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復雜注射劑粒度表征的整體解決方案

上海奧法美嘉生物科技有限公司 2024-10-16 | 閱讀：426

本文隸屬于一體化解決方案系列，全文共 3107字，閱讀大約需要 12分鐘

摘要：

復雜注射劑的粒徑控制是其制備中的關鍵一環，注射劑的平均粒徑、不溶性顆粒以及尾端大顆粒是其質量控制的重要內容。Entegris（PSS）公司利用Nicomp系列儀器進行平均粒徑與粒徑分布檢測，利用AccuSizer系列儀器進行不溶性顆粒與尾端大顆粒檢測，將兩者結合起來可以對復雜注射劑進行整體粒度表征。

關鍵詞：

復雜注射劑；平均粒徑；不溶性微粒；尾端大顆粒

一、引言

復雜注射劑是以注射途徑給藥的非均相體系，如微乳/亞微乳、脂質體、微球、納米乳、蛋白、膠束、環糊精包合物等。國內往往也將復雜注射劑稱為特殊注射劑。復雜注射劑的粒徑控制是其制備中的關鍵一環，很大程度上影響了復雜注射劑質量。藥物粒度大小可以直接影響藥物溶解度、溶解速度，進而影響到臨床療效，降低粒徑可以降低難溶性藥物的生物利用度、增強藥物療效和實現藥物的靶向作用等作用。同樣關注粒徑變化也是對于制劑穩定性分析中重要的參考指標。另外原輔料及相關制劑的粒徑大小對于藥物性能和一致性評價至關重要[1]。

二、粒徑控制的關鍵點

復雜注射劑的平均粒徑、不溶性微粒以及尾端大顆粒通常是粒徑控制的關鍵點。

2.1 平均粒徑

平均粒徑是目前是最常見的檢測指標，例如對于靜脈注射乳劑而言，平均粒徑多在100-500nm之間，若平均粒徑過小則會降低藥物在體內的有效濃度和持續時間，增加毒副作用的風險，過大則易發生血管堵塞與局部組織損傷。另外相關指標還有D10，D50，D90等。復雜注射劑一般都是納米及亞微米劑型（微球一般在微米級別），一般采用動態光散射法儀器進行檢測，通過平均粒徑、D90、PI、Span等值作為質量控制指標。

2.2 不溶性微粒

不溶性微粒往往是造成不良反應的重要原因，各國藥典針對靜脈注射明確要求控制10μm及25μm以上不溶性微粒的范圍，中國藥典CP0903《不溶性微粒檢測法》指出“標示裝量為100ml或100ml以上的靜脈用注射液除另有規定外，每1ml中含有10μm及10μm以上的微粒數不得超過25粒，含25μm及25μm以上的微粒數不得過3粒；標示裝量為100ml以下的靜脈用注射液、靜脈注射用無菌粉末、注射用濃溶液及供注射用無菌原料藥，除另有規定外，每個供試品容器（份）中含有10μm及10μm以上的微粒數不得超過6000粒，含25μm及25μm以上的微粒數不得過600粒”。但是區別普通注射劑，復雜注射劑往往需要根據本身特色來制定檢測方案。例如對于蛋白注射劑中的不溶性微粒，美國藥典要求更關注小于10μm的粒子，并建議將小于10μm的粒子分為2-5μm和5-10μm兩組，表明對于蛋白注射劑而言，小于10μm的顆粒會對藥物的安全性和有效性產生重要影響。

2.3 尾端大顆粒（LPC）

穩定性研究一直是制劑里面重要的一項，引起不穩定的因素有很多，異常顆粒或者說尾端大顆粒往往受到忽視，以脂肪乳注射劑為例，平均粒徑一般在100nm-300nm，但是5μm以上的乳粒往往大量存在，而這些尾端大顆粒的存在一方面會吸附小顆粒，變成更大的顆粒，導致穩定性差，造成破乳、油相分離等現象，出現質量問題；另一方面，尾端大顆粒進入人體后，很容易造成靜脈炎、栓塞等不良反應，甚至導致患者死亡。傳統粒度檢測方法很難精準檢測到尾端大顆粒的存在，從而造成研發人員的忽略。因此，對于脂肪乳而言，藥典建議通過光阻法來檢測＞5 μm的大乳粒，即PFAT5值。但是現在隨著研發的深入，尤其是制備的制劑粒徑越來越小，很多廠家已經開始主動關注更小尺寸的尾端大顆粒。

