1、概述

復雜注射劑通常具有獨特的、有利于其功能發揮的理化性質。因此，要成功開發和轉化復雜注射制劑，就必須使用合適的表征工具/技術來評估其理化性質。適當的表征可確保所開發制劑的療效和安全性。一般來說，這些制劑的表征包括粒徑、形態、表面特征、藥物含量、包封率等。本節討論了用于評估復雜注射劑特性的各種常用工具和技術，下表總結了需要評估的常見特征以及相關表征工具：

復雜注射劑需評估的常見特征以及相關表征工具

2、各表征技術介紹

2.1 尺寸和形狀/形態

粒徑和形狀/形態在決定顆粒制劑（微米或納米尺寸范圍）的穩定性方面有著重要作用。它們還會影響原料藥的藥代動力學和藥效學行為。復雜注射劑開發和后續審批過程中，需要進行粒徑測定來確保群體生物等效性（PBE）。針對不同種類的復雜注射劑，可以采用多種原理各不相同的測量技術，具體如下所述。

動態光散射

動態光散射（DLS）是廣泛應用于不同制劑粒徑測定的光散射技術之一，粒徑范圍從納米到亞微米不等，適用于測量1nm~1µm的粒徑范圍。DLS技術的基本原理是測量膠體分散系統中顆粒布朗運動引起的波動。另外，DLS也被稱為光子相關光譜或準彈性光散射技術。通過DLS可以獲得平均流體力學直徑和粒徑分布范圍。該技術通常用于測量各種納米制劑（如脂質體、納米混懸液、納米乳液和其他類似產品）的粒徑（z-平均值、D10、D50和D90）和多分散系數（PDI）。

激光衍射分析

激光衍射分析或激光衍射光譜技術是通過測量激光束穿過分散顆粒樣品時不同角度的散射光強度，對顆粒粒度分布進行測定。光的散射程度與粒徑大小成反比。紅色和紫色激光分別用于分析大顆粒和亞微米級顆粒，可用于測量從亞微米到毫米的粒度。

場流分餾

場流分餾（FFF）技術可測量樣品的粒徑分布和相對分子質量。場流分餾技術本質上是一種分離技術，其中利用基于通道壁的半透膜過濾器來確定顆粒的粒徑分布。

電子顯微鏡

用于觀察微米/納米顆粒的電子顯微鏡能夠有助于研究顆粒的形態特征。歐美的監管機構建議評估顆粒的外部/內部結構，如內部體積、孔隙率和包衣厚度等。這些特征對藥物釋放、包封情況及穩定性等產生直接或間接的影響。掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）是常用的技術，分別用于了解顆粒的表面形態和內部結構。

原子力顯微鏡

原子力顯微鏡（AFM）又稱掃描力顯微鏡，用于評估顆粒的表面形貌。在這種方法中，樣品表面與儀器的懸臂和探針（銳尖）組件相互作用，從而提供樣品的三維高分辨率圖像。該方法可以確定顆粒的形狀、大小、表面紋理和其他形貌信息，如石墨烯納米顆粒，便可以使用AFM測定其形狀、大小等形貌特征。

納米顆粒跟蹤分析

納米粒子跟蹤分析（NTA）是一種相對較新的技術，可以測量單分散和多分散體系的粒徑（30-1000nm）。NTA以光散射和布朗運動原理為基礎，此外還利用斯托克斯-愛因斯坦方程來測量顆粒的平均流體力學直徑。

小角X射線散射

用于結構表征的小角X射線散射（SAXS）是一種靈活且非侵入式分析技術。它測量的是樣品散射X射線光束的強度與散射角的函數關系。它可以測量大小為1-1000nm的顆粒。如果藥物呈沉淀形式，如Doxil®，SAXS也可用于確定載體系統內部藥物的結構。

