摘要

目的:研究緩釋微球仿制藥的質量管理策略，為緩釋微球仿制藥相關法律法規、審評監管工具及技術標準的制定與完善提供參考。

方法: 梳理緩釋微球制劑開發過程中的關鍵質量屬性，結合目前國內研發現狀，提出將藥物空間分布及存在形式應用于緩釋微球質量管理。

結果: 通過文獻調研，了解到緩釋微球復雜的生產工藝以及難以控制的釋藥行為，對質量控制是巨大的挑戰，且藥物空間分布及其存在形式對藥物釋放行為的影響很大。

結論: 建議將藥物空間分布及存在形式也列為仿制緩釋微球制劑質量控制的技術要求之一，從而提高質量管理的科學性。

關鍵詞 

仿制藥；一致性評價；質量管理；緩釋微球；藥物空間分布及其存在形式

正文

在藥學上，微球制劑被定義為藥物分散或被吸附在高分子聚合物基質中，從而形成粒徑1~250 μm 的微小球狀實體。相比之下，微球有其優勢，如給藥后藥物隨基質降解而緩慢釋放、減小藥物不良反應、生物利用度被有效提高、降低給藥頻率，這對患者十分方便[1]。近年來，由于緩釋微球具有巨大的工業價值和廣闊的應用前景，使其成為藥劑學研究熱點之一，被各大國際醫藥巨頭所重視[2]。目前，經過美國食品藥品管理局批準上市的微球制劑有10 余種，見表1。

但到目前為止，我國市場上可供選擇的幾種微球產品，幾乎都是國外進口產品，亮丙瑞林微球作為唯一國內生產的微球產品，博恩特藥業在2009 年首先獲批上市，同年麗珠醫藥集團股份有限公司的同種微球產品也緊隨其后上市，此后再無國產微球獲批。緩釋微球仿制藥具有價格較低的優勢，如果我國能擁有更多國產化緩釋微球仿制藥，將提升整體醫療服務水平，產生可觀的經濟效益及巨大的社會效益。為保證國產緩釋微球仿制藥質量可靠，療效一致，一致性評價是必經環節。

01、仿制藥一致性評價及質量管理

仿制藥一致性評價不但在我國醫藥產業歷史發展中具有重大意義，并且能促進我國制藥產業整體升級。首先，能科學合理地淘汰重復率高、質量低下的仿制藥，提高市場集中度，促進醫藥市場良性競爭[3]。其次，帶領我國仿制藥企業打開國門，與國際市場接軌，促進我國從仿制藥大國邁向仿制藥強國[4-5]。但在整個仿制藥一致性評價中，一個很可能被忽略的地方是生產質量管理體系。一致性并不是要求仿制藥生產質量管理過程與參比制劑完全一致，而是通過嚴格監控仿制藥生產過程來確保批內及批間制劑與參比制劑一致性。一個成熟的工藝參數的控制對于確保質量穩定性和一致性而言尤為重要。因此，形成完整的產業鏈后，為了連續穩定地保證每批仿制藥都能符合標準，國家應該建立標準的藥品生產質量管理規范（Good Manufacturing Practice，GMP）體系，嚴格把控仿制藥研發以及生產過程。由此可見，指導仿制藥質量和療效一致性評估的相關文件的編撰與發布也勢在必行，對于企業而言，不僅研發、分析和檢測能力必不可少，并且要始終堅持貫徹“質量管理”理念[6]。

02、微球制劑關鍵質量參數

緩釋微球是一種新型儲庫型藥物制劑，但其無法掌控的釋藥行為，對質量控制而言是個不小的挑戰。長效緩釋微球制劑的質量管理應把重點放在那些由于生產工藝變動而產生波動的關鍵質量屬性。

2.1 形態

微球形態和結構與載藥量和藥物釋放行為密切相關，微球表面粗糙度越高，表面積越大，藥物釋放越快；微球表面微孔越多，孔徑越大，釋放也加快。微球制備方法可能影響微球表面形態，從而間接影響藥物釋放。

制備微球的常用方法，如溶劑揮發法、相分離法以及噴霧干燥法等。KIM等[7]首先采用傳統乳化溶劑揮發法制備人生長激素微球，此微球表面多孔。然后利用流化床設備將分散在去離子水中的微球與乙腈混合，離心后得“無孔”微球。該“無孔”微球釋藥速度明顯減慢，24 h 累積釋放量僅(6.2±1.1)%，可以釋放超過1 個月；而未經過處理的“多孔”微球24 h 累積釋放量達到(85.6±1.0)%。

