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医药溶出度测试为什么会数据异常

嘉峪检测网        2019-06-10 14:41

引言

溶出度测试是几乎所有非真溶液药品的必备测试。溶出度测试主要用于制药行业,作为监控剂型配方和生产过程的质量控制工具。大多数监管机构认为溶出度是大多数固体剂型的高度关键质量特征。监管机构使用溶出度测试来提供从关键生物批次到商业化产品的质量联系。因此,溶出度测试的开发和验证是确保测试稳健性和临床相关性的关键因素。但是在实际工作中,经常碰见异常数据。在对文章《Specification of  Drug Substances andProducts __ Dissolution》进行学习后,结合笔者自己的理解来总结需要注意的地方。下文从以下几点来进行说明。

 

1

仪 器

 

为了使溶出度测试普遍用于控制药物剂型的一致性,必须对所用仪器的类型进行控制。美国药典<711>“溶出度”描述了溶出度测试中使用的几种仪器类型。美国药典装置1(篮)和装置2(桨)是目前最常用的速释和控释剂型的装置。美国药典以外的药典,如日本药典、英国药典和欧洲药典、中国药典均包含美国药典中描述的仪器1和仪器2。目前对此两种装置都有标准的要求。中国在2016年发布《药物溶出度仪机械验证指导原则》表明与国际接轨。

 

在确保符合《药物溶出度仪机械验证指导原则》情况下平时也要注意一些特殊情况。桨叶有时部分涂有特氟隆。这种涂层可能会从桨叶上剥落和部分脱落,导致容器内流体动力学的流动扰动。桨叶可能生锈,并有缺口或凹陷;这可能对溶解流体动力学产生不利影响,也是污染源。有些药品不锈钢杆桨在某些介质对溶出度有影响如pH1.2条件下的苯磺酸氨氯地平片,也需要引起注意。彻底清洁桨叶对于防止药物或介质的污染非常重要。

 

篮子需要小心检查。使用时,它们可能会磨损、变形或扭曲。筛网尺寸可能会随着时间的推移而变化,尤其是在酸性介质中使用时。这些变化可能会影响溶解结果。如果使用后不立即彻底清洗,篮子特别容易积聚明胶或辅料,造成污染。

 

溶出杯如果没有清洗干净,可能会造成污染。重复清洗后刮伤和腐蚀的容器应丢弃。在溶解过程中,盖子始终需要到位,以防止蒸发。汤丽娟汤老师有篇文献《Introduction of dissolution error as a result ofdifferent openings in vessel covers》详细讲述了蒸发量对溶出度的影响,有兴趣可以阅读。

 

仪器的震动也要引起注意。平时应注意仪器的维护和保养,以确保平稳运行。外部振动源可能包括平台上的其他设备,如振动筛、离心机或超声仪等。还应避免沉重的脚步声和关门声。

 

2

沉 降 篮

 

在溶出度测试过程中倾向于漂浮或移动的剂型会产生可变性和结果偏差的问题。沉降篮通常用于在溶出度测试中固定这种剂型。溶出度测试中使用的沉降篮有很多种(见下图),有些是自制的,有些是市售的,沉降篮的类型会影响结果。USP中规定了很多中的沉降篮,各个仪器公司也有市售的沉降篮。在需要沉降篮的情况下,必须在方法和任何法规提交对沉降篮的详细说明和使用沉降篮的原因。当比较不同的沉降篮(或沉降篮与无沉降篮)时,测试必须与每个沉降篮同时进行。每种沉降篮类型必须根据其在不抑制药物释放的情况下保持容器底部剂量的能力进行评估。沉降篮会显著影响药物的溶出度,不同沉降篮类型(或无沉降篮)的比较应在溶出方法确定前期进行验证。沉降篮的设计必须在方法中明确说明。转移方法时,沉降篮必须在任何后续测试设施中尽可能紧密地复制。

 

溶出度测试为什么会数据异常

                           

沉降篮的使用应需要符合一些要求:

1. 沉降篮不应抑制或影响溶解。胶囊或者片剂应该可以自由溶解,剂量的任何部分都不应该截留在沉降片之下或之内。

2. 剂型应该总是落在中心溶解容器的底部。

3. 结果应该是可重现的;可变性不应该由沉降篮的形状引入。

4. 形状应该易于定义和制作,最好是常见的。

 

“Effects of  Sinker Shapes onDissolution Profiles”这篇文献中提到了不同沉降篮的影响,通过下面数据可以看到沉降篮的影响。

 

溶出度测试为什么会数据异常

 

溶出度测试为什么会数据异常

 

3

溶 出 方 法 的 稳 健 性

 

由于溶出度试验贯穿于整个药品研发的始终,因此溶出方法的稳健性也至关重要。确定溶出方法的关键测试参数通常通过对每个溶出度参数进行细微变化来评估。数据评估将建立测试参数所需的必要控制,以保持方法的一致性。这将有助于任何方法的转移,并最大限度地减少故障排除的需要。稳健性研究应包括评估不同介质pH、转速、沉降篮(如果适用)、介质脱气、介质表面活性剂水平、介质温度和过滤器的影响等等。

 

对于药物来说介质pH、介质种类选择、介质表面活性剂水平是需要重点考察的目标。药事纵横在《看明白新药如何开发溶出方法,才能做好仿制药》文章中详细介绍了如何选择合适的pH值、表面活性剂浓度、转速来确保方法的稳健性。另外一篇《依托考昔为例:适度区分力的溶出方法开发与验证》同样是不可多得的确认溶出方法稳健性的好文章,值得多学习,应用在实际工作中。

 

4

介 质

 

介质中溶解的气体可能会影响溶出度。粘附在片剂表面或篮筛上的气泡会阻碍介质接触,并会减慢溶解速度。颗粒会附着在容器或轴的玻璃表面的气泡上。

 

介质的温度也需要注意,有的仪器每个溶出杯都能显示杯液温度。如果没有在进行实验前就需要对杯液温度进行核查。

 

如果溶出介质中含有表面活性剂,那么在使用中需要注意。首先表面活性剂不同厂家不同等级之间质量差距很大,因此在方法确定之前需要进行厂家和等级的筛选以及对比。表面活性剂的发泡特性也很难有效地使介质脱气。将篮子放入表面活性剂介质时,表面气泡可能会粘附在篮子底部,并显著降低溶解速率。表面活性剂会带来严重的清洁问题,尤其是当浓度很高时,例如超过0.5%,在自动取样时取样管线中,表面活性剂如十二烷基硫酸钠可能需要多次冲洗才能确保完全去除。

 

不同表面活性剂带来问题也不一样,常用的十二烷基硫酸钠,质量易于控制,与钾盐联用容易析出,在低温下同样易析出。吐温80批间质量差异大,操作没有十二烷基硫酸钠方便等。通过对参比制剂剖析选择合适的表面活性剂。

 

介质的离子浓度同样需要引起注意,不同国家的介质配置方法不同,离子浓度也不同,如日本药典和中国药典的pH6.8缓冲盐。《Assessing the influence of media composition andionic strength on drug release from commercial immediate-release andenteric-coated aspirin tablets》(研如玉组织翻译的评估溶出介质的组成和离子强度对商业化生产的阿司匹林速释制剂和肠溶片释放的影响)一文中详细介绍了不同离子强度对药物释放的影响。在实际工作中可能需要考察不同离子强度的影响。

 

5

观 察

 

准确的溶解发生在产品溶解时,不会受到溶解障碍的干扰,也不会受到任何来源的容器流体动力学干扰。因此,对测试的近距离视觉观察非常重要。颗粒分解模式必须显示自由分散的颗粒。异常溶解通常涉及以下一种或多种观察结果:片剂的漂浮块、旋转、锥形、堆积、胶粘、膨胀、封盖、“蛤壳”侵蚀、偏心定位、粘附、颗粒粘附在装置或杯壁上、囊状物、膨胀/橡胶块或透明薄膜、明胶胶囊老化引起溶出度变慢等,还有可能为投片过程中 “位置相关的”。例如,如果片剂偏离中心,由于剪切力的作用,溶解速率可能会更高。也有文献报道不同的投片位置造成溶出度差异。薄膜包衣片剂可能是粘性的,并且会引起与片剂位置相关的问题。孙亚洲孙老师在各中公开场合多次提到观察现象的重要性,甚至于在溶出结束后的溶出颗粒的手感等。在孙老师的“API、制剂特性与溶出度、BE的相关性及案例分析”中详细描述了观察的一些现象,可以在实际工作中联系起来。

