醫(yī)學專題藥品賦型劑的介紹

1、藥品賦型劑的分析張學明博士 Apotex Inc.2021/7/20 星期二1Shanghai 2004課程安排為什么需要分析賦型劑?液體藥品中常用的賦型劑分析方法的建立/選擇NASONEX中賦型劑的定量建議驗證元素常見問題與解決方案本課測驗 2021/7/20 星期二2Shanghai 2004為什么賦型劑需要分析質(zhì)控放行測試預制劑研究拆解制劑研究2021/7/20 星期二3Shanghai 2004質(zhì)控放行研究在生產(chǎn)穩(wěn)定性研究批量產(chǎn)品和市場化批量產(chǎn)品前，所有的賦型劑都必須公布，而在質(zhì)控放行研究中， 賦型劑的純度也必須按照法定方法或生產(chǎn)廠家特殊要求來確定2021/7/20 星期二4Shang

2、hai 2004預制劑研究在許多情況下，由于藥品-賦型劑相互作用導致那些使用特殊賦型劑的制劑中的藥物活性物質(zhì)穩(wěn)定性降低，這方面的信息應該盡早在產(chǎn)品開發(fā)的過程中知道。2021/7/20 星期二5Shanghai 2004預制劑研究(續(xù))在液體制劑情況下，研究是在賦型劑溶液中進行的。這些可以是重金屬（沒有或已經(jīng)與螯合劑例如EDTA螯合），或者是抗氧化劑（在或者氧氣或者氮氣環(huán)境下）。分析賦型劑例如EDTA或抗氧化劑通常應該在過程中進行。2021/7/20 星期二6Shanghai 2004預制劑研究(續(xù))另一個例子是在制劑開發(fā)過程中，賦型劑和包裝材料之間的相互作用也總需要觀察。例如，氯苯甲烷銨由于其

3、對高分子表面的強吸收應該避免使用。2021/7/20 星期二7Shanghai 2004制劑拆解研究為何要進行制劑拆解？仿制藥公司在開發(fā)產(chǎn)品中要用參照藥品。2021/7/20 星期二8Shanghai 2004制劑拆解研究(續(xù))向藥品評審機構(gòu)例如FDA申報簡化藥品申報(ANDAs)，在體生物等效性和生物利用度需要參照RLD（參照藥品）進行研究。 2021/7/20 星期二9Shanghai 2004制劑拆解研究(續(xù))但是，在一些情況下，在體生物等效性和生物利用度可以免去進行。符合減免條件的仿制藥品種類包括（不限于）：2021/7/20 星期二10Shanghai 2004制劑拆解研究(續(xù))僅用

4、于注射的針劑溶液或眼/耳溶液諸如氣體的吸入劑，例如吸入型藥品或吸入型麻醉劑。2021/7/20 星期二11Shanghai 2004制劑拆解研究(續(xù))皮膚用溶液、口服溶液、酏劑、糖漿、酊劑或類似的可溶解的形式;鼻用氣霧劑、鼻用溶液和懸濁液。2021/7/20 星期二12Shanghai 2004制劑拆解研究(續(xù))一般地，考慮免做在體生物等效性和生物利用度的仿制藥品包括和參照藥品本質(zhì)上一樣的可以定性分析的非活性成分（Q1）和可以定量分析的非活性成分（Q2）在這個定義中，“定量本質(zhì)一樣”意指在仿制藥品中的非活性成分數(shù)量與濃度與參照樣品相比不相差5%。2021/7/20 星期二13Shanghai

5、2004制劑拆解研究(續(xù))因此，這些要求對于任何開發(fā)上述類別的仿制藥品的公司都是一個挑戰(zhàn)。2021/7/20 星期二14Shanghai 2004液體藥品中常用的賦型劑液體藥品包括：口服液口服懸濁液,乳狀液 吸入液外用液外用半固體眼藥水注射液鼻用溶液/懸濁液2021/7/20 星期二15Shanghai 2004液體藥品中常用的賦型劑（續(xù)） 抗微生物劑乙醇苯甲酸山梨酸羥激苯甲酸脂 苯乙醇氯苯甲烷銨2021/7/20 星期二16Shanghai 2004液體藥品中常用的賦型劑（續(xù)）抗氧化劑抗壞血酸檸檬酸偏亞硫酸氫鈉硫酸氫鈉2021/7/20 星期二17Shanghai 2004液體藥品中常用的賦