干燥作為微球制備工藝中的關鍵步驟，常用的方式為減壓干燥和冷凍干燥。不同干燥方式會對微球釋放量有一定影響。KIM 等[8]考察了不同干燥方式對微球釋放的影響。結果表明，經減壓干燥和冷凍干燥制備的微球體外突釋率分別為25%和67%。原因可能是冷凍時微球中水分固化成結晶態的冰，體積增大，使微球內部形成更大孔道，促進藥物快速釋放。綜上所述，微球制備方法和過程會對微球形態造成改變，進一步影響其釋放曲線，可以通過控制制備過程中的關鍵步驟，來達到調整釋放行為的目的。常用形態表征方法及其特點見表2。

2.2 粒徑及其分布

粒徑大小及其分布是質量控制中非常重要的指標，因為它們在一定程度上會影響藥物釋放行為[9]。根據微球粒徑不同，釋藥速度不同。武莉等[10]利用乳化-溶劑揮發法制備了5 種不同粒徑載藥PLGA 微球，其球徑分別為150 nm、500 nm、1 μm、5 μm、10 μm 和20 μm。體外釋放實驗證明，球徑越小，藥物釋放速度越快。結果提示，可通過選擇微球的大小來控制藥物釋放快慢。

2.3 有機溶劑殘留

在制備過程中引入的有機溶劑可能無法完全去除。這不僅對微球的儲存穩定性有一定影響，同時給藥后接受者可能出現不良反應，因此應嚴格控制微球中有機溶劑殘留量。

2.4 載藥量/包封率

工藝成熟度的兩項重要指標是載藥量和包封率。載藥量=制劑中藥量/制劑總質量×100%；包封率=制劑中包封的藥量/制劑中包封與未包封總藥量×100%。二者越高表示被包裹入微球中的藥物含量越多，增加藥物利用率的同時又會延長藥物緩釋時間。

2.5 釋放行為

初期研發階段，應確立適合的體外釋放條件。由于載藥微球釋放周期較長，可以通過加快釋放試驗方法來預測模擬常規釋放行為[11]。同時突釋效應是緩釋微球研發的重難點之一，2015 年版《中華人民共和國藥典》明確表示，在前0.5 h 內微球釋放的藥量不得高于40%[12]。目前報道的微球制劑體外釋放度測定方法主要有：①直接釋藥法，這是目前最常用的方法[13]，包括搖床法、恒溫水浴靜態法。微球制劑置含有介質的容器中保持恒溫封閉，一定時間取樣并補充新鮮介質；②流通池法，系統由恒流泵、溫控流通池、存儲瓶、過濾系統、取樣系統和樣品收集系統組成，此法已被《美國藥典》收載，被廣泛應用于緩釋制劑的研發[14-15]；③透析膜擴散法，該法是指將微球放入透析管，并將其放入介質中測定。測定微球體外釋放度的主要方法及其優缺點見表3。

2.6 細菌內毒素測定和無菌檢查

微球產品的內部以及外部都要進行細菌內毒素測定和無菌檢查。產品罐裝時可能感染微生物，因此需要外部檢測。同時由于微球粒徑很大能包藏住真菌和細菌，因此內部檢驗也是必須的。

03、藥物分布

以上是微球質量管理中的幾個關鍵屬性，因此仿制藥均應與參比制劑保持一致性。但通常對于緩釋微球來講，釋放是一大重難點，應為重點控制的質量屬性。但是由于緩釋微球釋放時間普遍為數周甚至數月，釋放周期過長，影響釋放因素過多，故單純的體外釋放數據并不完全可信。YANG 等[16]制備了含有牛血清白蛋白(bovine serum albumin，BSA)的聚己內酯(polycaprolactone，PCL)/聚乳酸-羥基乙酸共聚物[Poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA]微球，研究改變制備參數對其形貌、藥物分布和釋放動力學的影響，并研究這些因素之間的關系。根據ROY等[17]報道證明藥物釋放與微球的大小成反比。但該實驗結果表明，當外水相的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)濃度較低時，所制備的較大微球反而具有更快的BSA 釋放速度。分析認為，這種現象可能因為較高的PVA 濃度能夠更好地穩定乳狀液，阻礙了BSA 與環境的傳質，因此藥物在微球內部分布更均勻，從而影響了藥物的釋放，這充分說明微球的藥物分布將顯著影響藥物的釋放特性，因此關于制劑中藥物空間分布分析的表征至關重要。

