm顆粒粒徑差異。
表5 注射混懸劑尾端大顆粒檢測(cè)
注射混懸劑尾端大顆粒 (AccuSizer A7000 AD檢測(cè)結(jié)果) |
(兩種混懸劑尾端顆粒分布差異) |
(4)脂質(zhì)體
PF文件建議脂質(zhì)體在關(guān)注平均粒徑的同時(shí),也要關(guān)注“大顆粒"的影響,尾端大顆粒的存在往往會(huì)吸附小顆粒,影響脂質(zhì)體穩(wěn)定性。不同制備工藝下脂質(zhì)體粒徑及尾端大粒子分布結(jié)果差異很大,可以通過(guò)Nicomp 多峰分布和AccuSizer A7000計(jì)數(shù)根據(jù)實(shí)際粒徑情況分析尾端顆粒變化。
圖1 不同孔徑濾芯過(guò)濾對(duì)脂質(zhì)體尾端大顆粒的影響[2]
四、
粒度檢測(cè)解決方案
Entegris(PSS)可以提供復(fù)雜注射劑粒度檢測(cè)問(wèn)題的有效方案,其中準(zhǔn)確分析尾端大顆粒更是利用了Entegris(PSS)技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)而成,是市場(chǎng)先進(jìn)的分析方法之一。
針對(duì)于不同類型的復(fù)雜注射劑,可以選用不同類型的儀器,Nicomp系列與AccuSizer系列儀器如圖所示。
圖2 Nicomp系列產(chǎn)品
圖3 AccuSizer系列產(chǎn)品
參考文獻(xiàn)
[1] 王云云.藥物制劑技術(shù)[M].重慶大學(xué)出版社:201608.384.
[2] Size Distribution of Various Types of Liiposomes Analyzed by Nicomp380 and Accu Sizer 780AD