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嘉峪檢測網(wǎng) 2019-06-25 15:25
引 言
隨著上個月《化學仿制藥參比制劑目錄(第二十一批)》的公示,注射劑一致性評價的進程必然將被進一步提速。對于注射劑,剛參加工作的藥學新人對注射藥劑研發(fā)很容易有兩個誤區(qū),要么被脂質(zhì)體膠束納米粒混懸劑等復雜制劑嚇倒,要么就是很容易輕視,認為注射劑就是原輔料加水一溶解就行了,其實不然,注射劑研發(fā)也是有很多學問的,也不僅僅是研究包材,確實有些復雜制劑難度很高,需要我們端正態(tài)度細心謹慎的研究。處方前研究能夠幫助在前期確定項目難點,制定項目進度表有很大的幫助,下面筆者就給大家復習總結(jié)下注射劑處方前研究的一些基礎(chǔ)知識點,希望能對大家的項目研發(fā)有所幫助!
1、注射劑處方的合理研究,應(yīng)基于目標產(chǎn)品質(zhì)量概況,原料藥的理化性質(zhì)以及原料藥和其它輔料的相容性,依據(jù)產(chǎn)品的儲存情況確定初級包裝系統(tǒng),同時也包括原料藥的藥代動力學特征。
處方前研究應(yīng)通過制劑研究和分析研究共同來獲得基礎(chǔ)知識(不單單是制劑同學的工作),同時處方前研究也可以促進和支持后續(xù)的處方研究。(對注射劑的詳細具體要求可以參考《已上市化學仿制藥(注射劑)一致性評價技術(shù)要求》,這些技術(shù)要求不僅是針對仿制藥,新藥也可以參考)
2、在藥物開發(fā)時間表上,處方前研究能夠積累數(shù)據(jù),為后續(xù)的研發(fā)決策做出數(shù)據(jù)支持,比如成鹽形式的選擇,晶型選擇,輔料選擇,選擇毒理學合適的配方,并且最終確定臨床和商業(yè)批的處方組成。另外對原料藥理化性質(zhì)的充分研究,往往能夠幫助解決處方確定,產(chǎn)品穩(wěn)定性,生產(chǎn)工藝參數(shù)等方面的難題。(注射劑研究同樣需要對原料藥的晶型有充分的研究)
3、充分理解原料藥的理化性質(zhì)是“質(zhì)量源于設(shè)計”的第一步。通過在分子/材料/宏觀等不同層次對原料藥進行研究,能夠幫助我們更好的理解遠原料藥的性質(zhì)。表一展示了這種理化性質(zhì)的層次結(jié)構(gòu)。通常目標劑型確定研究重點,對固體制劑而言,重要的是理解原料藥的宏觀性質(zhì),但對于注射劑,理解原料藥的分子和材料性質(zhì)通常更重要。
分子性質(zhì) |
材料性質(zhì) |
宏觀性質(zhì) |
分子量 |
成鹽形式 |
顆粒流動 |
log P/log D, pK a |
晶型 |
顆粒密度 |
化學穩(wěn)定性 |
晶癖 |
潤濕性 |
熔點 |
粉末靜電 |
|
固態(tài)穩(wěn)定性,溶解度,光譜表征,粒徑,比表面積,吸濕性 |
注:化學物的分子性質(zhì)一開始可以通過一些預(yù)測軟件進行預(yù)測,比如溶解度和pH-溶解度曲線。
4、溶解度不僅在固體制劑開發(fā)中至關(guān)重要,在注射劑開發(fā)中也是非常關(guān)鍵的參數(shù),但很多藥物的溶解度可能差強人意,下面簡單介紹幾種提高原料藥溶解度部分的方法:
共溶劑系統(tǒng)提高溶解度
