口服固體常釋制劑研發(fā)工藝技術(shù)要點(diǎn)解析(上)
目前,在全球制藥產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)中,創(chuàng)新藥一直是醫(yī)藥企業(yè)發(fā)展的主角,但不可否認(rèn),仿制藥是世界需求的主體,也是我國(guó)目前生產(chǎn)的主要方向及臨床用藥的主體,仿制藥的質(zhì)量與公眾用藥的安全性和有效性息息相關(guān)。 截至2020年,我國(guó)有17萬(wàn)個(gè)藥品批準(zhǔn)證明文件,其中包括化學(xué)藥批文10.7萬(wàn)個(gè)。目前我國(guó)超過(guò)5000家制藥企業(yè),生產(chǎn)的藥品95%以上是仿制藥,是一個(gè)名副其實(shí)的仿制藥大國(guó)。
近年來(lái),為了提高國(guó)產(chǎn)仿制藥的質(zhì)量,促進(jìn)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí),我國(guó)政府已經(jīng)出臺(tái)了一系列的政策來(lái)推進(jìn)仿制藥質(zhì)量與療效的一致性評(píng)價(jià)順利開(kāi)展。在仿制藥開(kāi)發(fā)及一致性評(píng)價(jià)研究過(guò)程中,有幾個(gè)口服固體常釋制劑研發(fā)工藝技術(shù)要點(diǎn)想和大家分享下,以期將這項(xiàng)工作做好,不足之處,歡迎批評(píng)指正。本文所述口服固體制劑單指常規(guī)釋放口服固體制劑,不包括緩釋、控釋及其它特殊固體制劑。
口服固體制劑研發(fā)工藝技術(shù)要點(diǎn)
口服固體制劑研發(fā)工藝技術(shù)要點(diǎn)主要分為固體制劑的基本質(zhì)量屬性、溶出特性、穩(wěn)定性以及均勻性四大方面。本文將對(duì)各個(gè)方面結(jié)合所開(kāi)展項(xiàng)目進(jìn)行以下討論。
固體制劑的基本質(zhì)量屬性
固體制劑包含了片劑、硬膠囊劑、顆粒劑、干混懸劑等諸多劑型仿制藥首先要做到基本質(zhì)量屬性符合ICH和各國(guó)藥典的要求。 在仿制藥一致性評(píng)價(jià)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中,諸多項(xiàng)目由于基本質(zhì)量屬性不過(guò)關(guān),或在工業(yè)設(shè)備上存在形形色色的問(wèn)題,延長(zhǎng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期,在搶占市場(chǎng)上處于劣勢(shì)。
本文所述固體制劑基本質(zhì)量屬性包括諸如片劑可壓性(硬度范圍、壓片速度范圍、是否裂片、是否粘沖、片面光澤程度);片劑劑量均勻性;硬膠囊劑的裝量差異、生產(chǎn)設(shè)備的填充速度范圍;顆粒劑及干混懸劑的粒度、水分;小規(guī)格制劑的含量均勻度等等。
在項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)中,我們發(fā)現(xiàn)片劑的可壓性在很多時(shí)候影響了項(xiàng)目進(jìn)度,也是工業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題的地方。本文對(duì)于這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了細(xì)致分析,以期對(duì)這類(lèi)問(wèn)題有一個(gè)規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。
?項(xiàng)目A—主藥含量占比75%的普通片劑
?問(wèn)題:在工業(yè)化生產(chǎn)階段個(gè)別批次壓片存在頂裂,不頂裂批次素片在包衣過(guò)程中,片劑劃痕嚴(yán)重。