6、型劑（續(xù)）懸濁劑微晶纖維素羧甲纖維素鈉聚乙烯吡咯烷酮黃原膠 膠質(zhì)等2021/7/20 星期二18Shanghai 2004液體藥品中常用的賦型劑（續(xù)）乳化劑阿拉伯樹膠甲基纖維素甘油多乙氧基醚山梨聚脂脂肪酸聚乙烯醇2021/7/20 星期二19Shanghai 2004液體藥品中常用的賦型劑（續(xù)）增甜劑糖：蔗糖 , 葡萄糖, 糖漿和蜂蜜 山梨糖 甘露醇 糖精 天(門)冬氨酰苯丙氨酸甲酯等2021/7/20 星期二20Shanghai 2004液體藥品中常用的賦型劑（續(xù)）粘度增強劑糖 聚乙烯醇聚烯吡酮 纖維素 絮凝化劑電解質(zhì) 聚合物 淀粉2021/7/20 星期二21Shanghai 2004液體

7、藥品中常用的賦型劑（續(xù)）增濕劑多乙氧基醚山梨聚脂凝膠劑白明膠果膠黃原膠質(zhì)緩沖劑硼酸鹽檸檬酸鹽磷酸鹽2021/7/20 星期二22Shanghai 2004分析方法的建立與選擇在建立一個分析方法前，制劑中的賦型劑需要予以鑒別。有幾個參考資源可以獲得需要的信息：. 產(chǎn)品專文（內(nèi)置說明書）PDR(US)CPS(Canada)方法的建立與驗證主要根據(jù)制劑中賦型劑的類型和數(shù)量2021/7/20 星期二23Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)）兩類方法:專屬法專屬法用于分離潛在的干擾物和僅僅測試感興趣的被分析物 色譜方法HPLC, GC, IC, HPLC/MS, GC/MS2021/7/2

8、0 星期二24Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)）非專屬方法一個非專屬性方法測量一個樣品溶液的性質(zhì)而不是分離地測量溶液中的被分析物 重量分析法、紫外-可見光、原子吸收、ICP、電導、pH, 水含量2021/7/20 星期二25Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)）由于柱子制造技術(shù)的進步和檢測器的多種選擇性，HPLC正在廣泛地用于制藥業(yè)中賦型劑的分析方面2021/7/20 星期二26Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)）經(jīng)驗表明，預制劑和制劑分解研究中90%賦型劑的定量是通過HPLC來完成的為了建立一個精度、準確度、選擇性和靈敏度都滿意的HPLC方法，

9、需要首先了解HPLC分離原理2021/7/20 星期二27Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)）選擇一個分離技術(shù)反相技術(shù)常規(guī)相技術(shù)離子色譜/離子交換大小排除2021/7/20 星期二28Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)）HPLC的硅充填硅是使用最多的HPLC充填物 有利的物理性質(zhì)球型形狀顆粒大小分布窄高機械強度顆粒大小選擇： 3um, 5 um 和 10um孔徑大小選擇：80 A, 300A, 1000A2021/7/20 星期二29Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)）表面易修改選擇鍵合相與水和所有有機溶劑匹配不溶解Insoluble無反應活性大

10、小不變化不利的化學特性 硅在高pH下會溶解 硅表面是酸性的2021/7/20 星期二30Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)） 硅表面 硅烷醇自由基硅氧烷鍵硅烷醇偶合通過氫鍵結(jié)合的硅烷醇2021/7/20 星期二31Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)） 二級滯留反應R3N: + HO Si R3 N: HO Si 氫鍵形成R3NH+ + (X+)-0-Si (R3NH+)-0-Si-+X+離子交換2021/7/20 星期二32Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)） 鍵合相柱子的制備2021/7/20 星期二33Shanghai 2004分析方法的建立

11、與選擇（續(xù)）RP柱子的選擇硅烷的選擇-單功能或多功能鍵合的完成程度 部分或全部完成反應有或者沒有保護端點封閉鍵合化學本身2021/7/20 星期二34Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)）最常用的鍵合相是十八烷基硅 (ODS), C18. 粗糙的，滯留性的。將近80%的HPLC應用使用這中鍵合相C3,C4 柱子滯留性能要差，更不穩(wěn)定，通常用作分析諸如蛋白質(zhì)的大分子。苯柱自的滯留性中等。內(nèi)含極性類似于C8, C18 ，但是可以用于100%水相。例如：Symmetry Shield, XTerra, DiscoveryCN 柱子是一種中等滯留性能，也常用于常規(guī)相。NH2 柱子的滯留性

