您当前的位置:检测资讯 > 科研开发

【相容性研究】药用包材筛选的策略和检测项目

嘉峪检测网        2019-07-22 14:38

我们在研究药品同接触材料的相容性研究过程中时,需要将QbD理念契入在药品与材料的相容性研究中。我们的质量研究人员需要针对quality by design的设计环节确认产品的关键质量属性CQA,以建立风险分析及评估流程,并采取合适的控制策略。在本文中,我们要讨论的相容性研究对象,除了直接接触药品的材料(例如西林瓶、胶塞、预充针、卡式瓶等),还包括了非直接接触的次级包装体系(例如标签、油墨、粘合剂等),以及工艺组件、给药器械等只要能潜在引入相容性风险的要素,都需要考虑它们的潜在风险。

 

【法规依据】

在法规指南中,我们也可以看到,监管部门一直推荐的是在选择材料前对材料进行筛查。例如:在弹性体指南中我们提到了“潜在的浸出物研究应在药品研发阶段的早期进行,是通过对弹性体材料的模拟提取试验获得的可提取物信息预测潜在的浸出物,为材料的筛选提供支持。”此外,在USP 1663中提到了“Extractables profiles can be used in a variety of pharmaceutical development and manufacturing applications, including the characterization, selection, and qualification of materials of construction, packaging components or packaging/delivery systems”。还或者,在BPOG leachables report中也提到“materials are usually controlled by process design and by the selection of raw materials and manufacturing components”。因此我们可以依照法规部门的建议,对我们需要使用的材料,选择潜在多个合适的供应商或比较多种材质特性,用一系列的检测手段,用检测数据评价各材料的适用性。

 

【策略】

在材料的筛选的策略上,我们要遵循3个步骤:风险评估先行、检测数据确认、执行手段跟进。

 

第一步,风险评估

风险评估可以根据ICH Q9的指南,收集尽可能多的必要信息,确认产品的风险点。例如,我们需要知道我们制剂是否对某些物质敏感。如未进行完整的风险评估或尽责调查(due diligence),则可能有不受控的环节引入风险物质。例如在2010年发生的由于2,4,6-三溴苯甲醚(TBA)污染而召回的事件。

2010年1月,强生公司在美国、阿联酋和斐济召回了一些非处方药(OTC)药物,其中包括所有泰诺止痛片,同年6月和7月召回他26种OTC产品,包括苯海拉明和布洛芬,1块木托盘被认定为产品污染的可能原因。召回是由消费者对异常发霉气味报告的调查引起的,其引起胃肠道疾病,包括恶心、呕吐和腹泻。同样在2010年6月, Depomed制药公司在收到类似的客户投诉后召回了52批糖尿病药物Glumetza。然后Pfizer成为第三家发起召回的公司,在8月、10月和12月召回总共36万瓶降胆固醇药物Lipitor。此次事件中,包括强生公司的召回和2011年的三起事件,估计花费9亿美元。

后来发起的调查发现,是由于三溴苯酚(TBP)由木制托盘制造商作为木材防腐剂和阻燃剂而引入托盘中,后被真菌代谢为TBA而产生发霉气味,反应过程如下图所示:

【相容性研究】药用包材筛选的策略和检测项目

又比如,我们在调研潜在几个玻璃瓶供应商时,我们需要了解的潜在风险点应该有:

包材自身

生产后的处理

盛装制剂的特点

玻璃成分

是否含有避光成分

是否有加工后处理?

例如镀膜,或者硫酸铵清洗

制剂成分:

是否含有醋酸盐、柠檬酸盐、硫酸盐等

是否含有有机酸钠盐

是否高离子强度,例如>0.1M碱性离子

是否含有螯合剂?

是否pH较高?例如>pH8.0

模制瓶还是管制瓶?

储存条件

是否高湿?

是否终端灭菌?

转化速度与温度?

 

储存条件?

   

效期长短

 

第二步,检测

检测的手段尽可能要采用表征(characterization)或者扫描检测的方式,用合理的、较低的检出限来进行相关检测。表征的检测方法和合理的检测限的设定,在包材筛选和相容性研究中尤为重要。

使用表征的检测手段,能良好地解决现在材料学的快速发展、以及一些新型添加剂和保密配方的使用。例如在2012年大规模报道DEHP在PVC材料的使用生殖毒性之后,新型塑化剂(例如TOTM等)已在行业内大量替代使用。

使用一个统一的、较低的检测限(报告限)来筛选包材,对一些意外污染物质(unintentionally added compounds)有较好的检出能力。如果直接使用待检物质的PDE值用于计算检测限,则可能导致一些物质成为漏网之鱼。一个比较知名的案例就是预充针中钨元素导致的蛋白质的沉淀。2010年Amgen报道了一个稳定性研究中的意外事件:他们在预充针稳定性研究中发现有蛋白质沉淀,后发现沉淀中含有钨元素。在这个案例中,如果直接使用钨元素的PDE值(ICH Q3D将钨元素排除在3大类风险元素之外)作为检测限,则可能只能按照“未检出”来报告结果。因而,我们看到一份报告都是“未检出”,是要仔细分析一下这个“未检出”的含金量有多少。