?診斷:API為彈性物料,片劑可壓性存在問(wèn)題。
?解決:總體思路,通過(guò)處方及制備工藝的改進(jìn),增加片劑可壓性(含素片耐磨性),細(xì)化包衣參數(shù),保證包衣過(guò)程不出現(xiàn)劃痕及黏連。
具體措施包括:
a. 調(diào)整API粒徑控制范圍;
b. 調(diào)整粘合劑處方占比;
c. 更換影響片劑可壓性的關(guān)鍵輔料預(yù)膠化淀粉的來(lái)源;
d. 改進(jìn)濕法制粒工藝,控制中間體顆粒粒度分布,細(xì)化包衣參數(shù),保證在包衣初始階段片劑片面不出現(xiàn)劃痕。
?解讀:片劑可壓性不好,存在于很多API占處方比例較大的項(xiàng)目中,而API如果為彈性物料(尤其是顯微狀態(tài)下為棒狀或片狀形態(tài)),則項(xiàng)目在工業(yè)化設(shè)備高速壓片時(shí)大概率會(huì)存在可壓性問(wèn)題,如裂片。裂片的機(jī)理為片劑內(nèi)部結(jié)合力不足以抵消物料顆粒的彈性復(fù)原率。要消除物料彈性復(fù)原率,可以減小彈性物料的粒徑。輔料方面需要選擇可壓性較好的輔料,同時(shí)控制壓片前中間體顆粒的粒度分布及水分;工業(yè)生產(chǎn)用高速壓片機(jī)壓片速度較快,要保證一定生產(chǎn)效率,物料的性質(zhì)要做到最優(yōu)。
項(xiàng)目A原料藥粒徑范圍對(duì)可壓性考察結(jié)果
? 項(xiàng)目B —主藥含量占比15%的普通片劑,片面存在刻痕,頂噴制粒工藝,外混輔料
?問(wèn)題:在工業(yè)化生產(chǎn)階段壓片存在粘沖,壓片過(guò)程中存在含量分層,前中后素片含量差異超過(guò)5%。
?診斷:頂噴制粒后顆粒粒度分布不均勻,細(xì)粉占比較大; 外混輔料選擇型號(hào)不合適。
?解決:
① 通過(guò)調(diào)整頂噴制粒工藝參數(shù),來(lái)改善制粒后顆粒粒度分布,使顆粒粒度分布更加均勻;
② 外混微晶纖維素選擇直壓型號(hào),并且關(guān)注微晶纖維素粒度與頂噴制粒后的顆粒粒度與堆密度,在壓片過(guò)程中注意供料轉(zhuǎn)速與壓片速度相匹配。
?解讀:片劑粘沖大部分情況下為壓片前中間體顆粒細(xì)粉占比較多,可壓性輔料占處方比例或型號(hào)選擇不合適。
片劑粘沖的本質(zhì)是因?yàn)槠瑒┍砻嫖镔|(zhì)之間的結(jié)合力小于片劑表面與沖頭的結(jié)合力,多發(fā)生于片劑刻痕或logo處,在排除設(shè)備因素、壓片速度、顆粒水分的前提下,粉體的粒度分布尤其是顆粒細(xì)粉的比例非常關(guān)鍵;
壓片前中后含量的差異較大,很大程度上也是由于顆粒粒度分布不均勻造成的,如果處方中有較多占比的外混輔料,則工藝開(kāi)發(fā)中需要保持外混輔料與所制顆粒粒度分布接近,堆密度接近,顆粒形態(tài)最好也接近。
小結(jié):由上述兩個(gè)例子可以看出,影響固體制劑基本質(zhì)量屬性的因素主要有兩個(gè)方面,處方方面和制備工藝參數(shù)方面。
1、在進(jìn)行仿制藥的開(kāi)發(fā)中,如果限定了輔料的種類(lèi)或型號(hào),就要考慮制備工藝參數(shù)的調(diào)整;
2、在某些情況下,由于國(guó)內(nèi)制劑設(shè)備性能的局限,制備工藝參數(shù)調(diào)整的余地較小時(shí),要重點(diǎn)關(guān)注輔料的型號(hào)及其作用。
固體制劑的溶出特性
固體制劑仿制藥開(kāi)發(fā)過(guò)程中,溶出特性是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。有諸多文獻(xiàn)和指導(dǎo)原則對(duì)仿制藥和參比制劑的溶出一致性做了論述,尤其是謝沐風(fēng)老師的系列文章對(duì)此做了深刻的剖析解讀。本文重點(diǎn)從處方及制備工藝角度說(shuō)明仿制藥如何做到與參比制劑溶出相似,降低體內(nèi)生物等效風(fēng)險(xiǎn)。