12、能較弱，更多地是用于常規(guī)相。2021/7/20 星期二35Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)）選擇檢測器檢測器LOQ (g)靈敏度UV-Vis 固定10-9沒有影響 UV-Vis 改變10-9沒有影響熒光10-12沒有影響折射率10-6流動、溫度、流出電導10-9流動、溫度2021/7/20 星期二36Shanghai 2004分析方法的建立與選擇（續(xù)）分辨率（R）的三項式2021/7/20 星期二37Shanghai 2004分辨率（R）的三項式（續(xù)）N 取決于柱子的長度固定相的顆粒大小和大小柱子是如何充填的流動相速率HPLC系統(tǒng)i.d.與色譜消散有關(guān)的因子 2021/7/2

13、0 星期二38Shanghai 2004分辨率（R）的三項式（續(xù)）N的實際估算:N=3000L/dpL = 柱子長度（厘米）Dp=顆粒大?。ㄎ⒚祝?2021/7/20 星期二39Shanghai 2004分辨率（R）的三項式（續(xù)）Van Deemter 方程HETP = A = B/u +CuA: Eddy擴散B: 縱向擴散C: 傳質(zhì)量u: 流動相速率2021/7/20 星期二40Shanghai 20042021/7/20 星期二41Shanghai 2004分辨率（R）的三項式（續(xù)）K 取決于流動相強度/極性柱子極性最佳K 范圍:簡單樣品混合物K 2-7復雜樣品混合物K 2-203-規(guī)律每

14、10%有機溶劑可改變 K值2-3倍2021/7/20 星期二42Shanghai 2004分辨率（R）的三項式（續(xù)） 取決于:化合物的物理和化學結(jié)構(gòu)柱子的化學流動相化學/極性流動相pH流動相離子強度流動相添加物2021/7/20 星期二43Shanghai 2004流動相最優(yōu)化在RP-HPLC中常用的有機溶劑乙腈甲醇四氫呋喃2021/7/20 星期二44Shanghai 2004流動相最優(yōu)化(續(xù))溶劑粘度( mPa.s)極性率RI( 25C)UV-cutoff(nm)乙腈0.396.21.341190甲醇0.526.61.326210四氫呋喃0.474.21.405280(220)水0.959

15、.01.333190常用溶劑2021/7/20 星期二45Shanghai 2004流動相最優(yōu)化(續(xù))溶劑和樣品分子之間的主要作用色散偶極矩氫鍵介電作用2021/7/20 星期二46Shanghai 2004溶劑和樣品分子之間的主要作用2021/7/20 星期二47Shanghai 2004功能基團的偶極矩 (德拜)基團分子式偶極矩Amine- N=0.8-1.4Carboxylic acidCOOH1.4HydroxyOH1.7Halogen- F, - Cl, -Br, - I1.6-1.8Ketone- Co 2.7Netro- NO23.2Nitrile- C N3.5Sulfoxid

16、e- SO -3.52021/7/20 星期二48Shanghai 2004流動相最優(yōu)化(續(xù))流動相的極性P = a Pa + b Pb P (10% MEOH/Water)= 6.6x0.1+9.0 x0.9=8.76P(20%MEOH/water)=6.6x0.2+9.0 x0.8=8.522021/7/20 星期二49Shanghai 2004流動相最優(yōu)化(續(xù))Plot of Log K vs % Organic2021/7/20 星期二50Shanghai 2004流動相最優(yōu)化(續(xù))RRM Plot2021/7/20 星期二51Shanghai 2004溶劑三角形2021/7/20 星

17、期二52Shanghai 2004離子或可電離化合物的流動相最優(yōu)化（續(xù)）2021/7/20 星期二53Shanghai 2004離子或可電離化合物的流動相最優(yōu)化（續(xù)）加入離子對試劑僅在RC無效情況下選擇離子對HPLC要求知道樣品組成特點很親水離子的更好滯留可以更好地控制酸、堿和中性混合物的 K值范圍控制選擇性的有力手段2021/7/20 星期二54Shanghai 2004離子或可電離化合物的流動相最優(yōu)化（續(xù)）：離子對HPLC缺點柱子平衡慢系統(tǒng)變得更復雜要求柱子恒溫流動相組成有機修飾劑Organic modifiers最好使用甲醇緩沖緩沖最有效的pH范圍是緩沖質(zhì)pKa的NMT/NLT 1 pH