共溶劑系統(tǒng)比如乙醇,丙二醇,聚乙二醇和甘油通常用來和水混合制備成共溶劑系統(tǒng),從而提高原料藥的溶解度。共溶劑系統(tǒng)促進溶解的機制通常跟“相似相溶”有關(guān),即極性分子易于溶于極性系統(tǒng),弱極性分子易于溶解于弱極性系統(tǒng)。
雖然共溶劑在促進溶解方面有很大的作用,但需要注意的是有些共溶劑是有毒性的(比如溶血)和局部刺激。另外也要注意,共溶劑系統(tǒng)一經(jīng)稀釋可能發(fā)生原料藥沉淀的可能性。可以提前進行試驗考察評估共溶劑系統(tǒng)經(jīng)稀釋后發(fā)生沉淀的可能性。
表面活性劑系統(tǒng)提高溶解度
表面活性劑通常是指兩親性分子(親水的頭部和親脂的尾部),在溶液中達到一定濃度的時候,就會形成膠束,其中親脂性藥物就被包載在膠束的核心。膠束的核心為親脂性藥物創(chuàng)造了不一樣的環(huán)境,某種程度上講膠束的核心能夠起到穩(wěn)定劑的作用。美國NeXstar制藥公司開發(fā)的兩性霉素B(AmBisome)是世界上第一個上市的脂質(zhì)體產(chǎn)品,中國上市的有紫杉醇脂質(zhì)體注射液(力樸素)。
復合物系統(tǒng)提高溶解度
復合物是由兩個分子組成的整體,比如藥物分子和增溶配體通過弱的非共價鍵(偶極-偶極,疏水或者氫鍵之間的相互作用)結(jié)合在一起。環(huán)糊精是其中的經(jīng)典代表,已經(jīng)在藥物研發(fā)中得到重要的應(yīng)用。從制劑研發(fā)的角度來看,環(huán)糊精因為可以和水溶性差的藥物結(jié)合在一起,從而提高藥物的溶解度,是一種提高藥物溶解度的不錯手段,HP-β-CYD已被美國藥典收載為注射用輔料。
穩(wěn)定性和藥物降解
除了溶解度,原料藥的穩(wěn)定性也是注射劑處方研究中的一個關(guān)鍵決定因素。因為首先,藥品需要在貨架期內(nèi)保持與其說明書上一致的劑量,其次藥品降解可能導致外觀(顏色或沉淀)或生物利用度的改變。最后,原料藥的降解產(chǎn)物也可能是有毒性,或?qū)ι眢w有危害的(具體參考ICH Q3B(R2))。當產(chǎn)品的降解產(chǎn)物或雜質(zhì)被鑒定為具有潛在基因毒性的時候,如果不能完全避免就需要控制在一個非常低的限度以內(nèi),具體可以參考EMEA的指導原則。因此,非常有必要了解原料藥本身的降解能力和降解產(chǎn)物,以及原料藥在制劑中的降解能力和降解產(chǎn)物。
降解機制:小分子藥物的降解可能有多種原因,但大部分降解途徑可以歸類為水解(大多與溶液的pH的有關(guān),因此需要研究確定溶液的最穩(wěn)定pH),氧化(如果有氧化問題,需要研究充氮或其它惰性氣體或者加抗氧劑)和光降解(對于因光線而易氧化變質(zhì)的藥物,在生產(chǎn)和貯存過程中,應(yīng)盡量避免光線的照射,或直接使用有色遮光容器保存)。原料藥降解可能會導致很多問題,需要根據(jù)原料藥的降解機制具體問題具體分析。
處方前穩(wěn)定性研究:通常研究原料藥在固體和溶液狀態(tài)下的穩(wěn)定性,具體可參考ICH Q1B。
原料藥的形態(tài)篩選
原料藥的固體形態(tài)對注射劑的工藝有重要的影響。無論在后期發(fā)現(xiàn)或早期開發(fā)階段,原料藥的固體形態(tài)都需要研究清楚并確定,以便在后續(xù)處方研究和工藝開發(fā)中所使用的原料藥理化性質(zhì)符合能相應(yīng)要求。原料藥的固體形態(tài)通常是指成鹽鹽基和成鹽后的晶型。
