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连载丨药物一致性评价与粒度分析(3)

点击次数:448  发布时间:2020-05-26

在仿制药体外研究中,需测定不同粒径的原料药的溶解度,考察粒径大小对溶出度的影响,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。早期对激光粒度仪的应用,在仪器测得的粒度数据中,有些做法是只控制原料的D90或者只控制D50参数,这种做法也多见于文献报道,例如有文献研究替格瑞洛原料药粒径减小对体外溶出度的影响[1],认为要获得与原研片生物等效的制剂,建议原料药粉末粒径分布控制在D90≤20μm。然而从前面的例子可知,如果只关注其中一个特征粒径值而忽略了其他必要的粒度信息,在质量控制上很容易出现大的风险。

欧美克Topsizer Plus激光粒度分析仪

我们来看一个硝苯地平缓释片剂的例子[2]。筛分法是难以区分出这几个样品的不同的,而激光粒度仪可以把样品的细微差异展示出来。
从下图的溶出曲线对比来看,随着粒径的减小,溶出速度加快。与原研药溶出行为最相似的是粒度在适中大小的样品3。可见原研药为了控制溶出速度对粒度做了控制。因此,我们需要对粒度分布做分析,找到原研药对粒度的要求。

 

 

如果只看D90,沿袭筛分的方法思路,只需要D90小于45μm就可以。这个指标无法得到溶出行为稳定的样品。

如果只看D50,样品2和样品4的溶出行为极其相似,但是D50差异显著。样品3和样品4的D50很接近,然而溶出行为差异比较大。显然,只控制D50也不能得到溶出行为稳定的样品。

样品2、3、4溶出相似因子f2都大于50,样品3的溶出行为与对照品相似达到77,我们重点分析这3个样品的粒度。如果找到了原研药对粒度控制的思路,那么对获得一致性更好的稳定样品是很有可能的。我们把D90、D50、D10结合起来分析。从D10来看,三个样品的值比较接近,说明很小的颗粒不是影响溶出的主要因素。对比样品2和样品3,D50差异比较大,说明减少平均粒径有利于溶出,当平均粒径减少到5μm时,继续减小粒径已经没有帮助。

对比样品3和样品4,两个样品的D50比较接近,主要差异是D90,说明这时影响溶出的主要因素是较大的颗粒段,样品3中存在的较大颗粒组分是导致其与样品2相比溶出相似因子f2更高的原因。可以推测,原研药是通过控制较大颗粒的粒度分布使D50~D90分布在5~30um区间来平衡小颗粒过快的溶出速度,从而得到适宜的溶出释药。

以上的分析表明,要获得与原研药溶出相似的稳定样品,在粒度分布上可以通过D10、D50、D90三个区间值来控制粒度范围。比如本例样品需要把粒度分布控制在D10~D50分布于1~5um区间,D50~D90分布于5~30um区间。

随着激光粒度仪的普及应用,实现了对粉体粒度分布的精细化分析。越来越多的研究表明精细的粒度分布控制是保证样品与对照品具有高溶出相似度的条件。

例如有文献报道[3],当格列美脲片原料药样品的粒度范围控制在比较窄的粒径段(0.1~5.8μm),并且粒度曲线呈均匀分布时,制片后样品与对照品的溶出相似因子f2均达到80以上。前面的论述提到,通过特征值如D90、D50、D10可以控制粒度分布范围,这里还有一点是我们需要额外关注的,就是粒度分布曲线。对于一个粒度分布范围很窄的粉体,粒度分布曲线通常呈单分布。然而对于常规的样品而言,控制整体粒度分布曲线峰型和控制特征粒径值同样重要。两种特征粒径值差异不大但粒度分布曲线不同的样品,其溶出行为很可能会不一致,甚至对产品性能或可生产性的影响也可能会非常大。

如下图的例子,两个样品的特征粒径值差别不大,但粒度分布曲线一个是单峰正态分布另一个却是双峰分布,两者有着明显的区别。两个样品做成的制剂溶出度也会有明显差别。一些业内研究人员的实际经验也说明,不同批次的原料粒度分布差异可能非常大,除了常见的峰宽差异之外(边界特征值D10/D90的差异),也有出现单峰变双峰这种峰型的差异。所以需要把原料的粒度分布曲线的峰型也纳入到评价标准之中。

对于粉体药物而言,粒度是它质量标准中至关重要的一环。粒度不同,其表观溶解度、溶出度和生物利用度也会有较大差异,会影响药品生产与制剂过程,进而影响药品质量。即使是同一种药物,由于粒度不同,其不仅物理性质会有所不同,而且其生物活性也有明显差异,干扰药物的临床使用。因此对药物进行研究并制定合适的控制粒度的质量标准,对于提高药物的有效性、安全性和质量稳定性具有重要的现实意义。

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本文通过一些例子说明了需要精细控制原料药粒径的意义——为了得到合适的溶出速率并与原研一致;以及说明了如何分析并控制粒径——需要考察特征值,使粒度分布在合适的区间内,并考察粒度分布曲线峰型的一致。

一旦确定需要控制粉体的粒度分布,下一个问题就是如何建立一个恰当的粒度标准。通过建立粒度标准,并在生产中使用,才能达到控制粉体粒度分布的要求,获得稳定的产品质量。关于如何建立粒度标准请继续关注我们的系列文章。

参考文献:

[1] 王燕,吕慧敏,等.替格瑞洛原料药粒径对其片剂体外溶出行为的影响.中国药房,2017,28(1).

[2] 刘洁,王燕,等.硝苯地平不同粒度对其缓释片剂质量的影响.中国药师,2018,21(6).

[3] 文君,肖亚宝,黄桂花.微粉化技术提高格列美脲片溶出度.北方药学,2013,(8).

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