18、 單位2021/7/20 星期二55Shanghai 2004離子或可電離化合物的流動相最優(yōu)化（續(xù)）：離子對HPLC離子對試劑 離子對試劑選擇陽離子樣品 (質(zhì)子化堿）C6, C8, C10 磺酸鹽 .陰離子（離子化酸）四甲基的或 丁基 QUATS對于陽離子樣品, 甲醇的百分比濃度是LT 20%, 20-60%,40-80%，選擇己基、辛基、癸基和十二(烷)基磺酸鹽 對于陰離子樣品，甲醇的百分比濃度是LT 20%, 20-40%,40-80%，選擇四甲基、四乙基、四丙基、四丁基、四戊基磷酸氨鹽的2021/7/20 星期二56Shanghai 2004離子對試劑的影響 2021/7/20 星期二5

19、7Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量 Naxonex鼻噴霧劑含有:Mometasone糠酸鹽微晶纖維素、羧基佳基纖維素、NF鈉USP檸檬酸USP檸檬酸鈉NF氯苯甲烷銨溶液 USP丙三醇 NF聚山梨醇酯80 USP苯乙基醇 USP水2021/7/20 星期二58Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量 檸檬酸/檸檬酸鈉功能：緩沖試劑HPLC方法柱子：RP Supelcosil LC-18DB column,250mm x 4.6mm,5um 流動相：10% MeOH/phosphate buffer, pH=2.5, Tetramethylammonium Hy

20、droxide檢測器： UV-Vis 210nm稀釋溶劑 ：1N HCL進樣體積：100 mcL2021/7/20 星期二59Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量其它方法在甲脂或丁脂衍生物萃取后，采用帶有毛細管柱氣相色譜（GC）方法帶有檢測電導或電化學檢測器的離子交換柱色譜 2021/7/20 星期二60Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量總的檸檬酸的結(jié)果是3.66克確定檸檬酸和檸檬酸納的數(shù)量：測得產(chǎn)物的pH 是4.76檸檬酸的pKa2 是4.76 Henderson Hasslbalch方程：pH=pKa+logCsalt/Cacid摩爾濃度比值是零202

21、1/7/20 星期二61Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量檸檬酸和檸檬酸鈉的摩爾濃度比是1:1檸檬酸數(shù)量=3.66/2=1.83 g/kg檸檬酸鈉數(shù)量=3.66/2x294/192.1=2.8 g/kg2021/7/20 星期二62Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量丙三醇的定量功用：保濕劑HPLC 方法柱子: Phenominex amino column 150mm x 4.6mm,3um檢測器: Refractive Index流動相: 70% Acetonitrile/water流速:1mL/min進樣體積: 25uL2021/7/20 星期二63

22、Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量氣相色譜（GC） 方法柱子: G43 stationary phase, capillary column 0.53mm x 30m檢測器: FID載流氣體：Helium 進樣器溫度： 240 C檢測器溫度：260 C2021/7/20 星期二64Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量柱子溫度:時間(min)溫度(C)速度(C/min)0-104010-312501031-462502021/7/20 星期二65Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量HPLC和GC的結(jié)果接近，但是HPLC需時要少得多（僅為GC

23、的1/3時間) 2021/7/20 星期二66Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量氯苯甲烷銨的定量功用：防腐劑HPLC 方法柱子：Spherisorb S3 CN 150mm x 4.6 mm, 3um流動相：45%ACN/phosphate buffer, pH=6.0流速: 1 mL/min檢測器: UV-Vis at 210nm2021/7/20 星期二67Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量聚山梨醇酯80 的定量功用：表面活性劑 結(jié)構(gòu)2021/7/20 星期二68Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量HPLC 方法柱子: Symmet

24、ry C18, 150mm x 3.9mm,5um流動相： 25% CAN/phosphate buffer, pH=2.8流速： 1.5mL/min檢測器： UV-Vis 210nm樣品制備：Treat 9g of sample with 1 mL 1 N NaOH at 70 C for 3 hrs在相同條件下處理聚山梨醇酯80標準、摻雜樣品和油酸標準結(jié)果顯示聚山梨醇酯80的水解轉(zhuǎn)變成97.8%油酸2021/7/20 星期二69Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量GC 方法柱子：Supelcowax 10, 0.53mm x 30m檢測器： FID載流氣體: Helium

25、 3 mL/min進樣器溫度: 250 C檢測器溫度：280 C進樣體積：1 uL (split (1:30)2021/7/20 星期二70Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量柱子溫度:時間(min)溫度(C)速度(C/min)0-12001-202804202802021/7/20 星期二71Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量GC中樣品處理的方法與HPLC相同樣品處理后GC方法中直接進樣在濃度0.04%的情況下,要求衍生、萃取和重組程序，GC方法是比HPLC方法更好的選擇2021/7/20 星期二72Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量