鹽基選擇:很多藥物或者是弱酸,或者是弱堿,因此能跟多種酸或堿成鹽。成鹽后能改變原料藥的理化性質(zhì),藥代動力學和工藝性質(zhì),同時又不改變發(fā)揮藥效作用的基團。為了形成穩(wěn)定的鹽,成鹽前的藥物應(yīng)該比與之成鹽的共軛酸的pKa大兩個以上才會穩(wěn)定,因此也幫助確定哪種鹽是合適的。
對于注射劑,通常是采用成鹽的方法來增加原料藥的溶解度。另外,并不一定只能在產(chǎn)品生產(chǎn)前將原料藥制備成鹽,也能在注射劑生產(chǎn)的時候在溶液中加入相應(yīng)的酸或堿形成相應(yīng)的鹽。
晶型選擇:固體制劑研發(fā)一般對原料藥的晶型關(guān)注很多,這是因為晶型會影響固體制劑的生物利用度和制備工藝的選擇。但是,注射劑研發(fā)同樣也需要關(guān)注原料藥的晶型,因為不同晶型的API會有不同的溶解度,不同的溶解速度,不同的吸濕性。應(yīng)該注意到,最穩(wěn)定的晶型其溶解度也是最低的,如果注射液或混懸劑中使用的是亞穩(wěn)態(tài)晶型的原料藥,那就得注意產(chǎn)品儲藏期間內(nèi)發(fā)生析晶的風險(由亞穩(wěn)態(tài)晶型向穩(wěn)定性晶型轉(zhuǎn)化)。溶劑成熟研究和產(chǎn)品的溫度循環(huán)研究可以盡早幫助發(fā)現(xiàn)識別這些問題。
當溶劑分子插入藥物的晶格,就會形成溶劑化物,當溶劑是水,那就是形成了水合物。水合物一般要比無水合物更穩(wěn)定,但同時溶解度也會降低。因此理解和鑒定藥物的溶劑或水合物同樣是非常重要的。
原輔料相容性
在設(shè)計注射劑處方中會用到很多輔料,有些輔料是用來增加藥物的溶解度,或用來增加制劑的物理或化學穩(wěn)定性,或用來控制制劑的其它性質(zhì)。使用新的輔料可能就得需要做額外的藥理學和毒理學評估。(輔料具體給藥途徑的最大用量,可以參考FDA的iig數(shù)據(jù)庫,但經(jīng)常也不能得到滿意的答案)
現(xiàn)在可以使用DSC或等溫熱傳導量熱法研究原輔料相容性(考察原輔料之間是否發(fā)生反應(yīng))從而獲得第一手資料,但這些方法獲得的資料有時候也是不準確的。現(xiàn)在研究原輔料相容性最常用的方法還是通過加速條件考察產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
制劑與包材額生產(chǎn)設(shè)備的相容性
生產(chǎn)過程中注射劑需要和生產(chǎn)設(shè)備接觸,比如不銹鋼配制罐,玻璃,硅膠管和濾芯。儲藏期間注射劑要和包材緊密接觸,為防止在生產(chǎn)或儲藏過程中發(fā)生吸附或不相容,有必要在處方前研究注射劑跟包材和生產(chǎn)設(shè)備的相容性。關(guān)于包材的選擇,可以參考國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心翻譯的《FDA人用藥品和生物制品包裝用容器密封系統(tǒng)指導原則》。
注射劑處方前研究就是為了對原料藥的理化性質(zhì)有盡可能充分的了解,還有就是跟輔料和包材的相容性研究,對后續(xù)的制劑研發(fā)總體有個大致的了解。
參考文獻
1. In situ salt screening-a useful technique for discovery support and preformulation studies.
來源:克格莫 藥事縱橫