【相容性研究】药用包材筛选的策略和检测项目

【相容性研究】药用包材筛选的策略和检测项目

第三步,执行

对筛选的结果需进行总结,得出包装系统是否适用于药品的结论。如选定了包装材料,则应该跟供应商签署质量协议,要求其控制好变更。如果在待选定的包装材料中检测到超过PDE值得物质,则应该更换供应商,或者要求供应商做出工艺和原料上的调整以避免此问题再出现。

 

检测手段

 

01、玻璃瓶

玻璃瓶的检测项目尽可能完整,因为目前已有的推荐检测项目无法直接给定一个明确的判断。

1. 玻璃表面测试

a) 微分干涉差显微镜(DIC显微镜)

b) 电子显微镜

c) 二次离子质谱仪(SIMS)

d) 亚甲蓝染色

 

2. 可迁移元素检测

a) 电导

b) pH值变化

c) ICP元素检测

 

3. 可见异物

a) 不溶微粒仪

b) 扫描电镜-能量色散X射线能谱

在玻璃瓶的筛选过程中,经常出现的一个问题就是,为什么检测结果无法很好地区别不同供应商的玻璃产品?一个最主要的原因就是一些检测单位制定的检测方案和选择的检测手段不合理。例如,我们知道电镜的视角是非常小的,我们在cm2的样品上观察μm2的区间时,就极可能错过你要观察的区间。因而我们给大家的建议就是,宏观检测和微观检测要充分搭配。宏观的方法就比如亚甲蓝染色、电导率变化、pH值、不溶微粒等项目;微观的方法主要是电镜、DIC显微镜、SIMS、元素分析、能谱等项目。此外,亚甲蓝直接染色法是用于目视观察,如果目视观察不够灵敏时,可以用分光光度法进行精确的定量亚甲蓝被玻璃瓶吸收的份额,用以计算其内表面可能出现的脱片的风险大小。

 

02、弹性体密封件

 

弹性体密封件包含了生胶体系、硫化体系、补强填充体系、软化体系、防老体系、着色体系。药厂作为终端使用者,上游的因素不可控时,容易产生风险,例如生胶中的保密配方、意外污染物质等。


筛选弹性体常见的检测方法有:

a) 元素:ICP-MS/OES

b) 有机物:低分子量VOC:HS-GC-MS,GC-FID;不挥发物质NVOC:HPLC-DAD-MS;LC-MS-MS

c) 其他高度关注物质:多环芳烃类(PAHs 或PNAs)、N-亚硝胺类、邻苯二甲酸酯类和巯基苯并噻唑(MBT)等

弹性体中关键的策略是要采用扫描的表征方式,广谱地对可能的迁移浸出物进行筛查。遇到未知物和可能物时,可参考下图流程策略进行确认:

【相容性研究】药用包材筛选的策略和检测项目

03、工艺组件

工艺组件的筛选,需考察制剂的特点,选择合适的工艺组件材质类型。例如,吸入用乙酰半胱氨酸对橡胶敏感,则工艺组件选用上就不得使用橡胶材质。

工艺组件的筛查,也是采用扫描表征的方式,主要考察下述两项:

工艺组件检查项目

a) 元素:ICP-MS/OES

b) 有机物:低分子量VOC:HS-GC-MS,GC-FID;不挥发物质NVOC:HPLC-DAD-MS;LC-MS-MS

 

此外,工艺组件的筛选,还需要满足其他物理性能以及一些功能性的性能,例如过滤器组件,需要参考filter master plan 进行相关研究:

【相容性研究】药用包材筛选的策略和检测项目

04、给药器械

给药器械中可能涉及到的包材类型有:

包装形式:

材质类型:

输液瓶

PP瓶,PE瓶

多层共挤膜(袋)

PP/PE或改性PP塑料,如:三层共挤膜(袋)、五层共挤膜(袋)等,包括接口、组合盖

塑料(软)袋

PP直立式(软)袋,PP/PE或改性PP塑料(软)袋

塑料安瓶

PE安瓿,PP安瓿

预灌封注射器

COC(器身)注射器

需根据制剂特点合理选择包装形式和材质类型。根据材质类型,需要关注其塑化剂的使用。此外,如选用避光输液器具,还需针对色母进行浸出的研究,以及考察避光性能。

主要筛查的检测跟工艺组件接近,主要有:

给药器械

a) 元素:ICP-MS/OES

b) 有机物:低分子量VOC:HS-GC-MS,GC-FID;不挥发物质NVOC:HPLC-DAD-MS;LC-MS-MS

c) 器械的一般相容性研究:吸附、色母浸出

医疗器械的筛选,根据ISO10993:2018版本的要求,要采用表征(characterization)的方式进行筛查。GB/T 16886等效更新后,这一项会更加明确。

 

分享到:

来源:明捷医药