(图片来源:baotu)
药品审评中心(CDE)发布的《透皮贴剂仿制药药学研究技术指导原则(试行)》以及《皮肤外用化学仿制药研究技术指导原则》至今都已经三年,这两份文件主要阐述皮肤外用药(其中包含透皮贴剂)的概念以及分类,进而列举了关键质量属性,其中包含了体外释放和体外透皮两个项目。
虽然这两份文件开创了国内皮肤外用化学仿制药开展体外透皮和体外释放研究从无到有的先河,但并没有对这两种方法的详细操作过程进行规定。最近,CDE发布的《局部起效化学仿制药体外释放(IVRT)与体外透皮(IVPT)研究技术指导原则(征求意见稿)》正好对体外释放和体外透皮的方法进行了规定,虽然目前还只是征求意见稿,但我们依旧可以凭此来确定这两种方法的研究方向。
图1 立式扩散池模拟药品的体外释放和体外透皮
首先,该征求意见稿指出其适用于皮肤外用或经皮给药局部起效半固体制剂(如软膏剂、乳膏剂、凝胶剂等)。局部贴膏剂、局部贴剂等其他局部起效的剂型可参考本指导原则开展体外释放试验和体外透皮试验研究。
体外释放试验(In Vitro Release Test,以下简称IVRT)和体外透皮试验(In Vitro Permeation Test,以下简称 IVPT)是上述类型仿制药体外关键质量属性研究的重要内容,其中,前者可用于评估制剂的药物释放率,后者可用于评价药物经皮渗透行为、模拟药品在生理条件下的透皮过程。
内容上则主要阐述化学仿制药IVRT与IVPT研究的方法开发、方法验证和实施的一般考虑和建议。
具体包括:
1)一般要求
2)方法开发
3)方法验证
4)样品分析方法验证
5)正式测定与研究
6)数据统计分析与等效判定
当然,今天我们对其中的一般要求和方法开发两部分内容做一个简单的梳理。主要介绍研究中的装置选择、膜和接收介质选择、方法参数(试验时间与取样点、上样量与上样控制、搅拌速率)的要求这几个方面:
01 装置选择
半固体制剂的IVRT和IVPT方法中最常用的设备是扩散池,另外也可采用浸没池、流通扩散池等。如适用,也可使用与上述设备具有相同设计和操作原理的其他设备。所以本文基于扩散池这种最常用的方法来展开。
图2 立式扩散池的结构
02 膜/皮肤的选择
IVPT方法用的膜,一般用是动物皮肤,也有的会用仿皮肤的膜。
IVRT 方法开发过程中,由于样品成分特性不同,所以不能有一种单一材料的膜适用于所有样品。在方法开发时,建议对不同的膜材(如混合纤维素酯、尼龙、聚丙烯/聚砜、聚醚砜等合成/人工材料)及有效孔径(如0.45μm等)进行筛选,以选择适宜的膜材。IVRT试验用的膜应与药物相容且不影响药物的释放,可以对比加膜和不加膜时的药物释放量,如果加膜药物回收率能达到100%±5%,则代表该膜适用。
IVPT方法开发过程中,尽可能筛选与人类皮肤具有相似的形态又能简单获取的皮肤才是关键,而猪皮恰恰满足了这两点。故在IVPT正式研究时,指导原则将猪皮列为首选,而不鼓励使用啮齿类动物皮肤、合成/人工材料膜等。当然由于个体差异,猪皮的选择也会涉及个体、部位以及皮肤完整性测试等要求。
图3 皮肤池结构
03 接收介质选择
在IVRT方法开发过程中,接收介质一般应满足漏槽条件。同时应尽量减少接收介质的反向扩散。在IVRT研究期间,接收介质的pH值应保持恒定,药物在接收介质中的溶解度应超过IVRT研究中药物的最大浓度。常用的接收介质包括pH5~7的缓冲液-醇二元混合体系。
