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连载丨药物一致性评价与粒度分析(2)

点击次数:343  发布时间:2020-05-12

体外一致性评价是仿制药研发的核心内容,目的在于如何达到与原研药的一致性进而提高BE试验成功率。粒度大小和分布是制剂质量重要的指标之一,是原研药物企业的“内控指标”,不同颗粒度的API在体内释放及吸收的速率和程度完全不同,它决定了药物的溶出速率和生物利用度等。可以说,仿制药产品如果做到了与原研产品API颗粒度一致,BE试验的成功率将大大提高。

研究粒度是要在以后的生产中控制粒度分布,以达到批间的一致性,这就要在研发时找到不同粒度分布的API对溶出的影响,并确定一个粒径范围。想要达到与原研颗粒度一致的要求首先要明确目标颗粒度,直接的方法可以通过准确测定原研药中API的颗粒度来分析。如果直接测原研药品中的API粒径有困难,则需要通过溶出曲线拟合等其他手段来筛选API的粒径分布范围。

对仿制药研发而言,颗粒粒度是一项关键质量属性之一。很多研究开始关注粒径对仿制药和原研药差异的影响。例如口服固体制剂,有文献指出,受试制剂和参比制剂在崩解后,形成的API颗粒的粒径分布不一致,是导致两者体外溶出曲线差异较大的原因之一,并且多是受试制剂粒径大于参比制剂。为了得到更好的溶出效果,文献建议国内生产企业有效降低API粒径。

早期很多文献都报道了采用微粉化技术获得更小粒径的原料药,可以大大提高难溶性药物制剂的溶出度。例如头孢地尼颗粒原料药微粉化处理后确实可以提高溶出度[1]。如下表显示微粉化颗粒在不同溶出介质中均显示出与原研的相似性。

溶出介质

样品

f2

相似性判定

100目颗粒

<50

不相似

200目颗粒

<50

不相似

微粉化颗粒

67.58

相似

PH=1.2

100目颗粒

<50

不相似

200目颗粒

<50

不相似

微粉化颗粒

67.69

相似

PH=4.0

100目颗粒

<50

不相似

200目颗粒

<50

不相似

微粉化颗粒

69.92

相似

不同溶出介质中不同粒径样品相对于原研药的溶出曲线相似性评价

随后很多研究发现,如果只是简单的进行了微粉化处理,而没有对微粉化后粉体粒度减小带来的影响做进一步分析,这显然是不够的。

例如有文献研究微粉化对盐酸小檗碱原料药制品溶出度的影响[2],采用超微粉碎机对盐酸小檗碱进行粉碎,控制粉碎时间得到不同粒径大小的粉末。从下图可以看到溶出快慢次序为:粉碎4min>粉碎2min>粉碎6min>粉碎9min>粉碎18min>原始粉末。说明经粉碎后的盐酸小檗碱溶出效果均比原始粉末好。但是随着粉碎时间的延长(粒径逐渐变小),溶出速率反而变慢。由此可见如果只是为了提高溶出度,粒度也并不是越小越好。

 

粉碎时间及溶出率

通过微粉化处理会使得原料药的平均粒径变小,从而使得其表面积增大,溶解速率增加,能一定程度的改善药物的溶出度。微粉化技术的应用并未改变原药材的主要官能团结构,当减小的一定程度后,如果粒径太小,反而影响超微粉体的溶出效果。一方面,药物颗粒粒径较小时,对后续压片、造粒等工艺效果有影响,此时总的表面能较高,体系不稳定,粒子有团聚趋势(疏水团聚),反而有可能降低有效溶出表面积,降低溶出速率。另一方面,对于疏水药物而言,附着于粒子表面的空气会阻止水分对其表面的浸润(表面能的影响),当减小粒径时,这种作用会更明显。

欧美克Topsizer 激光粒度仪

把原料药进行粉碎处理,通过粉碎时间的控制使粉体的整体粒度减小,这是简单易行的,并且从上面的例子可以看到不难找到一个溶出快的粉碎时间参数,因此早期对原料药的粒度控制较多采用这种粗糙的办法。前面的论述有提到,很多仿制药溶出不能“等效”原研药,一个很重要的原因是未重视原料药的粒度分布,未能严格把控粉碎后的粒度分布范围,从而造成溶出不一致。而且溶出快并不等同于药效大,不同的片剂对溶出度有不同的要求。比如下图这个例子[3],D90分别为30um、45um、60um的三个样品,与对照品溶出最相似的是45um这个样品。而溶出快的30um样品反而不是需要的。可见,粒度对溶出的影响很大,并不是简单的进行粉碎处理就可以的,应该要了解溶出合格的原料药的整体粒径分布,才能进一步指导工艺。

 

不同溶出介质中不同粒径样品相对于原研的溶出曲线相似性评价

药物在人体内的吸收速度常常由溶解的快慢而决定,固体制剂中的药物在被吸收前,必须经过崩解和溶解然后转为溶液的过程,如果药物不易从制剂中释放出来或药物的溶解速率极为缓慢,则该制剂中药物的吸收速度或程度就有可能存在问题,另一方面,某些药理作用剧烈,安全指数小,吸收迅速的药物如果溶出速度太快,可能产生明显的不良反应,维持药效的时间也将缩短,在这种情况下,制剂中药物的溶出速率应予以控制。所以,为避免因忽视粒度而出现的低生物利用度产品及避免因粒度控制不当带来的不安全,在原料药生产中对粒度有着严格的要求。原料药的粒度应该控制在不同的粒度段,以达到好的药效。

特别是对于难溶性药物来讲,其药物的粒度分布是影响药品溶出的重要因素。因此,需要考察何种粒度下,仿制药在体外的溶出与原研药拟合度高? 何种粒度下,仿制药在体内与原研药有着类似的体内性能? 因此粒度的准确测定与控制就显得尤为重要。

 

欧美克LS-909激光粒度仪

从上面的例子可以看出,只简单考察在特定粉碎工艺下的微粉溶出效果,没有进一步考察粒度分布信息,在质量上可能是不可控的。传统的粒度测量方法中,以过筛较为常见,过筛的方法虽然成本低,但是难以给出具体的粒度分布情况,如果只是简单的控制原料药的粒度小于多少目的方法很多时候是无法满足一致性要求的。在仿制药体外研究中,需测定不同粒径的原料药的溶解性,考察粒径大小对溶出速率和溶出度的影响,找出能够把溶出曲线区分开的不同粒度范围。随着技术的发展,光散射法作为粒度测定方法收录进药典中,激光粒度仪可以给出样品详细的粒度分布信息,逐渐普及成为制药行业进行研发和生产的关键型仪器。

参考文献:

[1] 刘为中,李志云,查晓雁.原料药粒径对头孢地尼颗粒体外溶出行为的影响.安徽医药,2015,19(8).

[2] 何婧,韩丽,等. 微粉化对盐酸小檗碱粉体学性质和溶出度的影响.中国实验方剂学杂志,2015,(18).

[3] Example QbD IR Tablet Module 3 Quality 3.2.P.2 Pharmaceutical Development.

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