參比制劑的溶出特性的解讀:仿制藥溶出特性的研究起點(diǎn)是從剖析參比制劑的溶出特性開(kāi)始的。參比制劑溶出特性剖析的關(guān)鍵在于:① 具有區(qū)分力溶出條件的選擇;② 參比制劑溶出現(xiàn)象的解讀。參比制劑的溶出特性剖析需要結(jié)合理解參比制劑設(shè)計(jì)的初衷及API特有的理化性質(zhì)(如pKa)。
具有區(qū)分力溶出條件的選擇,如有藥典標(biāo)準(zhǔn),需要比較各國(guó)藥典標(biāo)準(zhǔn)溶出度方法的區(qū)分力; 同時(shí)可以結(jié)合API在各pH條件下溶解度及API pKa值選擇其它可能有區(qū)分力的介質(zhì); 降低轉(zhuǎn)速以期獲得區(qū)分力介質(zhì)也不失為個(gè)好辦法。
本公司依靠體內(nèi)外中心Hemanth博士建立體外溶出與體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)的預(yù)測(cè)模型來(lái)指導(dǎo)仿制藥的開(kāi)發(fā),在參比制劑多條介質(zhì)溶出曲線(xiàn)剖析完成后,通過(guò)預(yù)測(cè)模型確定哪條關(guān)鍵介質(zhì)溶出曲線(xiàn)或哪幾條關(guān)鍵介質(zhì)溶出曲線(xiàn)為表征體內(nèi)外關(guān)系的特征溶出曲線(xiàn),提高了預(yù)BE、BE的通過(guò)率,從而提高了仿制藥開(kāi)發(fā)的效率。
參比制劑溶出現(xiàn)象及溶出數(shù)據(jù)的解讀,在參比制劑溶出特性剖析時(shí),首先應(yīng)重視溶出現(xiàn)象的觀(guān)察與思考,溶出現(xiàn)象大致分為兩類(lèi),崩散性與溶蝕性。包衣片應(yīng)關(guān)注包衣脫落時(shí)間,膠囊劑應(yīng)關(guān)注膠囊殼破裂時(shí)間,顆粒劑及干混懸劑應(yīng)關(guān)注顆粒分散狀態(tài),如顆粒加入溶出杯中是否有漂浮,是否有聚集 。
?項(xiàng)目C —復(fù)方普通片劑 ,a主藥為難溶性成分,b主藥為易溶性成分,參比制劑制備工藝為兩成分分別制粒,兩種顆粒混合,外加輔料壓片。參比制劑溶出現(xiàn)象為崩散型。
?問(wèn)題:參比制劑a成分?jǐn)M合溶出曲線(xiàn)(緩慢溶出),b成分極快速溶出(5min溶出90%以上),仿制制劑保證a成分和b成分均與參比制劑擬合。
?診斷:參比制劑溶出現(xiàn)象為崩散型,并且兩種主藥成分顆?;旌虾髩浩?,b成分為極快速溶出,a成分為緩慢溶出,即崩散后兩種主藥各自從兩部分顆粒中溶出。
?解決:首先保證崩散時(shí)間與參比制劑基本一致,本項(xiàng)目仿制制劑外混輔料含微晶纖維素,并無(wú)專(zhuān)門(mén)崩解劑即可保證崩散時(shí)間。a成分顆粒的處方經(jīng)過(guò)充分的篩選最后確定API的粒徑對(duì)a成分的溶出特性影響最為關(guān)鍵、粘合劑型號(hào)次關(guān)鍵、制粒工藝影響更次之(但制粒工藝影響a成分顆粒的粒度分布,從而影響兩種成分的混合均勻度及壓片的含量分層風(fēng)險(xiǎn),詳細(xì)分析在本文2、4部分介紹)。
?解讀:口服固體制劑溶出特性基本從三個(gè)方面考慮API理化性質(zhì):
① 粒徑是個(gè)很關(guān)鍵的因素,尤其對(duì)于難溶性藥物;
② 處方占比最大的輔料型號(hào)及用量也是非常關(guān)鍵的因素,制備工藝對(duì)于崩散性制劑影響有限,但是很多情況下會(huì)影響溶蝕性制劑溶出特性;
③ 在復(fù)方制劑中,如主成分分別制粒,則兩部分顆粒的顆粒性質(zhì)(粒度分布及堆密度)對(duì)產(chǎn)品的溶出特性影響關(guān)鍵。仔細(xì)觀(guān)察參比制劑的溶出現(xiàn)象并分析原因是仿制藥開(kāi)發(fā)需要重視的內(nèi)容。