三、粒度檢測方法

3.1 平均粒徑

（1）納米及亞微米劑型

微乳/亞微乳、脂質體、納米乳、納米微泡、注射混懸劑（納米晶、結合蛋白）等復雜注射劑的平均粒徑，一般通過動態光散射法（納米粒度儀）進行平均粒徑的檢測。利用Nicomp系列儀器對不同復雜注射劑進行平均粒徑檢測。

表1 多種劑型的平均粒徑結果檢測

脂肪乳注射劑平均粒徑

（Nicomp Z3000 檢測結果：≈200nm）

脂質體平均粒徑

（Nicomp Z3000 檢測結果：≈189nm）

納米乳平均粒徑

（Nicomp Z3000 檢測結果：≈51nm）

微泡平均粒徑

（Nicomp Z3000 檢測結果：≈ 666nm）

蛋白注射劑平均粒徑

（Nicomp Z3000 檢測結果：≈18nm）

膠束平均粒徑

（Nicomp Z3000 檢測結果：≈13nm）

（2）微米劑型

微球、微泡等一般通過單顆粒光學傳感技術的光阻法檢測平均粒徑，從而獲得真實粒徑分布，保證質量安全。也可以通過激光衍射儀檢測平均粒徑，對比原研制劑，控制粒徑范圍。利用AccuSizer系列儀器對不同復雜注射劑進行平均粒徑檢測。

表2 微米級復雜注射劑的平均粒徑結果檢測

微球平均粒徑

（AccuSizer A7000檢測結果：體積徑≈13μm）

微泡平均粒徑

（AccuSizer A9000檢測結果：≈0.51μm）

3.2 不溶性微粒

目前最常用的檢測不溶性微粒的方法是光阻法（光消減、光遮蔽）。

（1）蛋白類注射劑的不溶性微粒

由于蛋白類注射劑本身粒徑很小，一般直接進行檢測，即可獲得不溶性微粒結果。需要注意的是，蛋白類注射劑往往是小劑量型，可采用微量進樣系統，AccuSizer A2000USP最小進樣量低至180μL，或采用多支混合后檢測獲得數據。FDA指導文件中指出蛋白類注射劑需關注更小粒徑的不溶性微粒，具體案例可參考后續內容。

（2）微球的不溶性微粒

由于微球本身的粒徑范圍屬于不溶性微粒檢測范圍，所以微球的檢測一般通過特殊溶劑溶解掉微球本身后，檢測溶劑里的不溶性微粒。

（3）脂肪乳注射劑的不溶性微粒

脂肪乳注射劑中乳粒濃度很高，并且包含大量的大乳粒，屬于一種特殊意義上的不溶性微粒，目前僅檢測PFAT5，部分藥企在研發階段會通過顯微鏡或者溶掉乳粒的方法進行檢測。

3.3 尾端大顆粒

（1）脂肪乳注射劑PFAT5

脂肪乳注射劑的尾端大顆粒曾造成過嚴重的醫療事故，從而引起了對尾端大顆粒的關注，目前藥典要求必須檢測尾端大于5μm的乳滴占油相體積比例小于0.05%即PFAT5＜0.05%。利用AccuSizer系列儀器對脂肪乳注射劑的PFAT5進行檢測。

表3 脂肪乳注射劑PFAT5檢測

脂肪乳PFAT5

（AccuSizer A7000 APS檢測結果）

（2）蛋白聚集

蛋白的平均粒徑通常在幾納米至幾十納米左右，但蛋白非常容易團聚，其團聚體通常在亞微米級別。對蛋白聚集檢測一般通過帶有多峰分布的納米粒度儀進行定性分析，也可以通過可集聚光束的光阻法進行計數分析。利用Nicomp與AccuSizer系列進行定性檢測與定量檢測。

表4 蛋白聚集檢測

蛋白聚集定性檢測

（Nicomp Z3000檢測結果）

蛋白聚集定量檢測

（AccuSizer A9000 FX-nano-SIS檢測結果）

（3個蛋白樣品聚集差異）

（3）注射混懸劑尾端顆粒

對于混懸劑而言，尾端大顆粒尤其是微米級別的顆粒含量對質量影響嚴重。大顆粒的存在會加速混懸劑的沉降速度，影響其穩定性；也會降低混懸劑的生物利用度和藥效，從而影響治療效果。通過基于單顆粒光學傳感技術的光阻法，可以定量分析尾端顆粒含量及分布情況。從而達到對尾端顆粒進行分析，進而改善工藝，控制質量。AccuSizer系列顆粒計數器通過單顆粒傳感器技術（SPOS），具有1024數據通道，最小可區分0.01 μm顆粒粒徑差異。

表5 注射混懸劑尾端大顆粒檢測

注射混懸劑尾端大顆粒

（AccuSizer A7000 AD檢測結果）