2.2 表面電荷

顆粒型注射劑的表面電荷有助于保持其物理穩定性以及與生物膜的相互作用。因此，測量這些顆粒的表面電荷有助于確定其物理、化學和生物穩定性行為。

zeta電位的作用

通過zeta電位（ZP）值可以了解顆粒之間相互作用的程度和性質。Zeta或電動電勢代表剪切面上的電位會直接影響藥品的穩定性。通常，ZP值越高（正或負）的系統在電學上越穩定，而ZP值越低則越不穩定。

可調諧電阻脈沖傳感

可調諧電阻脈沖傳感技術（TRPS）用于測量納米顆粒的粒徑、濃度和表面電荷，具有高度準確性和精確度。通過監測流過可調納米孔的電流，TRPS逐個地對納米顆粒進行測量，基于其單粒子特性。其原理是“庫爾特計數器”，該技術可檢測從50納米到幾微米不等的顆粒。

2.3 理化性質

各種復雜原料藥和輔料都具有獨特的理化性質，這些性質對復雜制劑的整體性能起著重要作用。下面介紹一些評估復雜注射劑理化性質的先進工具/技術。

X射線衍射

X射線衍射（XRD）是一種用于表征晶體材料的無損分析技術，它能提供有關晶體晶格中原子排列、晶體缺陷、電子構型等方面的寶貴信息。XRD可以幫助了解固體粉末（原料藥/輔料）的各種特性，如多態性、結晶度、無定形特性和其他一些特性。這些特性會直接影響藥物釋放、包封和穩定性等參數。

拉曼光譜

拉曼光譜是一種快速無損分析技術，可用于表征藥物制劑結構及電化學性質。以非彈性散射輻射波長的移動為基礎，可用于評估樣品的化學成分和結構。這項技術有助于生成樣品的二維化學圖像，并直觀地顯示藥物和輔料在復雜制劑中的分布情況。

2.4 熱力學特性分析

熱力學特性是設計和開發所有劑型過程中的一項重要研究，它提供了有關相變的重要信息，且相變會影響產品的穩定性。

差示掃描量熱法

差示掃描量熱法（DSC）是一種熱分析技術，用于測量隨著溫度的升高，樣品溫度與參照物溫度相比所需的熱量差。DSC用于測量復雜輔料（主要是脂質和聚合物）的熱行為。當樣品發生放熱或降溫反應時，可測量其相變，即樣品的熔化和結晶（物理變化）。DSC還可用于測量凍干制劑開發所用的大批量溶液的玻璃化轉變溫度（Tg）。

差熱分析

差熱分析（DTA）也是一種熱分析技術，其中根據樣品和參照物之間的溫差進行測量。DTA可提供很多信息，如相變溫度、結晶度、純度、氧化性和熱穩定性等。

熱重分析

熱重分析（TGA）是在程序控溫下，測量物質的質量與溫度或時間的關系的方法。通過分析熱重曲線，可以知道樣品及其可能產生的中間產物的組成、熱穩定性、熱分解情況及生成的產物等與質量相聯系的信息。TGA可以幫助確定有關物理現象（即相變、吸附、吸收、解吸）、化學現象（即熱分解、化學吸附）和固氣反應（即氧化、還原）的信息。

2.5 脂質/聚合物含量分析

分析測定聚合物、脂質和其他輔料等特殊輔料對于預測成品穩定性非常重要。HPLC、TLC和凝膠滲透色譜等多種技術可用于檢測和定量成品中這些輔料的含量。

2.6 體外藥物釋放

復雜注射劑的體外藥物釋放行為是預測體內釋放模式的先決條件，有助于建立IVIVC模型。有多種方法和儀器可用于體外釋藥的研究，需要根據產品特性選擇合理的溶出測定方法以確定復雜注射劑在不同溫度和pH條件下的釋放模式，如注射用醋酸奧曲肽微球。

3、小結

復雜注射劑的正確表征至關重要，應充分了解目前的先進表征技術/工具，以實現對其正確表征，這是成功注冊上市的關鍵。

4、參考文獻

An expanding horizon of complex injectable products: development and regulatory considerations