 

随着行业对溶出度的认知的提高,溶出度异常的一些现象得到了广泛的认知,如堆积、漂浮、投片位置影响等,也有了一些手段来预防或解决。但溶出现象的观察是贯穿于整个药品研发甚至于药品生命周期管理过程中。药品研发过程中前期需要观察参比制剂的溶出现象,了解溶出行为,甚至于需要根据溶出现象来调节溶出的方法,防止出现异常数据和批间误差。之后的仿制药开发中需要仔细观察仿制药的溶出现象,与参比制剂进行对比,与参比制剂的溶出现象一致。后期稳定性试验中如胶囊剂型,明胶胶囊老化引起溶出度变慢是需要重点观察的。药品上市后稳定性试验或每一次的变更申请试验都需要进行观察。

 

6

 样 和 过 滤

 

取 样

取样目前有自动取样和手动取样两种。自动取样省事省力,但是有时会带来比手动取样更多的问题。由于各种原因,采样线经常是错误的来源:长度不相等、卷曲、磨损超出极限、取样管线的部分或完全堵塞、断开连接、残留、混淆或交叉连接以及清洁不充分。泵管可能因经常使用或冲洗而磨损,可能需要更换。不同溶厂家溶出仪自动取样方式不一样,有注射泵和活塞泵两种形式。理论上注射泵较好,每个取样点后排空管路,即管路残留为0,取样时间较短。活塞泵无法完全排空管路,需要大量的介质来润洗管路,取样提前时间早。在线过滤方式上也有差异,有滤膜过滤和滤头过滤。建议在使用自动取样系统之前确定合适的方式。

 

手动取样技术会因不同分析员之间人手的力量和大小的差异而引入误差。通过过滤器的牵引速度可能变化很大。

 

过 滤

 

过滤是溶出取样过程中不可忽视的步骤。必须对过滤步骤进行评估,以确定适当量的溶液是否已经通过过滤器,从而最终过滤的溶液不会由于通过过滤器吸附的药物损失而产生偏差。过滤是通常是防止未溶解颗粒进入分析样品并进一步溶解。应注意过滤器孔径不大于药物粒度,这对于微粉化或纳米颗粒尤其重要。过滤还可以去除可能会导致高背景不溶性辅料。过滤器的验证通常包括制备合适的标准溶液(推荐最低和最高浓度)和完全溶解的样品溶液。对于标准溶液,将过滤溶液的结果(应事先确定适当的废弃量)与未过滤标准溶液的结果进行比较。对于过滤后的样品溶液,应将结果与完全溶解和离心的样品溶液进行比较。标准和样品过滤效率的可接受范围通常在未过滤标准溶液和未过滤但离心的样品溶液的98%-102%之间。如果过滤步骤有干扰,需对不同厂家不同型号的过滤器、不同处理方式进行筛选。

 

仿制药研究过程中,除了标准溶液和样品溶液需要考察,参比制剂的滤膜影响同样需要引起注意。

 

自动取样溶出仪的滤膜吸附由于其管路问题可能比手动取样更加复杂,管路对样品可能会有吸附和干扰。已有文章(自动溶出仪对硝苯地平缓释片(I)释放度测定的干扰)报道自动取样器对溶出度的结果有干扰。因此对于自动取样溶出仪还需要增加管路吸附的干扰,与手动取样进行对比。

 

7

检 测

 

由于溶出度测试中通常会产生大量样品,因此分析系统应该相对快速。用于溶出度测试的最常见的分析仪器是紫外可见分光光度法和带有紫外检测的高效液相色谱法。无论使用哪种方式,检测方法都需要进行验证。溶出方法学验证相信各个公司都有自己的方式,因此在此文中就只简单的提出几个重要的容易忽视的地方。