在IVPT方法开发过程中,接收介质的组成和pH值应根据其与皮肤模型的相容性、药物在接收介质中的稳定性和溶解度进行确认,一般接受介质为生理缓冲盐。对于疏水性药物,必要时(如为满足药物的漏槽条件),可在基于生理缓冲盐的接收介质中添加一定浓度[通常为0.1%(w/v)到0.2%(w/v)]的聚氧乙烯20油醚以提高药物溶解度。其他改善药物在接收介质中溶解度的策略(如在接收介质中加入有机溶剂和乙醇等),可能会改变皮肤的渗透性,不建议使用。
04 取样点设置
IVRT是评估制剂的药物释放率的方法,其最终结果应该是一条直线,至少选取5个采样时间点,以获得良好的释放率。在稳态释放速率(Steady-State Release Rates)评估中,采样时长至少为4小时,取样间隔为30分钟或一个小时。通常,各时间点的药物释放速率(斜率)应呈线性关系(r2≥0.97)。
图4 IVRT药物释放率
IVPT的过程相对比IVRT要复杂,皮肤对于各种药品(API)的阻滞效果并不一致,而在整个研究期间,很有可能出现第一个取样点的样品通量为零的情况,故推荐至少采用8个非零取样点,整个取样周期长短取决于该样品透皮达到最大通量的时间。
图5 IVPT样品通量曲线
05 上样量及上样方式
首先需要确保上样量的一致性(±5%),其次尽量避免试验过程中样品水分散(可以选择封闭上样或者增加封口膜的方式),IVRT需要保证样品的充足,故使用伪无限上样量(Pseudo-Infinite Dosing)。而IVPT则取决于样品实际剂量消耗量,一般需要将稳态释放动力学假定剂量消耗低于30%,具体计算方式请参考该征求意见稿原文。
06 样品数量
IVRT方法中样品数量至少为6个。
而由于皮肤的特殊性,建议采用多个皮肤供体(如4~6个)进行IVPT研究,每个供体的每个给药组重复数至少为4个。
07 搅拌速度
早期一些资料中描述的IVRT和IVPT方法中的搅拌速度是有区别的,而该征求意见稿将两种方法的转速统一为600rpm,这一点需要大家注意。而同时该意见稿对于接受池的体积、膜/皮肤接触接受介质的面积、温度、转子的准确性都有了相应规定。
说到这里,相信大家对体外释放和体外透皮的研究方法已经有了一定了解,那么给大家推荐一款体积小巧、功能强大的立式扩散仪器,它就是源自英国Copley的HDT1000立式扩散池,它有如下特点:
● 每次测试可满足最多十个样品平行试验。
● 免水浴加热设计,避免了不必要的振动和水浴污染,且控温均匀、精准。
● 占地面积小,节省实验台面空间(宽×深×高)80×325×145mm。
● 可提供符合USP<1724>的B型池、C型池并同时具备顶部闭合和开放样品池,对于需要使用0.5mm以上膜/皮肤的用户,还可以选择特有的皮肤池。
● 可提供0.45μm、0.65μm和0.8μm孔径的合成膜,以及与人类皮肤高度相似的Strat-M皮肤膜。
● 符合法规要求的3Q确认服务。
图6 Copley HDT1000立式扩散池
以下是Copley HDT1000立式扩散池的订货信息,也有基础款的VDC HDT 1可供选择:
货号 | 描述(中文) |
7290 | HDT 1000 垂直扩散池测试仪 |
7276 | HDT 1 垂直扩散池测试仪 |
7298 | 垂直扩散池B型 11.28mm×7mm(玻璃) |
7299 | 垂直扩散池C型 15mm×11mm(玻璃) |
7302 | 垂直扩散池-皮肤池 15mm×12mm (玻璃/Tecapro) |
7274A | 100个/包,外径25mm Supor 聚醚砜膜 |
7275 | 60个/包,外径25mm Strat-M 皮肤膜 |
作者:于睿
排版:赵林
审核:赵桂芝
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