關于藥物空間分布的表征一般使用掃描電子顯微鏡和光學顯微鏡觀察表面和截面形貌，但它們缺乏更詳細的結構和化學信息。共聚焦顯微拉曼則具有微米級別的分辨率，它將拉曼光譜儀與光學顯微鏡結合在一起，不僅可以在平面XY方向進行成像，顯示成分分布情況，還能夠分析樣品表面以下的結構特征，即Z軸方向[18]。所以可以利用共聚焦顯微鏡拉曼光譜（confocal raman microscope）進行高級表征，直接獲得微球中包含的聚合物、藥物的更精確的物質鑒定及其空間分布[19]。據報道該技術還可分析多種制劑樣品：固體分散體[20-23]、藥物洗脫涂層[24-26]、聚合物微粒[27-29]、和片劑[30-32]等。共聚焦顯微鏡拉曼分析不僅可以直接提供更詳細的結構和化學信息，從而補充微球的表征；且具有一定的通用性，在藥物釋放測試期間的特定時間間隔之后對微球進行分析，有助于進一步進行藥物釋放曲線研究，從而更好建立體內外相關性[33]。

WANG 等[18]通過乳化-溶劑揮發法制備黃體酮(progesterone，PRG)微球，利用共聚焦顯微鏡拉曼技術以Z 軸為掃描方向，掃描不同位置藥物在微球內部分布情況。越接近微球表面的位置，黃體酮的分布越密集，該部分藥物是造成微球初期突釋的主要原因，表面藥物釋放后，會進入相對平緩的釋放階段，隨著PLGA溶蝕降解，微球內部藥物也會隨之釋放出來。然而，由于微球表面PRG 只占總藥物含量的一小部分，微球內似乎存在更多藥物。因此，盡管有顯著突釋，但大部分藥物分布在微球內，不容易釋放。PRE-PLGA 微球制劑的空間分布結果和體外釋放研究相互印證。利用拉曼光譜成像技術對黃體酮微球進行研究，直觀的反映了藥物在PLGA 微球內的分布狀況，證明微球爆發釋放可歸因于存在于微球表面的藥物快速擴散，因此研究藥物在微球內的分布對研究釋放至關重要。

實際上，共聚焦拉曼顯微鏡不僅可以觀察到藥物分布位置，還可觀察到藥物存在的形式。CAI 等 [34]通過復乳法制備PLGA 微球，以了解聚合物性質、形態、藥物分布和釋放行為等方面的協同作用和綜合效應。為研究載藥量和藥物分布的綜合作用針對結構相似的微球的釋放過程，制備了不同理論載藥量的微球，并研究了其各自釋藥行為。在低載藥量(1%)時，共聚焦拉曼顯微鏡顯示FITC-葡聚糖以<0.5 mm 的小藥鏈均勻分布在微球中，而在較高載藥量（10%）時，FITC-葡聚糖以>1 mm 藥鏈分布。研究發現，低載藥量下，氟康唑以無定形狀態或以分子分散體形式摻入微球基質，但在高載藥量下，部分藥物為結晶形式存在，所以在共聚焦拉曼顯微鏡下，藥物鏈也有所不同。藥物存在狀態對初始釋放的影響較小，對釋藥速率影響較大。在小藥鏈（理論載藥量為1%）時，1 d 釋放5%，7 d釋放12%，30 d 釋放45%，在大藥鏈（理論載藥量為10%）時，1 d 釋放12%，7 d 釋放30%，30 d 釋放70%。該文獻說明載藥量的不同影響了藥物在制劑中的形式，從而影響藥物釋放曲線。由此看來，共聚焦拉曼顯微鏡不但可以觀察到藥物分布，還可以觀察到藥物在微球中的存在形式，這有助于進一步理解藥物釋放曲線。

04、結論

針對緩釋微球仿制產品的研發，現達成以下技術共識：

①對微球制備過程中需要的輔料進行嚴格的質量控制，原則上處方及生產工藝應與參比制劑保持一致；② 結合制劑特點，考察的關鍵質量屬性可能包括但不限于以下內容：載藥量、粒徑、藥物釋放、相關物質、有機溶劑殘留、細菌及內毒素等。除此之外，根據相關文獻說明，藥物在微球內部或表面的定位會影響擴散路徑的長度和釋放曲線。并且在微球中特定位置的藥物分布會導致微球內部分或全部藥物結晶，也影響藥物從微粒的釋放，因此合理有效的藥物空間分布及存在形式限度范圍的建造對于藥物釋放度控制而言是一個重要的補充。可以利用拉曼顯微鏡將光譜學與測繪和成像技術相結合，獲得被研究樣品的空間信息，進而觀察到的樣品在空間維度上的詳細化學分布以及存在形式。然后根據微球粒徑大小，將其劃分沿 Z 軸方向劃分為不同深度的幾個區域，分析各區域內藥物含量與參比制劑進行比較，如果均在允許限度范圍內，則視為符合一致性評價。綜上所述，建議將藥物空間分布及存在形式也列為仿制緩釋微球制劑質量控制的技術要求之一，從而加強仿制藥一致性評價過程的質量管理。力求為今后緩釋微球仿制藥的相關法律法規、審評監管工具、技術標準及方法的制定與完善提供依據和參考。