 

线  性 

 

通常线性浓度需要包含检出溶出度的最小量至最高预期浓度的120%的浓度范围。剂型的线性测试应涵盖产品的整个规格范围。如有必要,分析前所有样品应加热至37℃(或规定的溶解温度);如果样品接近漏槽条件,这一点尤其重要。

 

线性的验证虽然比较简单,但是有些情况不能忽视。对于较大规格或者特殊药品而言,在检出溶出度的最小量至最高预期浓度的120%的浓度范围不一定成线性,可以用分段线性来解决。对于某些药品外标一点法可能不适用,则需要采用标准曲线来进行每次溶出度计算。

 

准 确 度

 

一般来说,准确性是通过制备包含药物和剂型中存在的其他成分(例如辅料、包衣材料等)的多个样品来确定的。胶囊壳、涂料混合物、油墨和沉降篮也应在适当的地方添加。如果规格较大,药物在辅料之前或之后加入介质的顺序可能比较重要。例如,一些药物需要在没有辅料的介质中适当润湿,反之亦然,其中辅料需要在引入药物之前首先混合。如果规格较小或者药物静电较大,使得精确称量变得困难时,可以采取溶液形式。如有必要,分析前所有样品应加热至37℃(或规定的溶解温度)。

 

对于某些难溶性药品,在介质中溶解较低,对照品溶液配制需要用适量的有机溶剂助溶,但是有机溶剂的比例不得过5.0%。

 

溶 液 稳 定 性

 

由于溶出度测试中通常会产生大量样品,因此溶液稳定性是必需进行的实验。一般对照品溶液和供试品溶液都需要进行考察。考察的时间尽可能的长,防止在后续工作中的特殊情况。如果在介质中药品不稳定,可以通过不同的方式来解决。如可以考虑样品控温、加入稳定剂或者同时与降解产物检测等方式。有些药品在不同介质下的稳定性不一样,可以考虑在不稳定的介质中加入pH调节剂调节至稳定的pH值等。通过对药物不稳定方式进行分析选择一种省力省时的方式是至关重要的

 

8

清 洗

 

在许多实验室中,不同的产品在同一设备上进行测试,清洁是一个关键问题,如果清洗不充分,可能会导致检查失败和错误的结果。使用富科思FADT-1200RC溶出仪时,溶出仪杯盖是整体的,清洗溶出仪杯盖就是一个容易忽视的问题。而在自动取样的溶出仪中,自动取样管线的清洗也是重点考虑对象。

 

结束语

 

溶出曲线测试在目前的药品研发过程中起着举足轻重的作用。溶出曲线的数据需要准确无误才能给处方和工艺准确的判断。因此在进行溶出实验时需要确认关键参数,在准确的“框架”中进行实验,以免给出错误的判断。

 

参考文献

1. 溶出度实验技术(第三版)宁保明、张启明译

2. 谢沐风  方法验证与试验操作注意事项   

3. 谢沐风  溶出度测定中应注意的若干问题

4. 孙亚洲  API、制剂特性与溶出度、BE的相关性及案例分析

5. 汤丽娟  体外溶出度实验的基本知识

6. 汤丽娟  Introduction of dissolution error as a result of different openings in vessel covers

7. Gray, Vivian A  Specification of  Drug Substances and Products __ Dissolution

8. 研如玉翻译稿  评估溶出介质的组成和离子强度对商业化生产的阿司匹林速释制剂和肠溶片释放的影响

9. RICHARDA. SOLTERO, JAMES M. HOOVER, TODF. JONES,AND MYLESSTAN  Effects of  Sinker Shapes on Dissolution Profiles

10. 药事纵横  看明白新药如何开发溶出方法,才能做好仿制药

11. 药事纵横  依托考昔为例:适度区分力的溶出方法开发与验证

12. 齐鲁药事  黄萍、姜树银、谭会洁自动溶出仪对硝苯地平缓释片(I)释放度测定的干扰

 

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来源:药事纵横

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