26、微晶纖維素與羧基甲基纖維速素鈉（CMC）的定量 功用：增粘劑獲取纖維素總量的方法全固體減除法CMC鈉非直接定量法水解單糖直接定量法2021/7/20 星期二73Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量獲取全固體的三個方法：確定全水含量：- Karl Fisher方法稱重蒸發(fā)了的樣品部分加合所有的成分質(zhì)量2021/7/20 星期二74Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量標定微晶纖維素和CMC鈉的比值微晶纖維素 RC/CL 含有微晶纖維素和CMC鈉CMC納可以用IC檢測柱子：IonPac CS 12A column, 250mm x 4 mm with 50mmx4

27、mm Ion Pac CG 12 A guard column檢測器: Conductivity with CSRS suppressor 4 mm current 50mA流動相: 0.13% Methanesulfonic acid流速： 1 mL/min2021/7/20 星期二75Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量10 g 樣品和CMC 鈉標樣與冰醋酸回流2小時用純化水稀釋至體積100毫升進樣和標準350微升到柱子根據(jù)氯話鈉標準計算總鈉量2021/7/20 星期二76Shanghai 2004NASONEX中賦型劑的定量計算CMC鈉的貢獻部分計算樣品溶液中的總纖維素

28、微晶纖維素(Avicel RC）591 (g/kg) = 測得的CMC鈉x100/11.05 = 20g/kg微晶纖維素（Avicel CL）611 (g/kg) = measures sodium CMCx100/15.05 按照總的固態(tài)，20g/kg微晶纖維素（Avicel RC591） 是公式中唯一正確的數(shù)量2021/7/20 星期二77Shanghai 2004建議的驗證元素在ICH指南中，并沒有清楚的賦型劑分析要求，但是，大部分公司都遵守Q2A 和Q2B 規(guī)定為什么要進行方法驗證? 方法驗證是一個說明分析程序是符合它們的目標用途的過程。從驗證角度看，所有分析方法都是一樣重要的。一般地

29、說，應該使用驗證的分析程序，與這些分析方法是用于工藝、釋放、接受還是穩(wěn)定測試無關(guān)。每一個分析程序都應該設(shè)計成使測試變化最小化。2021/7/20 星期二78Shanghai 2004建議的驗證元素（續(xù)）為什么需要方法驗證？ 開發(fā)人用藥物的公司要受到不同的藥監(jiān)機構(gòu)的監(jiān)管。例如，向美國FDA申報藥物批準，每一個新藥（NDA）和簡化藥（ANDA）申請都需要包括那些確定標識、劑量、質(zhì)量、純度、藥物活性成分和制劑強度（包括制劑的生物利用度）(參見21 CFR 314.50(d)(1) 和314.94(a)(9)(i)。 需要數(shù)據(jù)來說明是如何建立使測試所用的那些分析方法滿足準確度和可靠性的標準（參見：21

30、 CFR 211.165(e) and 211.194(a)(2).2021/7/20 星期二79Shanghai 2004建議的驗證元素（續(xù)）如何進行方法驗證?分析程序的方法驗證過程是按照公司計劃性和系統(tǒng)性收集的數(shù)據(jù)來支持分析程序。 2021/7/20 星期二80Shanghai 2004建議的驗證元素（續(xù)）法定分析程序:法定分析程序的可適性必須在實際條件下進行核實(21 CFR 211.194(a)(2)。有關(guān)說明USP/NF程序適用于藥品或藥物活性物質(zhì)的信息必須包括在申報文件中。對于法定項目，需要額外的分析程序(例如雜質(zhì)分析)來支持藥品或藥物活性物質(zhì)的質(zhì)量。這些額外的分析方法是需要驗證的

31、。2021/7/20 星期二81Shanghai 2004建議的驗證元素（續(xù)）非法定分析程序以下驗證元素是ICH Q2A 和 ICH Q2B要求的: 準確度、精度（重復性和中間精度）、專屬性、檢測極限、定量極限、線性、測量范圍、方法穩(wěn)定性和強化研究。下表是所要求的細節(jié)。2021/7/20 星期二82Shanghai 2004各種類型測試所所要求的驗證特性 2021/7/20 星期二83Shanghai 2004建議的驗證元素（續(xù)） 釋放研究：如果有法定方法就采用法定方法在沒有法定方法的情況下，必須按照ICH有關(guān)API的指南來進行方法驗證。拆解制劑研究：為了滿足Q2要求，以便得到穩(wěn)定的等效仿制劑型，下列驗證元素是需要考慮的2021/7/20 星期二84Shanghai