小結(jié):研究仿制藥的溶出特性,應(yīng)與藥物的體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)聯(lián)系起來(lái),要思考為什么參比制劑會(huì)有剖析得到的溶出特性,而非簡(jiǎn)單的為了擬合溶出而擬合。具體內(nèi)容可參見(jiàn)新領(lǐng)先藥訊《體內(nèi)外相關(guān)性研究在口服固體制劑仿制藥過(guò)程中的應(yīng)用》。
由于文章篇幅所限,關(guān)于穩(wěn)定性和均勻性的相關(guān)解讀,詳見(jiàn)下期《口服固體常釋制劑研發(fā)工藝技術(shù)要點(diǎn)解析(下)》。
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關(guān)于我們:
固體制劑事業(yè)部做為公司核心板塊之一,致力并搭建藥物緩釋、控釋、靶向制劑及微囊、固體分散體、包合、速溶技術(shù)、難溶性藥物等多項(xiàng)制劑技術(shù)平臺(tái),在多領(lǐng)域藥物研發(fā)積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。
固體制劑事業(yè)部目前在研項(xiàng)目50余個(gè),每年能夠完成近20個(gè)項(xiàng)目的申報(bào),開(kāi)發(fā)品種涉及片劑、膠囊劑、顆粒劑等多個(gè)劑型,覆蓋心腦血管用藥、抗腫瘤、抗生素、老年性疾病用藥、消化系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域。
公司擁有雄厚的固體制劑藥品研發(fā)實(shí)力,豐富的資源:
· 專(zhuān)家顧問(wèn)團(tuán)隊(duì),由業(yè)內(nèi)知名專(zhuān)家組成,對(duì)NMPA政策法規(guī)解讀深入,協(xié)助合理把控項(xiàng)目,技術(shù)支持到位;
· 體內(nèi)外橋接團(tuán)隊(duì),由資深國(guó)際化藥劑學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo),以臨床目標(biāo)指導(dǎo)制劑開(kāi)發(fā),降低BE風(fēng)險(xiǎn);
· 制劑開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),制劑開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)豐富,配置數(shù)百平米的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室,國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制劑設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)片劑、膠囊劑、顆粒劑等多劑型產(chǎn)品的制備及檢測(cè);
· 產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì),具有豐富的工廠(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室研究經(jīng)驗(yàn),為實(shí)現(xiàn)制劑由實(shí)驗(yàn)室研究轉(zhuǎn)化為工廠(chǎng)規(guī)模化生產(chǎn)保駕護(hù)航;
· 中試車(chē)間,擁有GMP認(rèn)證的制劑中試車(chē)間,為高質(zhì)量的新藥研究提供基礎(chǔ)保障。
我公司為客戶(hù)提供以產(chǎn)業(yè)化為核心的具有全球化技術(shù)水準(zhǔn)的藥學(xué)技術(shù)服務(wù),為讓中國(guó)新藥技術(shù)和生產(chǎn)工藝與世界同步而努力。
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